聯(lián)合站原油監(jiān)控系統(tǒng)研究畢業(yè)論文

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1、1緒論1.1課題研究的目的和意義1.1.1課題研究的目的聯(lián)合站是油田生產(chǎn)中地面工程最關(guān)鍵的一環(huán)，是將從采油井采出來的原油經(jīng)集輸管網(wǎng)匯集、存儲、分離、加熱脫水、計(jì)量后進(jìn)行外輸。原油計(jì)量是油田開發(fā)生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié)。隨著國內(nèi)大部分油田開發(fā)都進(jìn)入到后期產(chǎn)能遞減，產(chǎn)液量增加，原油綜合含水上升，油井計(jì)量站規(guī)模增大。同時，聯(lián)合站外來進(jìn)液量波動增大，給原油準(zhǔn)確計(jì)量和穩(wěn)定外輸帶來很大影響。目前我國大多數(shù)油田聯(lián)合站的自動化水平還很低，還停留在人工手動狀態(tài)，對物位、液量、壓力和溫度等過程參數(shù)都需要靠人工檢測，人為誤差大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率

2、及產(chǎn)品質(zhì)量。針對聯(lián)合站實(shí)際狀況，以滿足聯(lián)合站原油外輸計(jì)量生產(chǎn)要求，開發(fā)這一套原油外輸計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)，它能對生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)原油計(jì)量高精度的遠(yuǎn)程集中化科學(xué)管理和實(shí)時在線監(jiān)控；實(shí)現(xiàn)流程操作全自動化；根據(jù)監(jiān)控中心提示及時地采取相應(yīng)的措施，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行；存儲設(shè)備運(yùn)行參數(shù)以便分析生產(chǎn)狀況，統(tǒng)籌規(guī)劃。1.1.2課題研究的意義聯(lián)合站原油計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用具有重要意義，計(jì)量結(jié)果直接影響油田的效益和信譽(yù)，這套監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)具有以下重要意義：(1)將人工計(jì)量改為自動連續(xù)計(jì)量，人工取樣化驗(yàn)改為自動連續(xù)檢測，能夠提供更及時、準(zhǔn)確的信息。(2)實(shí)

3、現(xiàn)計(jì)量站無人值守，減員增效，徹底改變計(jì)量站生產(chǎn)作業(yè)制度，改善了勞動條件。(3)在現(xiàn)場生產(chǎn)自動化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)中控室信息處理自動化，提高了聯(lián)合站生產(chǎn)過程自動化生產(chǎn)管理水平。(4)為保證油氣田生產(chǎn)安全、平穩(wěn)、優(yōu)化運(yùn)行提供了有力手段。外輸過程，必須在安全生產(chǎn)的前提下安排優(yōu)化運(yùn)行，以求得最好的經(jīng)濟(jì)效益。1.2原油計(jì)量監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展1.2.1國內(nèi)現(xiàn)狀和趨勢在我國，原油計(jì)量控制系統(tǒng)最先采用的是DDZ-II型儀表，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。但這些常規(guī)儀表組成的控制系統(tǒng)在處理復(fù)雜控制系統(tǒng)、集中監(jiān)控和控制精度等方面具有局限性。隨著計(jì)

4、算機(jī)在石油工業(yè)過程控制中的廣泛應(yīng)用，尤其是西部塔里木、吐哈、準(zhǔn)格爾三大盆地的開發(fā)和建設(shè)，油田生產(chǎn)過程中的自動控制和管理得到了明顯、迅速的發(fā)展。1992年5月，西部新建的都善油田采用美國Action公司CIM-PAC9000SCADA系統(tǒng)，使308口油水井、19座計(jì)量站全部實(shí)現(xiàn)了自動化，成為我國第一個整裝油田的自動化系統(tǒng)。隨之東河塘、彩南、溫吉桑、論庫輸油管線的建設(shè)，是我國油氣田自動化實(shí)現(xiàn)了由單井、單個裝置、單站自動化向全油田、全線自動化的轉(zhuǎn)變。此外，中原油田設(shè)計(jì)院研制的SG-50，中國石油大學(xué)研制的DMC-50D微機(jī)控

