油田聚合物配置遠(yuǎn)程測(cè)控設(shè)計(jì)

        一、概述

        油田實(shí)現(xiàn)第三次采油的重要手段是通過(guò)聚合物注入的采油方式部署安排，油田遠(yuǎn)程測(cè)控競爭激烈，遠(yuǎn)程其過(guò)程就是在配置站將聚合物與水按一定的比例混合，并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的熟化后，通過(guò)外輸泵輸往各個(gè)注入站學習，在注入站加清水稀釋技術，然后注入井里。目前推廣的“集中配置、分散注入”式聚合物配置系統(tǒng)即一個(gè)聚合物配置站對(duì)應(yīng)多個(gè)注入站結構重塑。

        目前，配置與注入的控制相對(duì)獨(dú)立空白區，沒(méi)有建立聯(lián)系配置和注入的控制系統(tǒng)貢獻法治，由于油田地域廣闊，要想實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定有效的集中控制有很大的困難處理方法。而且各站之間距離遙遠(yuǎn)采用常規(guī)的控制是不可能實(shí)現(xiàn)的過程中，通過(guò)采用力控軟件的內(nèi)置控制算法利用電臺(tái)遠(yuǎn)程通訊組件來(lái)建立起了配置站和注入站協(xié)調(diào)統(tǒng)一的控制系統(tǒng)。

        某油田現(xiàn)在處于三次采油階段建立和完善，聚合物母液是三次采油主要注入井口成分特征更加明顯，所以母液的大規(guī)模的配制必不可少，這就必須要建設(shè)自動(dòng)化啟用、大規(guī)模的聚合物配制站。

        從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)看，絕大多數(shù)“配注站”的控制系統(tǒng)中都存在一個(gè)共性問(wèn)題：即缺少一套切實(shí)可行的綜合控制系統(tǒng)活動上。一方面達到，雖然在配置站都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，但在注入站仍然是手動(dòng)控制大型，注入站的工人要時(shí)刻監(jiān)視儲(chǔ)液罐的液位的可能性、壓力、流量變化不可缺少，手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整系列，還要用電話與配置站聯(lián)系，通知配置站調(diào)整外輸泵變頻器的頻率和調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度服務為一體，而具體的調(diào)整量還要雙方多次聯(lián)系方案，不斷地調(diào)整，才能逐漸逼近所要求的目標(biāo)相互配合，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大統籌發展，而且工作效率低。另一方面積極回應，由于配置站與注入站之間的距離遙遠(yuǎn)慢體驗，直線距離一般都在1.5公里以上，而且中間隔有沼澤地全會精神，不僅架設(shè)線路困難而且不便于維護(hù)左右。

        本項(xiàng)目對(duì)過(guò)去實(shí)驗(yàn)階段的以人工測(cè)控為主的裝置用先進(jìn)的 PLC及上位機(jī)組太軟件組成的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)替代又進了一步，并在實(shí)際生產(chǎn)中取得滿意的效果。

        二創新科技、設(shè)計(jì)方案及聚合物配置

        2.1更默契了、方案設(shè)計(jì)

        本系統(tǒng)以PLC為控制主體特性，并配置組態(tài)軟件作為監(jiān)控系統(tǒng)服務機製，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)視和流程控制。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，PLC通過(guò)工業(yè)總線形式從各設(shè)備傳感器認為、壓力儀表等采集數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)控制程序國際要求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)紮實、閥門(mén)等進(jìn)行監(jiān)控處理，并可以以多種工作方式進(jìn)行操作新趨勢，如就地操作模式可能性更大、遠(yuǎn)程操作模式、自動(dòng)流程控制等新體系，將設(shè)備進(jìn)行集中控制管理使命責任，并監(jiān)視其運(yùn)行狀況，方便進(jìn)行故障處理搖籃。PLC控制站同監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊持續創新，控制終端均設(shè)置在監(jiān)控中心，由工作人員進(jìn)行監(jiān)控使用。

        上位機(jī)根據(jù)工藝流程設(shè)計(jì)監(jiān)控畫(huà)面分析，具有數(shù)據(jù)采集顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理不難發現、報(bào)警輸出合規意識、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及報(bào)表生成等功能，并連接網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)推動，方便生產(chǎn)過(guò)程中需要生成各種報(bào)表文件合理需求。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了冗余的配置模式，兩臺(tái)上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)相連接基本情況，正常時(shí)主機(jī)進(jìn)行于PLC的通訊先進水平，而主機(jī)發(fā)生異常時(shí)由從機(jī)與下位控制系統(tǒng)通訊，數(shù)據(jù)同步備份充分發揮，保證了數(shù)據(jù)一致和完整性共享，使生產(chǎn)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

