田新民，田雪瑩

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠生產(chǎn)運行部，寧夏 銀川 750006）

1 傳統(tǒng)模式下輸油方式及特點

2008年以前，長慶油田還沒有開始進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)和應(yīng)用，輸油站點輸油控制，都需要設(shè)置專門輸油操控人員進(jìn)行操作和管理，一般最少設(shè)置為3人，其中1人在家輪息，2人正常上班，上24小時，休息24小時，因輸油控制技術(shù)落后，基本依靠當(dāng)班員工根據(jù)儲油罐液位的高低變化和輸油時間規(guī)定，人工調(diào)整輸油泵排量，操作頻繁且輸油排量參數(shù)變化大，出現(xiàn)管線泄漏，很難及時發(fā)現(xiàn)，員工工作量大，且易出現(xiàn)輸油事故。

2 數(shù)字化建設(shè)不同時期輸油模式的轉(zhuǎn)變及特點

數(shù)字化建設(shè)初期，受到各種因素的制約和限制以及思想觀念的影響，從最初的抵觸數(shù)字化應(yīng)用，到后期沒有數(shù)字化就沒有辦法進(jìn)行操作和管理，人人都能接受數(shù)字化；數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)從最初安裝攝像頭進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，到后期通過遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程自動輸油和監(jiān)控，原來一個采油作業(yè)區(qū)有30個輸油站，配置90～100名操作人員，到現(xiàn)在一個作業(yè)區(qū)配置3～4名操作人員，就能完成全作業(yè)區(qū)的輸油監(jiān)控和操作。

第一代數(shù)字化建設(shè)，輸油站點全部配套安裝了變頻器，變頻器安裝完成后，輸油控制通過人工在本地控制變頻器頻率，實現(xiàn)輸油調(diào)整排量，不需要通過人工去控制泵出口閥門開度進(jìn)行調(diào)整，勞動強(qiáng)度明顯下降，且調(diào)整方便。特點：輸油站點員工勞動強(qiáng)度明顯降低，輸油參數(shù)調(diào)整方便也基本平穩(wěn)；缺點：因沒有實現(xiàn)通過遠(yuǎn)程方式控制輸油泵的啟停及排量調(diào)整，輸油站點還要配置最少3人，進(jìn)行日常輸油管理工作。

第二代數(shù)字化建設(shè)，各輸油站點都鋪設(shè)通訊光纜，實現(xiàn)各輸油站點都能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊后，將各輸油站點的變頻器通過站控PLC與作業(yè)區(qū)設(shè)置的服務(wù)器實現(xiàn)了互聯(lián)互通，在配套相關(guān)輸油和控制軟件后，各輸油站點輸油員工和電腦全部集中到中心站，實現(xiàn)一個中心站的輸油，全部集中進(jìn)行管理和控制。集中后，原來一個輸油站配置3人，改為一個中心站配置3～4人，集中控制和管理中心站所轄的5～8個輸油站。特點：用工人數(shù)明顯降低，缺點：出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時，部分站點輸油沒有辦法遠(yuǎn)程及時調(diào)整和控制。

第三代數(shù)字化建設(shè)，各輸油站點的控制集中到各中心站后，用工數(shù)量明顯下降，但不能實現(xiàn)一個作業(yè)區(qū)的統(tǒng)一管理，且隨著油田發(fā)展需要，用工總量逐年壓減，還不斷增加新的油井和輸油站點。為了適應(yīng)不斷減少的用工特點和網(wǎng)絡(luò)通訊建設(shè)的完善，將各中心站的輸油控制，全部集中到作業(yè)區(qū)統(tǒng)一管理和控制。特點：用工人數(shù)進(jìn)一步降低。一個作業(yè)區(qū)的運行能統(tǒng)一集中管理。缺點：輸油控制和管理集中到作業(yè)區(qū)后，因輸油控制模式?jīng)]有進(jìn)行系統(tǒng)化的配套完善，導(dǎo)致一個作業(yè)區(qū)不同輸油站點，采用不同的輸油模式，給操作員工增加了難度。

