鄭鑫杰 徐歌(長(zhǎng)慶油田分公司第十一采油廠(chǎng)桐川采油作業(yè)區(qū),甘肅 慶陽(yáng) 745100)

在油田集輸泵站中，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程涉及到的環(huán)節(jié)和工藝較多，利用自動(dòng)化控制系統(tǒng)可提升生產(chǎn)的效率，在保證原油質(zhì)量的同時(shí)也可避免安全事故的發(fā)生。因此為適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)管理的需要，需要正確分析自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，從而使高科技技術(shù)更好的服務(wù)于油田集輸產(chǎn)業(yè)。

1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的概述

1.1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)介

油田集輸泵站的自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要是采用美國(guó)的ME計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，作為首站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)可用性與靈活性相對(duì)其他系統(tǒng)更具有優(yōu)勢(shì)。主要是采用上位機(jī)和下位機(jī)的方式，在現(xiàn)場(chǎng)采用多級(jí)CUP來(lái)進(jìn)行控制處理，再通過(guò)各個(gè)I/O 模塊來(lái)對(duì)輸入輸出信號(hào)提供4000v 的隔離。系統(tǒng)的上位機(jī)和下位機(jī)構(gòu)成不同，上位機(jī)是主要由人工控機(jī)和控制軟件組成的，下位機(jī)主要由控制器、智能板以及I/O模塊組成，從而使油田泵站可以進(jìn)行有效的自動(dòng)化控制。上位機(jī)以及控制器通過(guò)100Mb/s 的以太網(wǎng)通訊，I/O 模塊直接插在智能板上，控制軟件從上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)下載至控制器[1]。

1.2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

集輸泵站的主要功能是將油井開(kāi)采的油、水、氣的混合物進(jìn)行收集和短暫的存儲(chǔ)，以及初步處理進(jìn)而運(yùn)輸?shù)街付ǖ难b置或者容器中，其中整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程較為復(fù)雜，涉及到了多個(gè)環(huán)節(jié)和內(nèi)容，人工無(wú)法準(zhǔn)確控制，只有通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)才能確保整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的安全以及保證原油的質(zhì)量。ME控制系統(tǒng)則運(yùn)用了最先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和原材料，以最優(yōu)化和恰當(dāng)?shù)墓に嚕Y(jié)合硬件和功能強(qiáng)大的軟件，開(kāi)發(fā)出了簡(jiǎn)單容易操作的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的集成度高、小巧靈活、方便安裝同時(shí)供電方式比較簡(jiǎn)單，也易于現(xiàn)場(chǎng)布置，此外還具有較高的智能化程度，一般在油田泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)是由兩個(gè)部分組成的。一部分是用于油田泵站生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控設(shè)備，可以監(jiān)測(cè)泵站運(yùn)行數(shù)據(jù)以及進(jìn)行傳輸，另外一部分則是遠(yuǎn)程控制部分，由遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控和處理，針對(duì)泵站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)觀(guān)察、處理和分析，再通過(guò)智能化判斷來(lái)控制泵站的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)和實(shí)際情況。

2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)在油田集輸泵站的系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 現(xiàn)場(chǎng)控制單元

在聯(lián)合站的各個(gè)崗位都會(huì)分布現(xiàn)場(chǎng)控制單元，因?yàn)橹挥型ㄟ^(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，才能完成后續(xù)的控制策略，可以說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)控制單位是智能化控制系統(tǒng)的核心部分。一般來(lái)說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)有：每臺(tái)分離器的液位、出口匯管壓力和溫度、人口壓力和溫度、脫水泵房和外輸泵房的進(jìn)出口壓力、流量泵的電流和電壓、每臺(tái)流量計(jì)的來(lái)油溫度和壓力。ME 控制系統(tǒng)進(jìn)行控制的現(xiàn)場(chǎng)控制單元是SNAP-LCM4 主控器，功能便是實(shí)現(xiàn)與主控器之間的信息傳訊功能，此外還可以對(duì)主控器的要求進(jìn)行快速的執(zhí)行從而實(shí)現(xiàn)I/O 的智能化，定期掃描I/O，并且以邏輯功能為依據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制單元和上位鍵控制還可以同時(shí)作為控制網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高速對(duì)等通訊功能。

2.2 上位監(jiān)控站

油田集輸泵站的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要組成部分除了現(xiàn)場(chǎng)控制單元，便是上位監(jiān)控站，上位監(jiān)控站可借助通過(guò)組態(tài)形成的各種功能的畫(huà)面，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的監(jiān)視和控制，并且除去監(jiān)控的功能，還具備預(yù)警警示作用。上位監(jiān)控站監(jiān)控的主要顯示參數(shù)有泵站的總貌、細(xì)目、趨勢(shì)、流程圖畫(huà)面、工段、設(shè)備啟停狀態(tài)、及IPD調(diào)節(jié)功能、系統(tǒng)顯示畫(huà)面示意及各種報(bào)表功能。監(jiān)控站的系統(tǒng)監(jiān)視的數(shù)據(jù)完善覆蓋了整體的生產(chǎn)設(shè)備和裝置，對(duì)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都可起到監(jiān)控作用，從而形成了完整實(shí)時(shí)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。此外，在報(bào)警功能的設(shè)置中，上位監(jiān)控站預(yù)警氛圍超高、高、低和超低四個(gè)等級(jí)來(lái)報(bào)警，顯示的報(bào)警畫(huà)面中會(huì)表示日期、狀態(tài)、位號(hào)和報(bào)警點(diǎn)的名稱(chēng)。更為智能化主要表現(xiàn)在報(bào)警發(fā)生在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，會(huì)自動(dòng)彈出報(bào)警窗口，遞交報(bào)警說(shuō)明還會(huì)伴有報(bào)警聲音，進(jìn)而方便人員快速反應(yīng)，找出報(bào)警點(diǎn)查明原因[2]。

3 自動(dòng)化控制系統(tǒng)在油田集輸泵站的系統(tǒng)應(yīng)用效果

在油田集輸泵站運(yùn)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)不僅僅可以降低生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)事故發(fā)生還可用于準(zhǔn)確調(diào)節(jié)油氣分離器，保障原油質(zhì)量。在天氣和實(shí)際生產(chǎn)各種條件發(fā)生變化的情況下，分離器壓力和液位波動(dòng)較大，容易發(fā)生跑油、竄氣及安全閥動(dòng)作等生產(chǎn)事故。因此需要生產(chǎn)人員時(shí)刻盯在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，以防發(fā)生意外，但是這樣不僅會(huì)形成較大的勞動(dòng)壓力，并容易在人精神疲倦的時(shí)候出現(xiàn)疏忽造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故，而運(yùn)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控并且及時(shí)預(yù)警，從而有效預(yù)防生產(chǎn)事故的發(fā)生。此外生產(chǎn)操作人員還可以根據(jù)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示，準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)油氣分離器，使分離器液位始終保持在1/2—2/3的位置從而增加產(chǎn)氣量，保證分離器分離程度和分離質(zhì)量，提升生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化控制系統(tǒng)在油田集輸泵站具有重要的作用，可滿(mǎn)足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)管理，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)還可有效的提升生產(chǎn)效率。

[1]周玲，戴斌，趙慜，齊德全.油田集輸泵站中的自動(dòng)化控制系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用，2012(13)：12-13.

[2]張慶民，王巧蘭，張景波.自動(dòng)化控制系統(tǒng)在油田集輸泵站的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014(05)：77-77.