試論自動化控制系統在油田集輸泵站的應用

鄭鑫杰 徐歌(長慶油田分公司第十一采油廠桐川采油作業區,甘肅 慶陽 745100)

在油田集輸泵站中，實際生產過程涉及到的環節和工藝較多，利用自動化控制系統可提升生產的效率，在保證原油質量的同時也可避免安全事故的發生。因此為適應現代化生產管理的需要，需要正確分析自動化控制系統的結構和特點，從而使高科技技術更好的服務于油田集輸產業。

1 自動化控制系統的概述

1.1 自動化控制系統的簡介

油田集輸泵站的自動化控制系統主要是采用美國的ME計算機監控系統，作為首站自動化監控系統的主要結構，該系統的實時可用性與靈活性相對其他系統更具有優勢。主要是采用上位機和下位機的方式，在現場采用多級CUP來進行控制處理，再通過各個I/O 模塊來對輸入輸出信號提供4000v 的隔離。系統的上位機和下位機構成不同，上位機是主要由人工控機和控制軟件組成的，下位機主要由控制器、智能板以及I/O模塊組成，從而使油田泵站可以進行有效的自動化控制。上位機以及控制器通過100Mb/s 的以太網通訊，I/O 模塊直接插在智能板上，控制軟件從上位機通過以太網下載至控制器[1]。

1.2 自動化控制系統的特點

集輸泵站的主要功能是將油井開采的油、水、氣的混合物進行收集和短暫的存儲，以及初步處理進而運輸到指定的裝置或者容器中，其中整個生產過程較為復雜，涉及到了多個環節和內容，人工無法準確控制，只有通過自動化控制系統才能確保整個生產過程的安全以及保證原油的質量。ME控制系統則運用了最先進的設計技術和原材料，以最優化和恰當的工藝，結合硬件和功能強大的軟件，開發出了簡單容易操作的系統。該系統的集成度高、小巧靈活、方便安裝同時供電方式比較簡單，也易于現場布置，此外還具有較高的智能化程度，一般在油田泵站自動控制系統是由兩個部分組成的。一部分是用于油田泵站生產現場的監控設備，可以監測泵站運行數據以及進行傳輸，另外一部分則是遠程控制部分，由遠程計算機進行監控和處理，針對泵站實時監測的運行數據來觀察、處理和分析，再通過智能化判斷來控制泵站的運轉參數和實際情況。

2 自動化控制系統在油田集輸泵站的系統構成

2.1 現場控制單元

在聯合站的各個崗位都會分布現場控制單元，因為只有通過現場控制單位進行現場數據的采集，才能完成后續的控制策略，可以說現場控制單位是智能化控制系統的核心部分。一般來說現場采集的數據有：每臺分離器的液位、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出口壓力、流量泵的電流和電壓、每臺流量計的來油溫度和壓力。ME 控制系統進行控制的現場控制單元是SNAP-LCM4 主控器，功能便是實現與主控器之間的信息傳訊功能，此外還可以對主控器的要求進行快速的執行從而實現I/O 的智能化，定期掃描I/O，并且以邏輯功能為依據進行現場控制，各個現場控制單元和上位鍵控制還可以同時作為控制網絡的節點，實現高速對等通訊功能。

2.2 上位監控站

油田集輸泵站的自動化控制系統的重要組成部分除了現場控制單元，便是上位監控站，上位監控站可借助通過組態形成的各種功能的畫面，來實現對實際生產過程中的監視和控制，并且除去監控的功能，還具備預警警示作用。上位監控站監控的主要顯示參數有泵站的總貌、細目、趨勢、流程圖畫面、工段、設備啟停狀態、及IPD調節功能、系統顯示畫面示意及各種報表功能。監控站的系統監視的數據完善覆蓋了整體的生產設備和裝置，對生產的各個環節都可起到監控作用，從而形成了完整實時的生產管理系統。此外，在報警功能的設置中，上位監控站預警氛圍超高、高、低和超低四個等級來報警，顯示的報警畫面中會表示日期、狀態、位號和報警點的名稱。更為智能化主要表現在報警發生在系統運行時，會自動彈出報警窗口，遞交報警說明還會伴有報警聲音，進而方便人員快速反應，找出報警點查明原因[2]。

3 自動化控制系統在油田集輸泵站的系統應用效果

在油田集輸泵站運用自動化控制系統不僅僅可以降低生產過程中的生產事故發生還可用于準確調節油氣分離器，保障原油質量。在天氣和實際生產各種條件發生變化的情況下，分離器壓力和液位波動較大，容易發生跑油、竄氣及安全閥動作等生產事故。因此需要生產人員時刻盯在生產現場，以防發生意外，但是這樣不僅會形成較大的勞動壓力，并容易在人精神疲倦的時候出現疏忽造成嚴重的生產事故，而運用自動化控制系統可實時監控并且及時預警，從而有效預防生產事故的發生。此外生產操作人員還可以根據自動監控系統的數據顯示，準確的調節油氣分離器，使分離器液位始終保持在1/2—2/3的位置從而增加產氣量，保證分離器分離程度和分離質量，提升生產經濟效益。

4 結語

綜上所述，自動化控制系統在油田集輸泵站具有重要的作用，可滿足現代化生產的需求，實現自動化生產管理，減輕工人勞動強度的同時還可有效的提升生產效率。

[1]周玲，戴斌，趙慜，齊德全.油田集輸泵站中的自動化控制系統[J].計算機光盤軟件與應用，2012(13)：12-13.

[2]張慶民，王巧蘭，張景波.自動化控制系統在油田集輸泵站的應用[J].山東工業技術，2014(05)：77-77.