【正文】 制、信息處理和通信、檢測技術(shù)和儀表以及生產(chǎn)過程和管理方面的知識，是一個綜合性很強的技術(shù)領(lǐng)域，其技術(shù)先進性概括來說體現(xiàn)在硬件設(shè)備、軟件平臺和工具、信息處理和控制策略這三方面。所以，能否確保長期可靠地運行成為計算機監(jiān)測控制系統(tǒng)中首要考慮的問題。1. 運行可靠工業(yè)計算機監(jiān)測控制系統(tǒng)的運行環(huán)境相對惡劣，能否適應(yīng)這種環(huán)境是系統(tǒng)不可避免要面臨的考驗。FCS 的發(fā)展使得監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得簡化緊湊，前景可觀。同時一些監(jiān)控系統(tǒng)直接采用成熟的 PLC 作為控制站。此外，目前聯(lián)合站應(yīng)用的監(jiān)控系統(tǒng)不再把系統(tǒng)本身開發(fā)組態(tài)軟件或制造各種硬件單元視為核心技術(shù)，而是強調(diào)系統(tǒng)的各個組成部分是否采用第三方集成方式或 OEM 方式，方便應(yīng)用其他廠商提供的各種硬件單元與進行系統(tǒng)開發(fā)的組態(tài)軟件。過去，聯(lián)合站應(yīng)用的監(jiān)控系統(tǒng)基本上是以廠商自主開發(fā)為主所提供的系統(tǒng)。 Integration） 聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)可以采集整個聯(lián)合站和過程控制的信息數(shù)據(jù)，這些大量的數(shù)據(jù)能夠以合適的方式體現(xiàn)，并幫助決策過程。近期又發(fā)展了新的全開放、全分散、可操作的系統(tǒng)——現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS），已開始應(yīng)用于 DCS 的過程控制層。它除具有監(jiān)控站的功能以外，還應(yīng)具有實時監(jiān)視各監(jiān)控站的工作狀態(tài)并根據(jù)需要顯示或打印監(jiān)控站的數(shù)據(jù)和報警信息的功能。其主要功能有：（1） 實時監(jiān)視站內(nèi)各監(jiān)控單元的工作狀態(tài)，同時與監(jiān)控中心通信，實時的向監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)報警信息，并接收來自各監(jiān)控單元的故障信息；（2） 設(shè)置各監(jiān)控單元的參數(shù)如告警門限制、告警等級等等；（4） 實時顯示監(jiān)控單元采集的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)和告警信息；（5） 具有統(tǒng)計功能，能生成所需的各種統(tǒng)計報表及曲線，如告警統(tǒng)計報表、設(shè)備運行參數(shù)曲線等等。系統(tǒng)各組成部分的主要功能如下：1. 監(jiān)控單元的功能設(shè)備監(jiān)控單元直接與被控設(shè)備相連，主要完成以下功能：（1） 周期性的實時采集被監(jiān)控設(shè)備的運行參數(shù)與工作狀態(tài)，并對其進行諸如存儲、顯示等方面的處理，并實時主動的向監(jiān)控站發(fā)送被監(jiān)控對象的狀態(tài)；（2） 隨時接收和執(zhí)行上一級計算機下達的對被控設(shè)備的控制命令；（3） 接受上一級下達的配置信息，刷新配置文件；（4） 具有一定的報表統(tǒng)計功能，并能定時或按要求上傳給監(jiān)控站。監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控中心和監(jiān)控站人員可以通過本地中心監(jiān)控主機，監(jiān)視其監(jiān)控范圍內(nèi)的所有被監(jiān)控對象的工作狀態(tài)、運行參數(shù)。 控制方案討論 聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)根據(jù)過程控制集中維護、統(tǒng)一管理的基本模式，監(jiān)控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是一個多級的分布式計算機監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，一般可分為三級，即監(jiān)控中心（SC—Supervision Center）、監(jiān)控站（SS—Supervision Station）、監(jiān)控單元（ SU—Supervision Unit）?？