油氣集輸管線的自動化控制

劉瑞剛

摘? ? 要：本文探討了油氣集輸系統的自動化控制，油氣集輸系統的任務和特點，工業自動化控制技術，油氣集輸系統的自動化控制，提出了借助現代化的計算機信息技術，可以以現有的油氣集輸管線為對象，建立信息化的管線管理平臺，使油氣集輸管線實現自動化的控制和管理。

關鍵詞：集輸系統;集輸管線;自動化控制

工業自動化控制在提高生產運行效率和質量的同時，還可以保證生產運行的安全。油氣集輸系統是油田勘探開發和石油煉化的橋梁，在油氣資源開發利用中具有重要作用。但是，油田地域分布廣闊，集輸系統分布廣、線路多，在運行管理中存在一定困難，因此，需要對油氣集輸系統的自動化控制技術進行探究，從而提高油氣集輸效益。

一、油氣集輸系統的自動化控制

（一）油氣集輸系統的任務和特點

油氣集輸系統就是在油氣資源勘探開發中對原油和天然氣進行收集、儲存和加工的過程，其主要任務有三個：將油井中開采出來的油氣水混合物經過系統的管線運輸至集輸站點進行氣、液分離和脫水處理，使處理后的原油資源符合相關標準;將處理合格后的原油運輸至原油庫貯存，將分離出來的天然氣運輸至天然氣處置廠進行脫氫、脫酸處理，對純度低的天然氣資源進行深加工;經過集輸管線將原油庫和天然氣提純站提取出來的合格原油和天然氣運輸至煉化企業或居民使用。油氣集輸工作不同于石油鉆井和修井作業等作業方式，其分布范圍廣、運行線路長，且在運輸過程中具有易燃、易爆、易發生火災和生產階段性強的特點，涉及情況復雜，因此，對其進行自動化控制，將有助于提高油氣集輸效率。

（二）工業自動化控制技術

隨著現代信息技術的不斷發展，工業自動化技術的應用日益普及，PLC、變頻器、觸摸屏等產品應用逐漸增多。我國現在常用的工業自動化控制技術主要由以下幾種：一是PLC電子系統，也就是可以編輯程序的邏輯控制器，通過數字計算控制生產設備的運行，隨著計算機技術的不斷發展，其容量會變得越來越大，速度會越來越快，在未來工業自動化控制系統中處于核心地位;二是DCS集散控制系統，可以實現集中管理和分散控制，便于人們對生產設備的操作和管理，比較適合油田集輸管線地域分布廣闊的特點;三是工業 PC，主要是IPC 工控機及各種變形機器，不同類型的IPC 機器可以形成系統性的網絡為客戶和服務器服務，可以建立綜合系統對整個系統的內部信息和數據進行轉變和交流。

（三）油氣集輸系統的自動化控制

油氣集輸系統作為一種分布范圍廣、危險性高的系統，對其進行自動化控制將有助于提高運行效率，保證運行安全。其應用主要包括兩個方面：一是應用各類專業的檢測儀表進行控制。自動化控制需要掌握集輸系統運行數據才能進行有效的控制，所以檢測儀表是實現集輸系統自動化控制的基礎。隨著現代技術的不斷發展，油氣集輸系統檢測儀表的測量精度不斷提高，特別是智能化的檢測儀表可以在檢測數據的同時進行數據存儲和處理，使得每一個智能儀表都可以成為獨立的自動化控制單元，而通過綜合性的計算機控制系統對各個獨立的控制單元進行連接，就可以對油氣集輸管線進行有效的控制。比如高性能的變送器剛剛研制面世，就被迅速用于油氣勘探開發和集輸系統，提高了原油開采和集輸成效。二是采用工業自動化控制技術對集輸管線和各種設備進行控制。以計算機技術為依托，在油氣集輸過程中，通過利用各類控制軟件和自動化控制技術，對油氣集輸管線和集輸系統的各類設備進行自動控制，實現油氣集輸系統生產運行自動化。

二、油氣集輸管線的自動化控制

油田地域分布廣闊，油氣集輸管線眾多，管線集輸裝備主要由泵站、管線、貯罐和多種測試儀表組成，是油氣集輸系統的核心，但是不同地域集輸管線的跨區域管理和監控難題，使得對其進行自動化控制改造具有重要意義。

借助現代化的計算機信息技術，可以以現有的油氣集輸管線為對象，建立信息化的管線管理平臺，使油氣集輸管線實現自動化的控制和管理，油氣集輸管線的自動化控制系統主要包括三個子系統：油氣管線地理信息采集系統，主要由油氣管線硬件、軟件數據和終端用戶三部分組成，對油氣集輸管線的地理信息進行處理和管理，實現來大容量數據庫、制圖和空間查詢等功能，在建立這一系統之后，可以將油氣集輸管線經過區域的所有地理信息進行收集匯總，并在系統中予以保存，管理人員可以根據工作需要隨時查詢各段位信息，節省了人力和物力，實現了對集輸管線運行環境的實時控制，提高了油氣集輸管線的管理效率;油氣集輸管線信息監控系統，主要由現場監控終端設備、輸油氣站點和控制中心端組成，通過對集輸管線各個監控點進行實時的儀表檢測和視頻監控，直觀的反應監控點的工作情況，并可以對監測數據進行GPRS、WLAN數據傳輸，一旦監測到監測點發生問題，系統就會發出警報告知工作人員，在最短的時間內解決問題，提高了油氣集輸系統運行的安全性和穩定性;光纖傳感集輸管線信息監控系統，該系統是基于光時域反射原理和分布式光纖傳感原理建立的自動化控制系統，可以對集輸管線的泄漏等安全問題進行監控，一旦集輸管線發生泄漏問題等危險情況，系統就會及時發現并報警，可以對集輸管線的人為破壞進行檢測，并具有一定的定位功能，可以快速的發現人為破壞地點，從而有效的應當人為破壞集輸管線和偷盜原油等問題。

通過自動化技術改造，實現了油氣集輸系統的網絡化、自動化和電子化，將會解決當前油氣集輸管線運行中存在的跨區域管理難度大、檢測和監控范圍大以及防范偷盜巡查工作量大等問題，提高了油氣集輸管線運行的安全性、穩定性和協調性。

三、結論

綜上所述，隨著現代信息技術的不段發展，自動化控制技術應用日益增多，油氣集輸系統在運行中面臨諸多難點，通過對其進行自動化控制改造提升，可以顯著提高油氣集輸管線的運行效率和水平，從而推動油田持續穩定發展。

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