油田联合站自动化控制系统的优化研究

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1、系统解决方案油田联合站自动化控制系统的优化研究刘荣志(胜利油田东胜集团股份公司，山东东营257000)摘要：结合东胜联合站现有的技术特点，设计了一套自动化改造及优化方案，方案数据采集及监控采用DCS系统，并用PLc实施现场控制。同时，对油田原油生产运行参数进行了优化研究，在优化的基础上进行了系统的自动化改进，使系统效率进一步得到提高。通过优化改造，联合站运行能耗节省了25％，达到了预期的设计目标。关键词：联合站；DCS；PLC；运行优化OptimizationStudyofAutomaticControlSysteminOilfieldUnitedStationLIU

2、Rong—zhi(DongshengGroupCo．,Ltd．ofOilField,Dongying257000，China)AbstractC0wimmel00fChe芏1二lang啦aset0fcrrKiaI1d0plonare删inthispaper．DataacquisitionandmonitoringofthisschemeusetheDCSsystem,andPLCisimplementedinon-siteconlro1．Inaddition,operationparametersofcrudeoilproductionareoptimized．Aut

3、omationimprovementiscarriedthroughonthebasisofoplimizafion,whichfurtherimprovesthesystemefficiency．Byoptimizingreconstruction，ope,afingenergyconsumptionofunitedstationsaves25％，andachievestheexpectedgoa1．Keywords：Unitedstation；DCS；PLC；operationoptimizationO引言信息化，并进行了系统模型和算法的建立，从而使得生联合站是原

4、油生产过程中的一个重要的组成部产过程得到了优化控制。分，它将接收到的各个中转站的来油进行油气水的三1系统的自动化改造相分离，然后再净化，并在加热炉中进行加热，最后将东胜联合站是胜利油田东胜集团公司的原油处处理后符合要求的原油向外输送，同时输送的还有净理站。现在联合站的系统设置有2组进站总管、5台加热化的污水以及天然气。炉、6台原油灌、3台输油泵、三相分离器、二相分离器、6我国大部分的油田采油厂联合站是在20世纪70年台污水罐、2台消防罐等工艺设备。其生产流程为：站外代建立起来的，在当时的生产水平下是能够担负起诸来油经过三相分离器后进入一次沉降罐和二次沉降如测量、手工操

5、作的具体任务的。但是，随着油田的大罐，然后经过脱水泵后送入加热炉中，加热炉出来的油规模开发，生产规模的日益扩大，原有的生产系统暴露进入净化油罐进行净化，然后由外输泵送入计量计中出来的问题也日益突出，如，人工监控的误差大、人工进行计量，最后向外输出。在每个产区都设置了检测装操作的不及时、动态处理过程不实时等。另一方面，系置，并安装有视频监控。统没有实现自动控制，耗能大、效率低、能量浪费比较本联合站自动化控制系统包括数据采集、处理控严重。因此，这就迫切要求对联合站进行自动化改造，制、网络传输、自动化系统，将联合站生产动态通过网实行计算机系统的监控与管理。从而可以自动采集并

6、络发布，其结构如图1所示。监测生产过程的各个参数，并进行优化处理，实现节能现场控制站由I／o模块组成，数据采集过程控制采降耗。用DCS系统，中控室服务器通防火墙的方式与厂级局基于东胜联合站的自动化系统改造工程，根据集域网连接，通过IE浏览器可以了解站内的生产动态，确输系统生产信息的自动化要求，在硬件和软件方面分保生产系统和网络安全。系统的基本原理为现场监控别做了设计，将联合站动态的生产过程及过程数据参点将采集到的数据通过一次仪表由现场总线传输到数由信息网络进行发布，实现了数据采集的自动化和PLC中，然后经由以太网向上位机发送。系统采用MODBUSTCP／IP和OPC协

7、议。。作者简介：刘荣志，工程师，主要从事油田注采机械、自动化控制设备管理等工作。2联合站系统优化方案分析收稿日期：2010-8—20联合站系统采用双管集输技术，运行费用也就集26^n^n^，．auto—apply．COrn自动化应用系统解决方案为保证正常生产，进站温度应高于原油凝固点3～5℃。(4)生产过程约束。≤≤，／4≤H≤／4"，≤≤G以上分别为掺水温度约束、掺水泵扬程约束、掺水量约束条件2．3求解算法模型属于非线性数学规划问题，本系统采用二次LL下。规划方法进行求解，模型求解的基本步骤如图2所示。图1现场结构图中在动力与热力部分。为了降低这2