力控“四遥〞在油田聚合物注入采油中的应用.docx

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1、力控“四遥在油田聚合物注入采油中的应用注入聚合物是油田实现第三次采油的重要手段，其经过就是在配置站将聚合物与水按一定比例混合，经过一定时间熟化后，通过外输泵输往各个注入站。在注入站加清水稀释后注入井里。在控制方式上，普遍采用了“集中配置、分散注入式的聚合物配注系统，即一个配置站对应多个注入站。从现场实际情况来看，绝大多数“配注站的控制系统中都存在一个共性问题：即缺少一套实在可行的综合控制系统。一方面，固然在配置站都实现了自动化监控系统，但在注入站仍然是手动控制，注入站的工人要时刻监视储液罐的液位、压力、流量变化，手动进展调整，还要用与配置站联络，通知配置站调整外输泵变频器的频率和调节阀的开度，

2、而详细的调整量还要双方屡次联络，不断地调整，才能逐渐逼近所要求的目的，不仅劳动强度大，而且工作效率低。另一方面，由于配置站与注入站之间的间隔遥远，直线间隔一般都在1.5公里以上，而且中间隔有沼泽地，不仅架设线路困难而且不便于维护。力控科技为此开发了多变量先进控制算法，并通过远程无线通讯的方式来建立配置站和注入站协调统一的综合控制系统，进而实现了“配注站的“四遥控制遥测、遥信、遥调、遥控。下面以大庆油田公司采油六厂某装置的“四遥控制系统为例，着重讲明“四遥控制的实现方法。一、工艺流程简介该装置的配置站带有两个注入站，配置站距最近的注入站的直线间隔是2公里，两个注入站之间的直线间隔是1.5公里，中

3、间是大片的芦苇沼泽地。配置站有12个熟化罐、一台外输泵对应两个注入站，外输泵的转数由变频器的输出频率调节。每个注入站有十九台注聚泵和一个储罐。聚合物在注入站加清水稀释后注入井里。要求在聚合物注入经过中，储罐的液位保持稳定。泵的频率率直接决定聚合物的注入量，进而导致储液罐的液位变化。见图1。当储液罐的液位发生变化时，就需要调整配置站外输泵变频器的输出频率来调整外输泵的转速，同时调整外输泵出口阀门的开度，当调整阀门的开度不能使流量到达要求时，应微调变频器，由此控制配置站输出到注入站的聚合物流量来调整注入站储液罐的液位。目的量：一、二号储罐的液位。控制量：配置站变频器的转速和通往二个注入站的调节阀。

4、二、控制系统的构造计算机监控系统的控制方案是使用工业控制计算机加可编程控制器组成的自动控制系统代替原手动控制系统，配置站和注入站完全实现自动控制，通过数字电台进展数据通讯，到达配置站和两个注入站之间的联动控制，各站的控制系统组成一个有机的整体系统，改变过去自成体系的分裂场面。这样不但可以降低工人的劳动强度，进步工作效率，而且可以很好地协调聚合物配置与注入之间量的关系，有效地降低本钱，到达最正确配置效果。自动监控系统的构造如图2所示。1、注入站的现场设备和控制、监测点油田聚合物配置站通常带两个注入站，每个注入站有十九台注聚泵和一个储液罐，每个注聚泵出口与清水汇入处的母液管线上有压力变送器一台，电

5、磁流量计一台，清水管线上有流量变送器一台。2、可编程控制器PLC控制站在配置站和两个注入站的底层控制都采用的是欧姆龙的可编程控制器，将PLC放置在专用控制柜中，设备的硬件可靠，技术先进，维护简单，软件采用梯形图设计。该PLC配有一RS232通讯接口，直接与操纵站相联，在操纵站上直接对PLC进展各种控制操纵，人机交互简洁直观。模拟量收集使用OMRONAD004卡，将流量、压力、液位等420mA的电流信号输入到PLC中，注入站的储罐液位那么是配置站需要进展遥调的量，注入站的流量、压力信号属于遥测量。现场的机泵控制输出，属于遥控量。配置站变频器的频率输出和调节阀的开度输出是使用欧姆龙AD004输出4

