油田原油脱水自动控制技术应用

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　　油田原油脱水自动控制技术应用摘要：采用PLC与变频器控制技术，对脱水参数进行实时监测、闭环控制，当系统参数出现波动时，自动控制系统均能及时进行调整，有效地保证了原油脱水效果。　　主题词：脱水工艺；PLC与变频器；实时监测；闭环控制　　一、原油脱水系统简述　　头台油田原油为石蜡基原油，具有含蜡高、凝固点高、粘度大的特点，其中胶质含量13.4%--17%，易形成PIX络环境。组态环境基于西门子PI通信环境，PLC采用西门子SIMATICS7-300系列，包括电源模块、CPU模块(集成MPI接口)、信号采集模块等。　　工业控制机及系统、应用软件部分包括：2台工业控制机（主机、显示器、打印机、UPS电源）、PLC控制软件、WINCC组态软件、上下微机通讯软件、STEP7编程软件及办公自动化OFFICE、系统操作WINDOWSXP等。　　系统保安部分包括：隔离变压器、DC线性电源、隔离继电器、隔离安全栅及各种电气、仪表设备的自保护设施。　　3.1.2控制系统工作原理　　脱水过程中影响脱水效果的项目有原油系统的压力、脱水电场的电压、电流，过渡层的高度。控制系统围绕着以上各因素进行相应的控制和调节。 　　1）系统压力调节：影响原油系统压力的有2个因素，（1）来液量的波动、脱水泵输出量；（2）脱水器油阀的开度大小；来液的波动造成的压力波动通过脱水泵变频器的压力控制进行调节，即当三相分离器液位处在低点且系统压力相对较高时，脱水泵不再是液位采样闭环控制，而转换为系统压力采样闭环控制。　　2）脱水电场电压、电流、过渡层高度的控制：系统是通过油水阀门的调节和智能可控硅功率模块闭环控制相配合完成对电场的电压、电流的控制，实践表明含水量对电场电流的波动影响明显，正常生产工艺的要求是在保证一定含水的前提下，低压侧电压380V，电流小于25A且允许电流在有限的范围内小幅波动，电流采样闭环控制实现电场电压、电流的自动自动控制。含水量采样阀门闭环控制实现稳定油水过渡层的高度的控制。　　3.1.3PLC程序设计　　1）系统程序　　系统程序采用结构化程序设计方案，数据输入、控制输出、保护及中断处于不同的子程序单元，具体包括以下方面：主程序、子程序0、子程序1、功能程序、中断程序、数据单元。　　2）程序梯形图（略）3.2原油脱水自动控制技术应用的难点　　原油脱水自动控制技术应用的难点：1）现场各仪器、仪表、变频器、晶闸管调压、PLC等系统实现统一控制；2）系统各控制点参数确定及系统各参数变化的调节速度。　　控制系统安装完成后，经过近一年的运行调整，从刚投产时自动运行只能保持在1-2小时到目前的全天候地投入全自动运行。达到了原油脱水系统实现自动控制的目的。　　四、原油脱水系统运行效果及取得的效益　　4.1系统运行效果　　头台油田联合站脱水自动控制系统于2006年3月份投入运行以来，系统运行正常。各测量、控制、调节单元准确、迅速、灵活，完全满足原油脱水自动控制的要求，而且具备了下列优点： 　　1、系统运行稳定。2、节约运行成本。　　3、提高了污水的质量。4、参数测量准确、调整迅速。5、系统运行安全性、可靠性高。　　4.2系统投用后取得的效益　　脱水自动控制系统的运行，大大地减轻了岗位员工的劳动强度；讯速、准确控制和调节脱水系统各项参数，保证了原油外输含水量的要求，年节约了用药量6.5吨、减少电能的消耗50万KWh，取得年经济效益36万元。