數字化增壓集成裝置在數字化油田中的推廣及應用

曹世忠 田建勇 劉鳳寧

[摘? ? 要] 長慶油田標準化增壓站場建設過程中存在設備多、建設周期長、占地面積較大、人工生產成本突出等問題。為適應油田低成本開發、標準化建設和數字化管理的需要，長慶油田公司開發出數字化增壓集成裝置，并成功應用于油田現場生產。

[關鍵詞] 數字化;增壓集成裝置;數字化油田

0? ? ? 引? ? 言

近年來，隨著數字化油田和油田物聯網系統建設的不斷深入，數字化增壓集成裝置在油田現場生產中得到日益廣泛的應用，其在生產應用過程中的優勢也得以彰顯。

1? ? ? 數字化增壓集成裝置

數字化增壓集成裝置（Skid-mounted Intergrated Unit）又稱數字化輸油橇，是集原油過濾、分離、緩沖、增壓、加熱等功能于一體的自動控制橇裝集成裝置，它由過濾器、密閉分離緩沖裝置、油氣混輸泵、加熱爐、閥門、管線、裝置底座、數字化監測儀表和自動控制部分組成。

2? ? ? 數字化增壓集成裝置特點

數字化增壓集成裝置相比老式生產流程具有以下顯著特點。

2.1? ?功能高度集成，滿足了多種工藝要求

2.1.1? ?加熱分離輸油流程

主要特點是來油經加熱爐加熱后全部進入緩沖罐進行油氣分離，伴生氣干燥后供加熱爐使用，分離后原油經輸油泵加壓外輸。適用于伴生氣含量較低的站點環境溫度較低時使用。

2.1.2? ?不加熱分離輸油流程

主要特點是來油不經過加熱裝置直接進入緩沖罐進行油氣分離后，經輸油泵加壓外輸。適用于環境溫度較高和來油溫不許加熱且油氣混輸條件不適宜的情況。

2.1.3? ?加熱混合輸油流程

主要特點是來油進入加熱爐加熱后，部分來油進入緩沖罐油氣分離，以保證足夠的加熱爐加熱用氣;另一部分來油直接經輸油泵進行油氣混合加壓外輸。適用于環境溫度較低，伴生氣含量較大，且兩臺油氣混輸泵工作正常的情況。

2.1.4? ?不加熱混合輸油流程

本流程主要是來油直接經兩臺輸油泵進行油氣混合加壓外輸，來油不進入加熱爐和緩沖分離裝置，適用于環境溫度和來油油溫較高的情況。

2.1.5? ?應急輸油流程

本流程主要來油指跨設備自壓外輸，緊急情況下通過手動或裝置自動控制閥位開關，將裝置來油進口和外輸出口直接連通，裝置外來油直接自壓到外輸管線。本流程主要適用于緊急條件下設備不能正常運轉的情況。

2.2? ?橇裝結構，多種設備高度集成

安裝簡單方便，有效縮短場站建設周期;標準統一，便于標準化建設，提高工程建設質量;滿足低成本開發的要求。

2.3? ?數字化管理、智能化操作

系統具有故障自檢和緊急故障處理功能，安全性能更高，能夠實現伴生氣就地利用和部分伴生氣混合外輸，節約能源、減少排放和降低能耗。

3? ? ? 數字化增壓集成裝置現場操作應用

安塞油田現已投產運行3大類型數字化增壓集成裝置54套，現場運行平穩，為保障現場原油生產起到積極作用，為油田公司數字化增壓集成裝置的成功應用積累了寶貴經驗。數字化增壓集成裝置通過系統控制平臺實現了遠程數據實時監測和運行流程控制，實現24小時連續輸油。

3.1? ?流程及運行參數實時監控

遠程流程監控界面可以實時檢測數字化增壓集成裝置現場流程運行情況，實時查看裝置的各種儀表數據、輸油泵運行參數、加熱爐狀態等，保證裝置在值班人員的有效監控之下運行，確保現場生產安全可控。

3.2? ?數據查詢功能實現

數字化增壓集成裝置數據查詢系統分為曲線查詢、報表數據查詢和事件查詢三大功能。

3.3? ?數據異常報警和故障自檢

數字化增壓集成裝置監控平臺系統可以實時監測裝置的各種運行參數并對異常數據（錯誤數據和超限數據）進行及時報警、具備歷史報警數據查詢功能，詳細記錄了報警數據的時間、限制、值班人員處理情況、值班人員等信息，為現場設備安全運行和安全生產提供保障。

3.4? ?參數設置

數字化增壓集成裝置監控平臺系統的參數設置包括流程控制設置、輸油泵控制參數設置、加熱系統參數設置、平臺報警參數設置等四大部分。數字化增壓集成裝置的現場應用，取得了良好的效果。

3.4.1? ?減少場站占地面積

數字化增壓集成裝置投產占地面積僅為傳統增壓站的10%，與增壓點相比，大大節省了占地面積。

3.4.2? ?縮短了場站建站周期

傳統標準增壓、轉油站點的建設工期一般在3～6個月，且成本高、工程復雜，對人力物力資源需求量大。而數字化增壓集成裝置5～15天即可投運使用，大大縮短了建設工期，減少投產成本。加快了油井從投用到實現外輸、計量的同步進行。