6、20mA的电流信号实现的。使用欧姆龙OC225将PLC的输出信号接人其它被控设备，控制注入站的注聚泵和配置站其它设备的启停。现场设备的回讯以及一些报警信号检测是采用欧姆龙ID212将信号输入到PLC中，这些量是遥信量。3、操纵站操纵站采用工业控制机，操纵系统采用WindowsNT，监控组态软件采用力控2.0。操纵站的功能是完成人机交互，操纵人员通过操纵站控制设备的运转，监视设备状态，完成各种治理、监控功能4、数字电台数字电台接在操纵站的RS232口上，作用是用无线电波代替RS232的物理线路，延伸通讯间隔，而且不受地形等的限制。三、应用软件设计讲明用户流程画面将工艺流程真实地在流程画面上反映出

7、来，所有画面具有实时、立体、动态效果，不但具有直接显示每一个罐的液位、液体密度、各泵工作状态等功能，还可以通过PLC直接对设备进展控制和监视，具有保护和报警功能。小组画面每个小组画面可以将一台主设备相关的设备、仪表指示等工艺状态形象的显示出来，便于观察和控制。趋势每个液位和流量、压力等测量值都有历史趋势和实时趋势，历史趋势最长可达1年，操纵工可根据要求随时进展检索。语音报警对重要的消费数据都具有语音报警功能，当参数到达高限报警或者低限报警时，由语音直接输出，提醒操纵工留意。在注入站中，要求对储液罐液位、注聚泵出口压力以及配置站的熟化罐液位进展语音报警。工艺记录打印根据工艺车间要求，可打印各种所

8、需的报表和记录。数据库开放功能本系统计算机配置的动态数据库为开放型，以便为将来全厂信息上网提供方便。四、无线通讯实现“四遥的方法由于配置站及两个注入站之间的间隔比拟远且地理位置偏僻，使得相互之间的通讯比拟困难。假如使用模拟/数字ISDN拨号方式实现通讯，一旦线路出现故障，由于地理位置偏僻，电信部门不会迅速修复，而且这种应用不同于上一节介绍的数据收集，通讯是双向的，因此通讯线路中断会影响消费的正常进展。我们利用力控强大的通讯功能，采用数字无线电台，通过RS232串口设备效劳器实现中心站与各分站的互连，使中心站与各分站间实现数据交换通讯，到达遥测、遥信、遥控、遥调的目的，如图3所示。该系统的关键技

9、术有两项：一是力控软件支持计算机间串口RS232的直接连接，二是使用数字电台。这里我们将具体讨论力控软件中是怎样通过计算机间的串口通讯分享数据进而实现“四遥的。定义数据源在两台注入站计算机上运行图形界面组态程序DRAW，在导航器窗口中单击“数据源对话框，弹出数据源定义对话框，单击“添加在弹出的对话框的方式栏中选定“通过串口访问远程PC数据库，然后选择串口和定义数据源名称，不妨将数据源定义为“注入站1和“注入站2如图5所示。在组态数据画面时，引用的数据要正确选择相应的数据源，注入站与配置站之间就可以相互交换数据了。当进入系统运行环境后，客户端的串口通讯程序SCOMClient会自动启动，如图4所

10、示。在上面可以配置串口参数。需留意，SCOMServer和SCOMClient的串口参数配置要完全一致。在效劳器端，SCOMServer要通过“初始启动设置单单独动启动。五、系统运行情况系统自2000年5月投用以来运行稳定可靠，为三次采油降低了大量人工本钱。在调试中要留意无线电台的天线安装必须结实，而且彼此方向要对准，电台使用的电源要保证质量，稳定性要好。六、应用前景展望利用力控软件采用无线通讯方式只是各站点之间实现“四遥控制的一种方式。实际上，力控软件在通讯方式上提供了多种选择方案，如拨号方式、RS485连接方式、网络方式等。对于因各工作站之间间隔比拟远，而且在有线通讯受限的情况下，可以根据实际投资情况、地理环境、物理环境等因素加以公道选择。力控软件强大的通讯功能，使我们可以轻松地克制这种特殊的地域限制，有效地施行各种监控工程。在大庆油田，这类配置注入站大约有600多个，根本上都处于“配置站自动控制、外输工程手动调节、注入站那么完全手动控制的状态。在国内，通过聚合物注入采油的一些其它油田，其控制手段也大致如此。所以利用力控组态软件和远程无线通讯方式，实现油田“配注站的“四遥控制，具有广阔的市场前景，同时也能为油田企业进步消费治理程度、增加企业经济效益和社会效益发挥重要作用。0