刂品桨缚傮w確定之后，選定一種合適的控制策略是達到最優(yōu)控制的一個重要環(huán)節(jié)。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點、控制要求和項目的實際情況，確定該油田聯(lián)合站控制方案為分布式智能模塊控制與 PLC 相結(jié)合的控制系統(tǒng)的控制方案。3 靖邊采油廠八號聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 概述上一章我們分析了項目的工藝、設(shè)備的特點，擬定了聯(lián)合站的工藝流程，并且確定了系統(tǒng)的控制要求。3（5） 罐區(qū)預(yù)留1000 m 油罐位置，以便擴容。2（3） 原油外輸：油罐車拉油外輸，設(shè)裝車太一座。設(shè)一座700m 沉降罐（在其檢修時，可由一座1000 m 儲油罐作沉降罐）。脫水溫度50℃，加藥量根據(jù)生產(chǎn)實際情況確定。零位罐內(nèi)設(shè)加熱盤管升溫至25℃。2 功能及能力（1） 罐拉油卸車設(shè)計卸油量：250～300t/d，設(shè)2個卸車位。 遵循的主要設(shè)計規(guī)范1 《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》 GB5018320222 《油氣集輸設(shè)計規(guī)范》 GB5035020223 《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》 GB50236984 《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范》 GB5035120225 《石油天然氣站內(nèi)工藝管道工程施工及驗收規(guī)范》 SY010220226 《油田油氣處理用鋼制壓力容器施工及驗收》 SY010319987 《閥門檢查及安裝規(guī)范》 SY01072022 設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1 原油物性：參照長慶局2 固點12～19℃3 ℅～℃4 ℅～℅5 初餾點18～76℃ 設(shè)計規(guī)模、功能及能力1 設(shè)計規(guī)模：根據(jù)延長油礦管理局靖邊采油廠提供的鄭石灣地區(qū)油田20222020年開發(fā)指標(biāo)預(yù)測，滿足油田開發(fā)設(shè)計所確定的生產(chǎn)能力，確定本油田的設(shè)計規(guī)模為：（2）10 噸/年，綜合含水75℅ 。3 優(yōu)化工藝參數(shù)，在滿足工藝要求的前提下，做到投資省、技術(shù)先進、安全實用。 設(shè)計原則1 按照總體規(guī)劃、分期實施原則，結(jié)合油田生產(chǎn)需要，合理確定建設(shè)規(guī)模。表 21 設(shè) 備 配 置 表編號 名稱及規(guī)格 單位 數(shù)量1 三相分離器 30009600? 具 12 油泵 Q= m /h H=60m N= 臺 23 裝車泵 Q=50 m /h H=60m N= 臺 24 原油沉降罐 700m 3 座 15 原油儲罐 1000 m 座 26 零位罐 30 m3 座 17 翻斗計量分離器 600?具 18 換熱器 9 夾套管換熱器 2 m3 臺 110 卸油槽 800 臺 111 收油器 DN150 臺 112 加油罐 1 m3 具 113 計量泵 Q=0~36L/h 彈出壓力 臺 214 沉降罐界面調(diào)節(jié)器 臺 115 放水看窗 臺 216 污油缸 380?臺 117 地上電子衡 50t 臺 118 齒輪油泵 Q= m /h H=145m3 臺 119 加藥裝置 Ⅰ 套 1 靖邊采油廠八號聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計要求 設(shè)計依據(jù)延長股份有限責(zé)任公司靖邊采油廠《靖邊石油鉆采公司鄭石灣高低南山區(qū)塊9萬噸年產(chǎn)能建設(shè)油氣集輸和注水系統(tǒng)施工圖委托書》。 完 畢 后 ，下面是該項目聯(lián)合站內(nèi)的具體工藝流程，包括卸油流程、原油脫水流程、排污流程、加藥流程、站內(nèi)掃線流程、共五個流程。 靖邊采油廠八號聯(lián)合站工藝流程描述 項目聯(lián)合站內(nèi)的具體工藝流程靖邊采油廠八號聯(lián)合站的任務(wù)是對進站油 氣 進 行 匯 集 、 處 理 及 外 輸 計 量 。