3 數(shù)字化站點輸油控制模式的特點

在完成第三代數(shù)字化建設(shè)后，輸油站點的輸油控制模式也在不斷地改進(jìn)和提高。下面就目前常用的5種輸油模式的特點進(jìn)行分析，指出每種輸油模式的優(yōu)缺點，并指出每種輸油模式適合的輸油泵和站點。

3.1 高啟低停模式

高啟低停模式是最早建設(shè)數(shù)字化建設(shè)時配套編寫的輸油模式。特點：依據(jù)人工設(shè)定的低停液位和高啟液位實現(xiàn)自動輸油，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，也不影響輸油，人為設(shè)置一個輸油頻率。缺點：輸油頻繁啟停，導(dǎo)致輸送到下游站點的排量和壓力變化大，出現(xiàn)管線泄漏不能及時發(fā)現(xiàn)，下游聯(lián)合站三相分離器接收到的原油，排量和溫度變化大，導(dǎo)致三相分離器運行不平穩(wěn)（圖1、2）。

圖1 高啟低停輸油界面

圖2 高啟低停輸油流量曲線

3.2 遠(yuǎn)程手動模式

遠(yuǎn)程手動模式是最早配套也是最原始的輸油模式。特點：操作員工根據(jù)儲油罐的液位，人工調(diào)整和設(shè)置排量。缺點：需要操作經(jīng)驗豐富，否則，需要頻繁調(diào)整變頻器頻率，輸油不平穩(wěn)，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，只能依據(jù)前期設(shè)置的輸油排量運行，需要駐輸油站點員工在本地手動操作，出現(xiàn)管線泄漏不能及時發(fā)現(xiàn)，下游聯(lián)合站三相運行受到上游操作員工的操作水平影響比較大。主要用于臨時輸油站點變化大或需要人為設(shè)定排量輸油（圖3～6）。

圖3 遠(yuǎn)程手動輸油界面（離心泵）

圖4 遠(yuǎn)程手動輸油流量曲線（離心泵）

圖5 遠(yuǎn)程手動輸油界面（柱塞泵）

圖6 遠(yuǎn)程手動輸油流量曲線（柱塞泵）

3.3 連續(xù)輸油模式

連續(xù)輸油模式有兩種方式。第一種是恒液位連續(xù)輸油。特點：輸油依據(jù)設(shè)定的液位值，實現(xiàn)不停泵連續(xù)輸油，缺點：上游來油排量變化大及頻繁時，輸油排量變化大，導(dǎo)致下游三相分離器運行不平穩(wěn)，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障不影響正常輸油，因液位變化小，每天上游站點或油井產(chǎn)量計量準(zhǔn)確，出現(xiàn)產(chǎn)量變化時，很容易就能分析出不出油的油井，主要用于輸油平穩(wěn)和排量低站點。第二種是恒排量連續(xù)輸油，特點：輸油排量恒定，方便上下游站點監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)上下游輸差大時，能及時發(fā)現(xiàn)。缺點：上游來液產(chǎn)量變化大時，需要人為經(jīng)常調(diào)整輸油排量，否則，就會出現(xiàn)自動停泵。主要用于輸油管線使用年限長或易發(fā)生管線泄漏的輸油站點（圖7～10）。

圖7 恒液位連續(xù)輸油界面

圖8 恒液位連續(xù)輸油流量曲線

圖9 恒排量連續(xù)輸油界面

圖10 恒排量連續(xù)輸油流量曲線

3.4 五段控制輸油模式

五段控制輸油模式是將儲油罐的液位分成五段，每段對應(yīng)一個輸油頻率。特點：依據(jù)儲油罐液位區(qū)間，設(shè)置輸油頻率，實現(xiàn)自動輸油，在每段液位區(qū)間，能實現(xiàn)恒排量輸油（離心泵輸油除外）。缺點：排量變化大時，需要每天調(diào)整每段的輸油頻率。適合各類站點輸油（圖11～12）。