3.4.3? ?節約運行人工成本

常規增壓點需要3～4人兩班倒駐守，而數字化增壓集成裝置基本實現了無人駐守。節約了人工成本和減輕員工的工作量，提高了工作效率，經濟效益顯著。

3.4.4? ?降低勞動強度和安全風險

利用數字化增壓集成裝置體積小、流程簡單、操作方便的優點，實現了關鍵參數在線實時智能監控，故障智能預警處理等功能，站控系統轉移至站控中心集中管理，減少硬件設施需求量的同時，也進一步降低了員工的勞動強度和安全風險。

4? ? ? 數字化增壓集成裝置現場運行管理

4.1? ?加強組織，注重協調，有效保障設備平穩運行

積極探索，完善數字化增壓集成裝置運行管理模式是保證設備正常運行的必要前提。隨著數字化增壓集成裝置的不斷推廣和廣泛應用，逐步形成了由信息中心、產建項目部、設備管理科、數字化技術服務大隊和作業區組成的“五位一體”的管理模式，解決了數字化增壓集成裝置從投產安裝到生產應用再到故障維護各方面的管理問題。信息中心主要負責網絡和數據庫系統管理，協調相關部門完成裝置投產后數據上線和應用故障維護等工作;產建項目部負責監督裝置投產安裝進度，協調投產隊伍和數字化調試人員同步完成現場作業，組織相關投產驗收和移交工作;設備管理科負責裝置進場質檢和設備部分安裝進度、質量及協調投產和使用維護過程中的設備問題;數字化技術服務大隊負責數字化增壓集成裝置控制程序升級及數字化部分故障維護，并定期組織巡檢工作;作業區負責裝置的運行管理及日常保養工作。職責明確，夯實了數字化增壓集成裝置系統管理的基礎，為裝置的正常運行保駕護航。

強化設備運行現場監管是保證設備正常運行的重要依托。數字化增壓集成裝置的正常運行與有效的現場管理和正確的操作應用是密不可分的，現場值班人員必須實時監控設備運行狀態和設備運行數據、正確合理設置各項控制參數、發現問題及時處理，并按要求及時做好裝置各設備維護保養工作。開展設備故障定期巡檢是保證設備正常運行的有效手段。組織專業技術人員、專業電工、設備管理人員和安全人員等，每年一次定期對全部數字化增壓集成裝置進行全方位的設備檢查有效保證設備運行的平穩性和安全性。定期開展數字化增壓集成裝置儀表校驗是保證設備正常運行的有力保障。只有裝置各種儀表完好、測量數據準確可靠，遠程監控平臺系統才能有效反映設備的現場實際生產過程和實際生產情況。通過每年一次的各種儀表設備校準校驗，發現不合格設備并及時更換合格的測量儀表，保證各參數的準確性。

4.2? ?增強創新意識，立足自主維護

數字化增壓集成裝置在早期應用過程中，各類故障頻發，流程控制不能充分考慮現場生產實際情況，造成大部分裝置不能正常運行而長期處于停運狀態。我們針對這一情況成立了數字化增壓集成裝置課題攻關小組。技術人員查閱了大量資料進行原理分析，多次到現場實地調研，反復分析討論并進行控制方案論證，通過現場實地試驗并不斷修改完善，經過半年多努力，終于編寫出一套適合現場實際應用的數字化增壓集成裝置PLC核心控制程序，這套程序取得了良好效果，已經開始進行廣泛的推廣應用。在掌握數字化增壓集成裝置核心控制系統的前提下，我們開始開展獨立自主的維護工作。組織專業人員針對設備現場各類故障開展了針對性整改，有效保障了全廠數字化增壓集成裝置的順利運行。

4.3? ?分層培訓，全力提升員工數字化增壓集成裝置的技能水平

數字化增壓集成裝置設備集成度高，要求現場操作人員和設備維護保障人員都要具有更高的專業技能。我們從強化全員培訓和專業技術人才兩方面入手，著力提高員工技能，確保基本素質提升。作業區和數字化技術服務大隊在裝置現場使用和維護人員中廣泛開展基礎原理知識、使用操作、應急故障處理和系統報警消除、撬裝使用注意事項等知識培訓，員工技能操作水平和應急故障處理水平明顯提高;并通過理論培訓和自主維護實踐結合，培養一批能夠完成編程、設備調試和重大故障處理的人才隊伍。

5? ? ? 結? ? 語

數字化增壓集成裝置具有功能高度集成、結構緊湊，滿足多種工藝流程要求，適用性強;便于標準化建設，占地空間小、可有效縮短建設周期，提高建設質量，具有重復利用性;通過所配遠程控制系統實現遠程終端控制，滿足油田數字化管理要求;通過推廣應用新技術新產品，實現清潔操作，美化現場環境;操作簡單、安裝維護方便及運行安全可靠等諸多特點，尤其是一個橇裝增壓裝置就能替代一個中小型增壓點，具有良好的節能效果以及顯著的經濟效益和社會效益。

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