外輸計量是對石油和天然氣輸送流量的測定，它是輸出方和接收方進行油氣交接經(jīng)營管理的基本依據(jù)。主要分為油井產(chǎn)量計量和外輸流量計量兩種。從外形分大體有三種形式，立式、臥式、球形。涉及到油氣分離器，油氣分離器是把油井生產(chǎn)出的原油和伴生天然氣分離開來的一種裝置。 2. 原油脫氣 通過油氣分離器和原油穩(wěn)定裝置把原油中的氣體態(tài)輕烴組分脫離出去的工藝過程叫原油脫氣。其中要用到破乳劑，破乳劑是一種表面活性物質(zhì)，它能使乳化狀的液體結(jié)構(gòu)破壞，以達到乳化液中各相分離開來的目的。 聯(lián)合站的重要工藝環(huán)節(jié)1. 原油脫水從井中采出的原油一般都含有一定數(shù)量的水，而原油含水多了會給儲運造成浪費，需要增加設(shè)備，耗能多；原油中的水多數(shù)含有鹽類，加速了設(shè)備、容器和管線的腐蝕；在石油煉制過程中，水和原油一起被加熱時，水會急速汽化膨脹，壓力上升，影響煉廠正常操作和產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)l(fā)生爆炸。匯集本塊油田各接轉(zhuǎn)站的油氣水來量，并進行計量。5. 聯(lián)合站：它是油氣集中處理聯(lián)合作業(yè)站的簡稱。4. 轉(zhuǎn)油站：轉(zhuǎn)油站是把數(shù)座計量(接轉(zhuǎn))站來油集中在一起，進行油氣分離、油氣計量、加熱沉降和油氣轉(zhuǎn)輸?shù)茸鳂I(yè)的中型油站，又叫集油站。3. 計量接轉(zhuǎn)站：有的油氣計量站因油壓較低，增加了緩沖罐和輸油泵等外輸設(shè)備，這種油氣小站叫計量接轉(zhuǎn)站，既進行油氣計量，還承擔(dān)原油接轉(zhuǎn)任務(wù)。后者是依靠人工方法向地下補充能量，提升原油到地面。常見的井有自噴井和人工舉升井兩種。油氣集輸及處理過程的流程框圖如圖21所示。 以采油為中心的地面系統(tǒng)的工藝流程油氣集輸是把分散的油井所生產(chǎn)的石油、伴生天然氣和其他產(chǎn)品集中起來，經(jīng)過必要的處理、初加工，合格的油和天然氣分別外輸?shù)綗捰蛷S和天然氣用戶的工藝全過程，主要包括油氣分離、油氣計量、原油脫水、天然氣凈化、原油穩(wěn)定、輕烴回收等工藝。而油氣田自動化技術(shù)貫穿于整個生產(chǎn)過程，本文主要涉及的是油氣的集輸與處理環(huán)節(jié)聯(lián)合站部分的工藝過程，聯(lián)合站是油氣集輸及處理過程中的一個必經(jīng)的環(huán)節(jié)，在小一點的油氣田也稱之為集輸站，處于以采油為中心的地面系統(tǒng)。2 靖邊采油廠八號聯(lián)合站工藝分析 油田聯(lián)合站概述油氣田生產(chǎn)過程是一項復(fù)雜的系統(tǒng)過程，是多學(xué)科多技術(shù)的綜合應(yīng)用。介紹了系統(tǒng)的調(diào)試過程，并對出現(xiàn)的問題進行了簡單的分析并給予相應(yīng)的解決辦法。首先介紹了系統(tǒng)軟件設(shè)計的設(shè)計思想，并根據(jù)要求設(shè)計了監(jiān)控軟件系統(tǒng)；其次，聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計的過程作了詳細說明，最后結(jié)合自己設(shè)計過程中的收獲與碰到的問題進行了小結(jié)。根據(jù)系統(tǒng)控制要求與監(jiān)控系統(tǒng)的方案，設(shè)計了計算機硬件系統(tǒng)，包括控制主機，控制器，現(xiàn)場采集模塊等，并介紹了它們的功能。首先從系統(tǒng)的控制要求入手，結(jié)合聯(lián)合站的實際情況以及聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀及特點，通過分析論證，確定了該項目的監(jiān)控系統(tǒng)方案。第二章：靖邊采油廠八號聯(lián)合站工藝分析，介紹了聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)工藝，重點介紹了工藝流程與項目的控制要求。本文的主要結(jié)構(gòu)和內(nèi)容：第一章：緒論。因此，聯(lián)合站采用 DCS 是最佳選擇，目前絕大多數(shù)聯(lián)合站采用的計算機監(jiān)控系統(tǒng)是 DCS。隨著油田開采的深入，油田已經(jīng)進入到高含水及日產(chǎn)量不穩(wěn)定的階段，因此對油田的自動化水平要求亦越來越高，系統(tǒng)的控制策略已不適合當(dāng)前中轉(zhuǎn)站來液量大且波動大的實際情況，監(jiān)控軟件中的先進控制方法以及軟硬件交互的開放性應(yīng)用也不夠。