圖11 五段輸油頻率設(shè)置界面

圖12 五段輸油流量曲線

3.5 AI智能輸油模式

AI智能輸油模式是保持一個相對恒定液位且在液位變化不大時保持恒排量輸油方式。特點：每天液量變化不大時，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)定液位下的連續(xù)恒排量輸油，方便監(jiān)控，排量平穩(wěn)。缺點：每天液位變化大時，排量變化大。不適合安裝離心泵的輸油站（圖13～14）。

圖13 AI智能輸油模式設(shè)置界面

4 數(shù)字化站點輸油控制模式選擇建議及后期改進(jìn)建議

圖14 AI智能輸油模式流量曲線

上述六種輸油模式，除恒排量輸油模式外，都能適應(yīng)柱塞泵或螺桿泵輸油，排量能夠按照設(shè)定值運行。由于每個輸油站點安裝的輸油泵類型不同，排量不同，導(dǎo)致現(xiàn)有六種輸油模式，沒有一種模式能夠適合不同輸油站的輸油需求。鑒于集中監(jiān)控和管理后，結(jié)合不同站點及運行模式特點，輸油模式建議。

離心泵，離心泵輸油存在最大的問題是，輸油壓力和溫度對排量影響變化大，多用于聯(lián)合站或排量較大的接轉(zhuǎn)站，輸油一般對排量要求嚴(yán)格，推薦使用五段輸油模式，上述所說的五段輸油模式中每段設(shè)定頻率輸油，改為定排量輸油，依據(jù)儲油罐的液位，人為設(shè)定每段的輸油排量，就能實現(xiàn)連續(xù)多段恒排量自動輸油，且上下游流量計對比監(jiān)控排量變化也方便和準(zhǔn)確。

柱塞泵和螺桿泵，輸油最大的優(yōu)點是排量隨頻率等比例變化，輸油壓力和溫度對排量幾乎沒有影響，多用于排量小的增壓站或接轉(zhuǎn)站。推薦使用AI智能輸油和五段控制輸油模式。

高啟低停模式，因輸油不平穩(wěn)，輸油泵頻繁啟停，對輸油泵、管線使用壽命影響較大，不建議推廣使用。

遠(yuǎn)程手動模式，適應(yīng)現(xiàn)場儲油管來油大或倒改流程，短時間內(nèi)排量變化大時，臨時手動控制輸油用。

恒液位連續(xù)輸油模式，因油田生產(chǎn)輸油站點來油變化大，且對液位變化無要求，實際輸油時排量變化大，無規(guī)律，不方便監(jiān)控排量變化，不建議推廣使用，

恒排量連續(xù)輸油，因輸油排量恒定，方便監(jiān)控，但液位變化時，需要人工調(diào)整排量，不能實現(xiàn)自動輸油，推薦其控制程序與五段控制輸油程序進(jìn)行合并，專門用于排量和液位都有要求的站點進(jìn)行輸油。

5 結(jié)語

通過上述分析，輸油站正常選用設(shè)置三種輸油模式，遠(yuǎn)程手動模式、五段控制輸油模式、AI智能輸油模式。遠(yuǎn)程手動模式主要用于臨時人工手動遠(yuǎn)程控制輸油，五段控制輸油模式主要用于安裝離心泵、柱塞泵、螺桿泵的站點輸油，AI智能輸油模式主要用于安裝柱塞泵、螺桿泵的站點輸油。五段控制輸油模式或AI智能輸油模式后，都能實現(xiàn)自動輸油，且輸油排量基本穩(wěn)定且能連續(xù)不停泵輸送，員工勞動強(qiáng)度大大降低，一個人就能實現(xiàn)20～30個輸油站的監(jiān)控和管理。