        圖2-1 聚合物配置圖

        油田根據(jù)三次采油的需要全面展示，在采油各作業(yè)區(qū)大量采用了膠聯(lián)聚合物配置系統(tǒng)姿勢。該系統(tǒng)可以分為2個(gè)環(huán)節(jié)，即聚合物的分散和聚合物溶液的熟化。分散裝置在整個(gè)系統(tǒng)中占有重要的地位有望，其作用是將干粉狀的聚合物與水通過(guò)配比智能設備，攪拌，使其混合成均勻的滿足濃度要求的溶液服務效率。因?yàn)榫酆衔锶芤旱呐渲脻舛染纫筝^高不要畏懼，聚合物遇水又易產(chǎn)生“魚(yú)珠”“粘團(tuán)”，所以蓬勃發展，這部分要由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)全部的自動(dòng)化控制作用。并且，裝置還可做成可移動(dòng)的車(chē)載形式問題。而熟化系統(tǒng)主要是在現(xiàn)場(chǎng)熟化罐中完成的應用的選擇，這部分的控制形式可以是人工的也可以是計(jì)算機(jī)的。

        計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制方案是使用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)加可編程控制器組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)代替原手動(dòng)控制系統(tǒng)，配置站和注入站完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制逐漸顯現，通過(guò)數(shù)字電臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，達(dá)到配置站和兩個(gè)注入站之間的聯(lián)動(dòng)控制重要性，各站的控制系統(tǒng)組成一個(gè)有機(jī)的整體系統(tǒng)著力增加，改變過(guò)去自成體系的分裂局面。這樣不但可以降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度緊密相關，提高工作效率大幅增加，而且可以很好地協(xié)調(diào)聚合物配置與注入之間量的關(guān)系，有效地降低成本重要組成部分，達(dá)到最佳配置效果服務延伸。

        當(dāng)儲(chǔ)液罐的液位發(fā)生變化時(shí)，就需要調(diào)整配置站外輸泵變頻器的輸出頻率來(lái)調(diào)整外輸泵的轉(zhuǎn)速傳承，同時(shí)調(diào)整外輸泵出口閥門(mén)的開(kāi)度貢獻力量，當(dāng)調(diào)整閥門(mén)的開(kāi)度不能使流量達(dá)到要求時(shí)，應(yīng)微調(diào)變頻器具有重要意義，由此控制配置站輸出到注入站的聚合物流量來(lái)調(diào)整注入站儲(chǔ)液罐的液位前景。聚合物配置圖如圖2-1所示。

        油田聚合物配置控制系統(tǒng)包括分散部分和熟化部分勃勃生機。

        (1)分散部分工藝流程圖如圖2-2所示進一步。

        圖2-2分散控制流程圖

        控制流程如下：在供給壓力水0.4-0.5Mpa、干粉多種、電力(220V發行速度、380V)后。該部分可按照要求的配液濃度進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)配液(濃度可調(diào))投入力度，誤差小于±5% 效果。清水由清水泵打入學習，聚合物由聚合物罐經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)射流器送入，清水和聚合物在混配器中混合改善，進(jìn)入混合罐，經(jīng)攪拌，使其生成所要的溶液推廣開來，再由轉(zhuǎn)液泵打去當(dāng)?shù)氐氖旎蘅瞻讌^。至此完成了整個(gè)配置的分散過(guò)程。

        (2)熟化部分流程圖如圖2-3所示長期間。

        如圖2-3所示由分散裝置配置完成的聚合物溶液經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)液泵打入3個(gè)熟化罐新的力量，在熟化罐里技術研究，攪拌120min以上形成的溶液即可滿足使用標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)外輸泵打出，去各注入站穩定。

        三橫向協同、統(tǒng)配置及功能實(shí)現(xiàn)

        3.1、系統(tǒng)配置

        硬件：監(jiān)控中心配置2臺(tái)工控機(jī)高質量，安裝組態(tài)王軟件并配有除灰監(jiān)控系統(tǒng)用于工作人員進(jìn)行監(jiān)控操作信息化，并配置雙機(jī)熱備模式;同時(shí)安裝歐姆龍PLC，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控可靠，并通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)連接到2臺(tái)上位機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

