新疆油田聯合站污水處理自動化控制系統

解雷（新疆石油勘察設計研究院（有限公司）， 新疆 克拉瑪依 834000）

新疆油田聯合站污水處理自動化控制系統

解雷（新疆石油勘察設計研究院（有限公司）， 新疆 克拉瑪依 834000）

油田污水來自于對原油處理的各個環節，不經處理或者簡單處理就排放到現場，將對生態環境造成嚴重的污染。克拉瑪依油田聯合站引進了污水計算機自動控制系統，該系統主要由硬件部分和軟件部分組成，硬件包括工作站（IPC）和2個現場過程控制系統，生產過程監測、數據采集、處理、人機友好界面、歸檔、報表、網絡發布等組成了系統軟件部分。系統投產運行后，該系統強抗電磁干擾性，可以保證信號采集的可信度，確保新疆油田聯合站儲罐液位與入口流量的穩定，避免加藥滯后對污水處理質量的影響。在節約人員管理成本和減少資源浪費方面，具有重大的意義。

油田聯合站；計算機；自動控制；系統設計

0　引言

新疆克拉瑪依油田污水處理工藝復雜，引進自動化控制系統，可以將復雜的污水處理工藝轉變為一種可視化的監測管理平臺，通過人機界面有效監控工藝處理流程，觀察和記錄污水處理過程中參數的變化，針對異常運行狀態及時調整參數，比如：對原油的加藥，以及脫水環節劑量的調節，系統可以實時監控監測，避免排放對生態環境的污染，而且還能達到對油田污水的充分利用，是油田污水經濟效益達到最大化。自動化控制系統具有較高的穩定性和經濟性，在節約人員管理成本和減小資源浪費的同時，保障污水處理工藝安全進行。

1　污水處理流程

油田污水來自于單井、計量站和原油聯合站等各生產環節，主要是原油進行的油、水、氣三相分離的產物，油田污水對周圍的環境污染性強。

新疆克拉瑪依油田污水成分復雜，有毒硫化物成分多、固體雜質顆粒大小不一，一般采取添加化學藥劑處理油田污水，比如：化學方法（絮凝、破乳、中和），物理方法（沉降、過濾），根據具體污水情況，將兩種方法有機結合，來處理油田污水，直到達到標準為止。新疆克拉瑪依油田某一聯合站污水處理的工藝流程圖如圖1所示。

圖1　克拉瑪依油田某一聯合站污水處理的工藝流程

2　自動化控制系統硬件設計

（1）根據新疆克拉瑪依油田聯合站污水實際情況，設計自動化控制系統硬件部分考慮采取工作站（IPC）和兩個現場過程控制系統。在建立的可視化的人機互動操作界面，根據污水處理過程自動化調整工藝參數，同時將采集的參數數據進行分析、處理、歸檔，實時監控污水處理的整個流程。自動化控制系統如圖2所示。

圖2　計算機自動控制系統

（2）硬件設計部分主要由89C51單片機、通訊單元、數據擴展接口、A/D與D/A 、以及數字I/O等組成。污水處理的數據信號采集與識別輸出見圖3所示。

圖3　信號采集與輸出結構示意圖

3　自動化控制系統軟件設計

（1）自動化控制系統在油田污水處理過程中的作用非常復雜。現場過程控制系統對聯合站油田污水處理過程主要是實現監控，利用工作站（IPC）建立可視化的人機互動操作界面，可以解決數據處理和存儲不足等問題，因為IPC強大的數據處理、存儲能力保證了數據的存量和可靠性，在Windows系統二次開發的基礎上，系統可以實現對整個克拉瑪依油田聯合站污水處理的自動化控制，并且根據實際運行狀態調整相應參數，維護生產的正常進行。

（2）生產過程監測、數據采集、處理、人機友好界面、歸檔、報表、網絡發布等組成了系統軟件部分。實時數據庫生產管理軟件的核心，對數據的銜接傳輸共享都需要借助實時數據庫。ASP與HTML語言有機結合編寫語句，實現在人機界面生成生產數據報告報表，操作管理人員可以根據報表進行對污水處理過程的管理，比如對加藥劑量的調整、報表數據的查詢和分

（文章題目：新疆油田聯合站污水處理自動化控制系統）析、污水排放閥大小的調整以及運行參數的異常分析處理等等。自動化控制系統也可以自動根據正常的運行情況調整相關參數。軟件設計中上位機軟件，圍繞實時數據庫，實現污水處理數據采集和輸出的功能，見圖4所示。

圖4　軟件設計中上位機模板結構圖

4　結語

自動化控制系統在克拉瑪依油田聯合站成功引進，提高了油田污水處理效率，自動化控制系統實時性、自動化程度高以及高穩定性得到了展現，對污水處理數據信號采集實時傳輸、污水處理藥劑劑量自動調整、以及處理過程實時監測等，都充分發揮了該系統的強大功能。該系統強抗電磁干擾性，可以保證信號采集的可信度；軟件采取模糊Smith預估控制算法以及專家控制方法，確保污水儲罐液位高度以及污水入口流量之間的關系，實時自動化控制藥量劑量，避免加藥滯后對污水處理質量的影響。因此，該系統滿足聯合站油田污水處理要求，節約了人員管理成本，處理的污水在達到油田污水回注驅油效果的同時，又很好的保護了生態環境，大大提高了處理時效，該系統應用的經濟性和高效性，值得其他油田聯合站引進使用。

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解雷（1988- ），男，黑龍江省佳木斯市人，助理工程師，2012年畢業于東北石油大學自動化專業，主要從事國內外油氣田自動化儀表設計。