1992 年 5 月，鄯善油田就使 308 口油水井、 19 座計量站全部實現(xiàn)了由單井、單個裝置，單站自動化向全油田，全線自動化的轉(zhuǎn)變。在我國，原油計量控制系統(tǒng)最先采用 DDZⅡ型儀表取得了一定經(jīng)濟效益。 國內(nèi)現(xiàn)狀目前的聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)主要分為人工監(jiān)測控制、常規(guī)儀表自動監(jiān)測控制、計算機檢測控制等三種方法。英國石油公司建立的自動化監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)地質(zhì)情況自動控制產(chǎn)量。目前的 DCS 發(fā)展成為基于計算機技術(shù)（Computer）、控制技術(shù)（control ）、通信技術(shù)和圖形技術(shù)即 4C 技術(shù)，通過通信網(wǎng)絡(luò)將分布在工業(yè)現(xiàn)場（附近）的現(xiàn)場控制站、檢測站和操作控制中心的操作管理站、控制管理站及工程師站等聯(lián)接起來，共同完成分散控制和集中操作、管理和綜合控制系統(tǒng)。國外有些油田還實現(xiàn)了注氣、注水的優(yōu)化控制。60 年代，Arco 油田公司就已經(jīng)將 PLC 用于注水控制，并很快發(fā)展到報警、泵控等其它領(lǐng)域。題目來源西安石油大學(xué)與延長股份有限公司靖邊采油廠科研合作項目——靖邊采油廠八號聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)研制。還有，原來聯(lián)合站的計量工作是由人工來完成的，工作效率低，容易出錯誤。目前國內(nèi)多數(shù)油田都已進入高含水后期開發(fā)階段，隨著油田采出液含水的增加，油田聯(lián)合站的來液量增大，負荷增加,部分設(shè)備已處于超負荷運行狀態(tài)。 項目概述靖邊采油廠八號聯(lián)合站是靖邊采油廠新建的重要項目，聯(lián)合站集輸系統(tǒng)與計算機監(jiān)控系統(tǒng)工程項目涉及鍋爐供熱、脫水、外輸、注水、污水處理五個方面。隨著油氣田所處地理環(huán)境、產(chǎn)量規(guī)模、油井多少、分散程度、油氣性質(zhì)及工藝措施等因素的不同，聯(lián)合站的任務(wù)有所差別，總體來說，其主要任務(wù)是對進站油氣（來自轉(zhuǎn)接站或計量站、甚至直接來自油井）進行匯集、計量、油氣水分離、脫水，通過原液穩(wěn)定生產(chǎn)出合格的原油（含水 %的穩(wěn)定原油），經(jīng)過精確計量后密閉外輸至油庫或長輸管道；經(jīng)天然氣處理生產(chǎn)出合格的干氣并回收輕烴。Intelligent modules。關(guān)鍵詞：聯(lián) 合 站 ； 監(jiān) 控 系 統(tǒng) ； PLC； 智 能 模 塊 ； 組 態(tài) 王Design of Central Gathering Stations Monitoring System of JingBianAbstract： The normal work of the central gathering stations is significance to the station safety in production process, the product quality and the economic efficiency, and is significant influence to the normal operation of the oil metering station and pumping station. This article bases on JingBian’s central gathering stations’ background, introducing the origin of the topic and development situation of the central gathering stations in domestic and foreign and analysis the craft of central gathering stations, discussing the control plan, the hardware and the software realization. The system’s software is Kin