        軟件：由組態(tài)王設(shè)計(jì)的除灰系統(tǒng)監(jiān)控軟件對(duì)采集數(shù)據(jù)和工藝流程進(jìn)行管理我有所應、控制;PLC 編程軟件將控制程序下裝到PLC深刻認識，并對(duì)PLC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。硬件配置具有擴(kuò)展性管理，用于增加設(shè)備或與其他系統(tǒng)進(jìn)行通訊新型儲能。

        本方案的邏輯及順序控制部分采用PLC來(lái)完成，整個(gè)控制過(guò)程的畫(huà)面監(jiān)測(cè)應用提升，由力控監(jiān)控軟件來(lái)完成不同需求。整個(gè)控制系統(tǒng)分為2個(gè)部分，分散和熟化新品技，在PLC里可以形成2個(gè)子程序發展空間，按需調(diào)用。畫(huà)面監(jiān)測(cè)也可以分成2個(gè)部分慢體驗，分別顯示深化涉外。自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。

        圖3-1自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

        3.2即將展開、功能實(shí)現(xiàn)

        在系統(tǒng)中建立混合罐向好態勢、熟化罐液位相對簡便，流量計(jì)讀數(shù)，罐內(nèi)動(dòng)態(tài)液位顯示更默契了，曲線特性，警報(bào)等動(dòng)態(tài)變量時(shí)，需先在“設(shè)備”中建立仿真PLC流程，并在“數(shù)據(jù)詞典”中建立所需動(dòng)態(tài)變量共創輝煌，設(shè)置連接設(shè)備、寄存器類型等特點、數(shù)據(jù)類型等信息使用。可變數(shù)字的顯示在監(jiān)控畫(huà)面中應(yīng)設(shè)為“##.##”;管內(nèi)動(dòng)態(tài)液位通過(guò)設(shè)置背景色及填充色顯示不合理波動，設(shè)置完畢后建言直達，均將其與相對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)變量相連接。按鈕功能的實(shí)現(xiàn)需要輸入適當(dāng)?shù)拿睿?/p>

        退出：exit(0);

        切換畫(huà)面：showpicture(’****’);(“****”表示所切換的畫(huà)面)

        輸入提示：支持觸摸屏的工作方式助力各業，凡有輸入的地方均出現(xiàn)軟鍵盤(pán)大部分。可進(jìn)行配方管理將進一步，根據(jù)需要更加堅強，操作人員可以調(diào)整溶液的配比。

        根據(jù)系統(tǒng)工藝需求實際需求，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了豐富的畫(huà)面顯示配套設備，形象動(dòng)態(tài)的顯示分散系統(tǒng)、熟化系統(tǒng)布置圖性能，并采用不同顏色的顯示來(lái)反映各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)建議。該系統(tǒng)具有完善的報(bào)警處理，系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)經驗，能顯示報(bào)警畫(huà)面、顯示報(bào)警內(nèi)容，并對(duì)報(bào)警進(jìn)行記錄敢於監督，以便查詢基本情況、打印。

        畫(huà)面監(jiān)測(cè)：包括流程監(jiān)控畫(huà)面重要的、工藝參數(shù)顯示充分發揮、報(bào)警畫(huà)面、趨勢(shì)畫(huà)面和報(bào)表畫(huà)面高端化。流程監(jiān)控畫(huà)面如圖3-3全面展示。

        圖3-3流程監(jiān)控畫(huà)面

        圖3-3主要是分散裝置流程圖。清水經(jīng)水泵充分發揮、電動(dòng)球閥服務、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥流向混合罐;同時(shí)重要平臺，聚合物干粉經(jīng)螺旋送料器、漏斗選擇適用、射流器生動、混配器流入混合罐。在混合罐內(nèi)將兩種原料攪拌后核心技術，流向熟化罐綠色化。

        熟化過(guò)程畫(huà)面如圖3-4所示。來(lái)自分散裝置的混合物分別經(jīng)1號(hào)創新能力、2號(hào)至關重要、3號(hào)熟化罐后，流向注聚泵發展。該系統(tǒng)具有完善的報(bào)警處理改進措施，系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，能顯示報(bào)警畫(huà)面研究進展、顯示報(bào)警內(nèi)容要素配置改革，并對(duì)報(bào)警進(jìn)行記錄。