5、制系統(tǒng)，承德石油學(xué)院研制的GWC-80型微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)都將計(jì)算機(jī)成功的應(yīng)用于原油計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)的控制[1]。在油田生產(chǎn)過程中，要求外輸計(jì)量系統(tǒng)有高準(zhǔn)確度和高可靠性。原油產(chǎn)量的計(jì)量是油田開發(fā)中最基礎(chǔ)的工作，原油計(jì)量是油田集輸工藝中必要的計(jì)量環(huán)節(jié)，也是考核原油生產(chǎn)任務(wù)完成的依據(jù)。為此，1990年起，國內(nèi)應(yīng)用了高新技術(shù)與油田集輸工藝相配套的油汽密閉在線計(jì)量工藝技術(shù)，解決了油田多年來未能解決原油產(chǎn)量不清、集輸系統(tǒng)無法密閉運(yùn)行的問題。原油動態(tài)計(jì)量技術(shù)，主要應(yīng)用了密閉集輸工藝與雙容積自動計(jì)量分離器、渦輪氣體流量計(jì)、立式金屬計(jì)量罐、系列

6、原油腰輪流量計(jì)、FSH-K型原油含水率監(jiān)測儀和微機(jī)自動采集處理相結(jié)合，成功地解決了油、氣、水分級計(jì)量技術(shù)問題。通過幾年的實(shí)踐，儀器、儀表性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)合理，計(jì)量準(zhǔn)確，將計(jì)量誤差控制在0.5%以下，弄清了原油外輸?shù)漠a(chǎn)量，從而有效地指導(dǎo)了各階段的生產(chǎn)組織工作，原油損耗由2%下降到0.5%，提高了經(jīng)濟(jì)效益[2]。目前，按照原油天然氣穩(wěn)定輕烴交接計(jì)量站計(jì)量器具配備規(guī)范（5SY/T5398-91），原油外輸計(jì)量必須采用容積式流量計(jì)作為體積計(jì)量器具。在國內(nèi)眾多的容積式流量計(jì)中，腰輪流量計(jì)，屬刮板流量計(jì)和雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)因其生產(chǎn)和應(yīng)用技

7、術(shù)比較成熟，在石油、石化企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)油田聯(lián)合站原油計(jì)量多用容積式計(jì)量，計(jì)量出體積流量后，再結(jié)合原油化驗(yàn)所得的原油密度計(jì)算出流量，貿(mào)易結(jié)算以質(zhì)量流量進(jìn)行交易，油田計(jì)量交接油量計(jì)算執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《原油動態(tài)計(jì)量油量計(jì)算》（GB9109.5）[3]。大慶石油管理局總外輸計(jì)量站于1992年投用了一套由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和計(jì)量儀表組成的成套原油儀表計(jì)量系統(tǒng)，取得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。大慶原油總外輸計(jì)量站承擔(dān)著大慶油田85%的原油外輸計(jì)量任務(wù)，屬國家一級計(jì)量單位。大慶石油管理局為了提高原油外輸?shù)挠?jì)量精度，應(yīng)新時期的管理需求，原油

8、總外輸計(jì)量站成套計(jì)量儀表進(jìn)行更新?lián)Q代，采用上海自動化儀表公司自動化儀表九廠開發(fā)的總線型微機(jī)控制裝置，提高了計(jì)量水平。我國參與投資的蘇丹1/2/4油田原油外輸兩級計(jì)算機(jī)計(jì)量及自動標(biāo)定系統(tǒng)，采用法國FURHMAN公司生產(chǎn)的整裝計(jì)量模塊，不僅準(zhǔn)確度高、可靠性好，而且可在線對流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，并根據(jù)壓力、溫度和流量等參數(shù)實(shí)時進(jìn)行流量補(bǔ)償計(jì)算