郭有勝，王春光，劉勁松，馮達(dá)夫，王佰超

（1.長春設(shè)備工藝研究所，長春 130012；2.勝利油田技術(shù)檢測中心，東營 257000）

0 引言

隨著油田非常規(guī)開發(fā)配套技術(shù)的日漸成熟，非常規(guī)油藏鉆井及作業(yè)廢液產(chǎn)生量較大，從環(huán)境保護(hù)和現(xiàn)場資源再利用的角度出發(fā)，我們針對作業(yè)廢液產(chǎn)生量大的特點，設(shè)計開發(fā)出了一套處理裝置用于現(xiàn)場循環(huán)再利用。本文以勝利油田某單井作業(yè)廢液為例，介紹基于S7200-226PLC和SIMATIC PANEL的油田作業(yè)廢液處理裝置的應(yīng)用。

1 作業(yè)廢液處理工藝流程

鹽227-3HF作業(yè)廢液的工藝方案為：

1）破膠混凝工藝：高錳酸鉀破膠劑，加量2500mg/L，調(diào)節(jié)pH值10.0，攪拌30min；

2）Fe/C微電解處理工藝：pH值3.0，曝氣反應(yīng)40min，當(dāng)pH值到達(dá)6.0左右時，停止反應(yīng)。再調(diào)節(jié)pH為9.0，加入1000mg/L的硫酸鋁混凝劑；

3）固液分離工藝：加壓壓濾；

4）成垢離子及微小SS去除工藝：采用填料精濾塔。

2 系統(tǒng)組成及工作原理

該系統(tǒng)由pH計、流量計、電磁閥、PLC控制單元、SIMATIC PANEL監(jiān)控系統(tǒng)、UPS等組成。系統(tǒng)組成框圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)組成

2.1 現(xiàn)場信號單元

該系統(tǒng)現(xiàn)場信號有pH計信號（4mA～20mA）共3路，來自電磁流量計的電流信號（4mA～20mA）和脈沖信號共4路。

2.2 系統(tǒng)工作原理

圖1 處理工藝流程圖

系統(tǒng)中，pH計完成對破膠、混凝池，微電解反應(yīng)池，pH調(diào)節(jié)池實時pH值的數(shù)據(jù)采集，這些數(shù)據(jù)通過4mA～20mA電流信號傳輸?shù)絊7200-226PLC；PLC通過對PH現(xiàn)場信號值與設(shè)置值的比較，得出破膠劑、混凝劑、堿液和酸液四個藥劑罐的加藥量，并通過計數(shù)器控制各反應(yīng)罐反應(yīng)時間。藥劑罐罐底的數(shù)字流量計完成加入藥劑量的監(jiān)測，數(shù)據(jù)通過4mA～20mA電流信號傳輸?shù)絊7200-226PLC。由SIMATIC PANEL軟件對采集pH計、流量計等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示。由于這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)需要及時的保存并實時顯示出來，因此需要加UPS電源來提供電源保證。

3 應(yīng)用效果

結(jié)合現(xiàn)場用戶的實際需求，通過對監(jiān)控系統(tǒng)不斷完善，最終監(jiān)控界面如圖3所示。操作人員在控制界面上輸入作業(yè)廢液處理量就可以完成藥劑自動投加，投加量精確，操作方便；輕點鼠標(biāo)即可從電腦的顯示屏上直觀的觀察各個反應(yīng)罐pH計、藥劑罐流量計實時監(jiān)控值，對整個處理系統(tǒng)進(jìn)行全面控制，提高了工作效率。

圖3 控制主界面

4 實驗結(jié)果分析

表1 鹽227-3HF作業(yè)廢液處理前后的水質(zhì)指標(biāo)

從上表數(shù)據(jù)分析看出，作業(yè)廢液樣品經(jīng)過處理后都能達(dá)到技術(shù)要求。

5 結(jié)束語

設(shè)備經(jīng)過一段時間的運行，對采集的作業(yè)廢液樣品的處理結(jié)果可以達(dá)到技術(shù)要求，加裝的自動化設(shè)備能夠準(zhǔn)確的控制藥劑加入量，方便的查看實時數(shù)據(jù)和歷史記錄，極大的減輕了現(xiàn)場操作人員的負(fù)擔(dān)，對于作業(yè)廢液用于現(xiàn)場循環(huán)再利用具有重要的指導(dǎo)意義。

[1] S7200可編程序控制器用戶手冊[Z].

[2] 深入淺出S7-200PLC[Z].