汽驱工业过程优化监控系统设计.pdf

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1、计算机测量与控制.2005.13(5)440ComputerMeasurement&Control工业控制文章编号:1671一4598(2005)05一0440一03中图分类号:TP273文献标识码:B汽驱工业过程优化监控系统设计李亚芬，种制肆(大连理工大学自动化系，辽宁大连116024)摘要:以辽河油田汽驱工业过程为对象，设计开发了一套优化监控系统。该系统由操作站、工程师站构建的小型局域网组成，建立了湿蒸汽干度的软测量模型，实现了指标变量的在线检测，并采用遗传算法进行优化计算，实现了对整个汽驱过程的优化操作指导。系统具有良好的人机界面，

2、同时具有较好的可靠性和稳定性，系统各部分之间的数据通讯是基于OPC接口进行的。目前该监控系统已成功运行于辽河油田的注气3站和5站。关键词:优化监控系统;蒸汽干度;软测量技术;遗传算法;OPC接口DesignofOptimizationControlSystemfortheIndustrialProcessofSteamDriverLiYafen,ZhangJianfeng(Dept.ofAutomation,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024，China)Abstract;Asoft-sen

3、sorandoptimizationcontrolsystemfortheindustrialprocessofSteamDriverOilRecoveryisintroduced.Thesystemisbuiltonasmall-scaleLAN,whichismadeupbyoperator-stationandengineer-station.Itgivessoft-sensormodel,realizeson一linedisplayofqualityindices,andemploysgeneticalgorithmsforcal

4、culationofoptimizationtoreachoptimizationguideforoperation.Thesystemhasfriendly.HMIs,andithasgoodreliabilityandstability.DatacommunicationinthesystemisbasedonOPC.Sofar,thesys-temhasbeenappliedtoguideandcontrolthepracticalprocess.Keywords:optimizationcontrolsystem;steamqua

5、lity;soft-sensortechnology;geneticalgorithms;OPC热，蒸汽中的盐分从中分离出来形成炉垢，对锅炉造成损害。0引言因此，保证锅炉出口蒸汽干度在7400-79%之间、保证人井往井下注蒸汽是油田经常采用的一种有效的稠油开采方蒸汽干度在90%以上是该汽驱工艺的关键质量指标。此前，法。目前，这种热力强化采油方法已经转向蒸汽驱动阶段，如现场还没有对“干度指标”进行直接测量的有效办法，工艺上图1所示。汽驱的热采工艺主要设备包括热力除氧器、直流锅主要采用的是“人工分析化验”法，但这种化验方法时间滞后炉、高压汽水

6、分离器和低压汽水分离器。经除氧器处理过的软性大，化验操作繁琐，锅炉的优化操作得不到保证，这是困扰化水送人直流锅炉进行加热，并达到汽化阶段，在锅炉出口形汽驱工艺的重要问题。成具有一定干度的湿饱和蒸汽，根据工艺要求，锅炉出口蒸汽的干度应严格控制在74%一79%之间。将这种状态下的湿蒸1监控系统方案设计汽引人高压分离器进行汽水分离，经分离后，湿蒸汽干度达到本文以图1所示的汽驱工艺过程为基础，设计开发了一套90%左右，并从高压分离器顶部抽出，经分配器平衡后送人汽优化监控系统。该系统可对锅炉出口蒸汽干度、注井蒸汽干度驱井。指标变量进行在线检测，并利

7、用遗传算法实现优化计算，给出⑧汽驱工艺在线优化的操作指导。⑧1.1监控系统硬件构成心监控系统是由操作站(工控机)、工程师站(工控机)、打吻印机、数据采集板(PCL-813E)、若干压力、压差传感器等构建的小型局域网系统，监控系统硬件构成如图2所示。1.2监控系统软件构成[t-21本套监控系统软件构成如图3所示。系统软件主要由VB图1汽驱热采工艺示意图软测量计算程序、VB优化计算程序、ACCESS数据库、基于在这个工艺流程中，锅炉出口湿蒸汽干度检测是一个关键组态王的人机界面HMI1和HM12构成。这些程序之间都配备问题。锅炉出口干度过低，无

8、法满足注井热量要求，不能有效有OPC接口，用于这些程序之间数据流的传递。VB软测量程提高地下油层稠油的流动性;锅炉出口干度过高会导致蒸汽过序的功能包括:(1)通过PCL-813E读取工艺现场各