        將工藝流程真實(shí)地在流程畫(huà)面上反映出來(lái)溝通機製，該畫(huà)面具有實(shí)時(shí)、立體體系、動(dòng)態(tài)的效果宣講活動。該畫(huà)面不但具有直接顯示每一個(gè)罐區(qū)的液位、體積註入新的動力、重量功能快速融入，還具有動(dòng)態(tài)介質(zhì)流程走向和各種報(bào)警功能。報(bào)警系統(tǒng)如圖

        化過(guò)程畫(huà)面

        每一個(gè)液位都具有歷史趨勢(shì)和實(shí)時(shí)趨勢(shì)功能工藝技術，歷史趨勢(shì)最長(zhǎng)可達(dá)350小時(shí)合作，操作工可根據(jù)要求隨時(shí)進(jìn)行查找。

        對(duì)重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)都具有語(yǔ)音報(bào)警功能前景，當(dāng)參數(shù)達(dá)到高限報(bào)警或低限報(bào)警時(shí)，由語(yǔ)音直接輸出、提醒操作工注意進一步。

        報(bào)警畫(huà)面包括對(duì)分散車(chē)間和熟化車(chē)間的異常狀況發(fā)出警報(bào)宣講手段。當(dāng)分散車(chē)間的混合罐內(nèi)液位出現(xiàn)異常時(shí)，警報(bào)窗口會(huì)將事件日期發行速度、事件時(shí)間極致用戶體驗、報(bào)警日期、報(bào)警時(shí)間積極拓展新的領域、變量名充分發揮、報(bào)警類型與時俱進、界限值、優(yōu)先級(jí)解決方案、操作員等信息如實(shí)反饋性能。當(dāng)熟化車(chē)間的3個(gè)熟化罐中的任意一個(gè)，出現(xiàn)液位過(guò)高或過(guò)低的狀況時(shí)不斷豐富，系統(tǒng)也會(huì)發(fā)出報(bào)警方案，各罐之間警報(bào)不發(fā)生沖突，可同時(shí)顯示多個(gè)報(bào)警信息同時。

        圖3-6所示為混合罐和1實施體系、2、3號(hào)熟化罐的液位曲線圖幅度。

        圖3-5報(bào)警畫(huà)面

        圖3-6實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線畫(huà)面

        聚合物驅(qū)油技術(shù)具體又分為聚合物驅(qū)技術創新，堿-聚合物驅(qū)、表面活性劑-聚合物混相驅(qū)各有優勢、堿技術發展、表面活性劑-聚合物混相驅(qū)。實(shí)際應(yīng)用中資料，常根據(jù)不同的油層物性(低滲透自動化、中滲透、高滲透油層)而定采用多大分子量的丙烯酰胺類聚合物合適集成。如我國(guó)的大慶油田規模最大，因其滲透率較高，用于驅(qū)油的HPAM的分子量不應(yīng)低于1000萬(wàn)首要任務。然而管理，目前，輛工業(yè)生產(chǎn)難度大深入實施，大部分從英國(guó)應用提升、日本等國(guó)引進(jìn)。產(chǎn)品形態(tài)有乳液產(chǎn)品業務指導，水溶性凝膠產(chǎn)品新品技、粉狀產(chǎn)品。因其用量大溝通協調、市場(chǎng)穩(wěn)定拓展，開(kāi)發(fā)研究我國(guó)的高分子量丙烯酰胺類聚合物的工業(yè)化合成工藝技術(shù)很有必要。

        四活動、結(jié)論與體會(huì)

        本案例對(duì)組態(tài)王有了初步的認(rèn)識(shí)，并在運(yùn)用和軟件模擬運(yùn)用上有了很大的提高。油田聚合物控制系統(tǒng)具有可靠的PLC對(duì)設(shè)備進(jìn)行集中控制還不大，并配置組態(tài)軟件作為監(jiān)控系統(tǒng)好宣講，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)視和流程控制連日來。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，PLC通過(guò)工業(yè)總線形式從各設(shè)備傳感器不斷進步、壓力儀表等采集數(shù)據(jù)信息化技術，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)控制程序，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)認為、閥門(mén)等進(jìn)行監(jiān)控處理責任製，并可以以多種工作方式進(jìn)行操作，如就地操作模式良好、遠(yuǎn)程操作模式雙重提升、自動(dòng)流程控制等，將設(shè)備進(jìn)行集中控制管理倍增效應，并監(jiān)視其運(yùn)行狀況結果，方便進(jìn)行故障處理。