模糊免疫控制系统在石油压裂液配液站应用

《模糊免疫控制系统在石油压裂液配液站应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、模糊免疫控制系统在石油压裂液配液站的应用台广锋廖波兰卢毅姜长辉（北京矿冶研究总院北京100070）摘要：石油压裂液配液站控制系统决定了压裂液配制质量。根据压裂液配制工艺特点，采用模糊免疫PID控制算法控制精密给料装置实时下料量，保证了水和胶粉的恒定配比。介绍了控制系统的软件和硬件设计，和系统功能特点。应用表明，该系统能够按照预设的配比参数自动进行混配作业，配制的压裂液基液均匀稳定、溶胀充分、出口粘度高。关键词：石油压裂液、模糊免疫控制，自动配制，PIDApplicationoffuzzyimmunecontrolsysteminfluiddistribution

2、stationofoilfracturingfluidTAIGuangfengLIAOBolanLUYiJIANGChanghui(BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing100070,China)ABSTRACT:Thequalityofthefracturingfluidisdeterminedbythecontrolsystemoftheoilfracturingfluiddistributionstation. Accordingtothecharacteristicsoft

3、hefracturingfluidpreparationprocess,fuzzyimmunePIDcontrolalgorithmisadoptedtocontrolthereal-timefeedrateoftheprecisionfeedingdevice,ensuringtheconstantproportionofwaterandrubberpowder. Thispaperintroducesthedesignofthesoftwareandhardwareofthecontrolsystemandthefeaturesofthesystem. Th

4、eapplicationshowsthatthesystemcanmixautomaticallyaccordingtothepresetproportioningparameters,andthebasefluidofthefracturingfluidisstable,fullswellingandhighexportviscosity.KEYWORDS:fracturingfluid,fuzzycontrol,automaticmixing,PID石油是一种不可再生资源，随着逐年的开采，储量越来越少。为了最大限度地提高油、气井的产量，提高油气井采收率，须采

5、用压裂工艺技术对储层进行造缝，增加导流效应，以提高产量【1,2】。压裂液性能好坏直接关系到油气、井层压裂作业施工成败【3】，因此压裂液的质量的控制成为了石油开采的重中之重。压裂液的配液质量主要取决于压裂配制装置的控制系统。压裂液配置方法固定式和移动式配液两种方式，对于油井比较集中的情况多采用固定站式配液方式，即配液站配液。配液站经过第一代手动配液、第二代半自动操作配液方式，现已进入第三代全自动配液技术阶段。在第一代配液方式，主要采用人工称量固定量胶粉和添加固定量水，手动启动搅拌机，使得胶粉与水搅拌均匀，配液成压裂液。在第二代配液方式较第一代配液技术在自动部分有了

6、提升，自动定量添加水和粉，添加完成后启动搅拌机，属于半自动配液模式，粘度经过一段时间释放，发向配液罐车。此两代配液方式主要存在问题：（1）劳动强度大，生产能力及生产效率低，与目前及后续产能不匹配，不能满足生产需要；（2）添加剂和胶粉的加入计量不准确，基液混合不均匀，配液时产生大量“鱼眼”，既浪费原材料，又影响配液质量，对地层造成伤害，影响了油井的产油量。在2007年北京矿冶研究总院提出了模块化设计、组合式安装、整体全流程控制设计的全新的设计思路，实现了配液技术的固定站式革新，达到了第三代配液技术质的飞跃，将配液技术引领到一个新的高度。智能配液站控制系统采用工业控

7、制器，自动化生产控制管理混配生产。工艺成熟，设备先进，生产线配液质量好，基液粘度释放快、无鱼眼，能准确添加各种固体和液体添加剂。整个生产过程采用计算机自动运行，计量配比准确，可节省瓜尔胶粉等原料，且生产效率高，完全满足压裂液生产的需要。0、工艺原理配液站总体工艺流程：瓜胶粉经精密给料器连续进入高效混合装置，与水瞬间高速混合，形成溶胶并释放粘度；进入释放罐的胶液释放溶液中的气泡；释放气泡后的溶胶进入多级粘度释放装置，继续释放粘度；由多级粘度释放装置出口的瓜尔胶液进入高搅装置，充分释放粘度，配制好的压裂液进入储液池继续粘度释放。在配液池内添加固体添加剂和液体添加剂，

8、通过高剪切搅拌装置实现压