【正文】 強(qiáng)、便于反沖洗的目的，與傳統(tǒng)過(guò)濾器相比工作效率顯著提高。使殺菌、絮凝、助凝、緩蝕及阻垢等藥劑的投加更加合理有效。出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)按《長(zhǎng)慶油田污水回注指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)（修訂）》滲透率為≤Ⅱ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)控制。采用科學(xué)新技術(shù)、借鑒其他各油田成功經(jīng)驗(yàn)，今后集輸技術(shù)主要向以下方發(fā)展：原油集輸處理系統(tǒng)工藝簡(jiǎn)化、流程縮短、能耗低的方向發(fā)展。防腐技術(shù)、除防垢技術(shù)及管線泄漏報(bào)警定位的技術(shù)應(yīng)用將被大力推廣。地面水驅(qū)及聚合物驅(qū)兩套系統(tǒng)將向著“有分有合、分合結(jié)合”的方向發(fā)展。為了提高油田生產(chǎn)管理和運(yùn)行管理效率，降低管理成本，提高管理水平．?dāng)?shù)字化、自動(dòng)化油田建設(shè)是油田今后的發(fā)展方向[4]美國(guó)海灣石油公司于1954年10月，建成世界上第一套自動(dòng)監(jiān)控輸送系統(tǒng)(Ledge Automatic Control Transmission system簡(jiǎn)稱(chēng)LACT裝置，解決了原油的自動(dòng)收集、處理、計(jì)量和輸送問(wèn)題，到1967年底，美國(guó)陸地石油公司已有75%的原油采用LACT裝置。從六十年代末期以后．計(jì)算機(jī)及PLC技術(shù)已開(kāi)始應(yīng)用于油田聯(lián)合站內(nèi)的部分生產(chǎn)系統(tǒng)中，但此時(shí)聯(lián)合站集輸系統(tǒng)還是處于簡(jiǎn)單常規(guī)儀表控制時(shí)期。進(jìn)入九十年代．DCS的功能越來(lái)越強(qiáng)，工作也越來(lái)越可靠。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，SCADA(Supervisory Control And Data Acquit Liston)即監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)越來(lái)越多地應(yīng)用于油田生產(chǎn)控制與管理中。SCADA系統(tǒng)還可以主要是面向操作人員的需要，也可以是多用途的，提供操作、計(jì)算、管理和經(jīng)營(yíng)等功能。在此基礎(chǔ)上進(jìn)步發(fā)展，構(gòu)成了新一代的自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)先進(jìn)體系，向更高層次的“綜合自動(dòng)化”推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)“綜合自動(dòng)化”是當(dāng)代自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的方向[5]?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)的核心是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。國(guó)際上現(xiàn)場(chǎng)總線的研究開(kāi)發(fā)正在深入開(kāi)展。美國(guó)等一些國(guó)外油田已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用這些產(chǎn)品[6]。聯(lián)臺(tái)站足對(duì)各轉(zhuǎn)油站來(lái)液進(jìn)行集中處理的地方，它主要包括含水原油自然沉降系統(tǒng)（一段脫水）電脫水系統(tǒng)（二段脫水）污水處理系統(tǒng)．成品油外輸系統(tǒng)；污水回注系統(tǒng)；而聯(lián)臺(tái)站中最重要的就是原油集輸系統(tǒng)，包括含水原油自然沉降系統(tǒng)（一段脫水）．電脫水系統(tǒng)（二段脫水）．實(shí)現(xiàn)聯(lián)臺(tái)站脫水系統(tǒng)的良好控制，對(duì)于保證聯(lián)臺(tái)站平穩(wěn)運(yùn)行，確保生產(chǎn)安全與輸出油品質(zhì)量，具有十分重要的意義。因此．利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力和逼近任意函數(shù)的能力．把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的PID控制有機(jī)結(jié)合尋找一個(gè)最佳的PID非線性組合控制規(guī)律，將在一定程度上解決傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器不易在線實(shí)時(shí)整定參數(shù)，難于對(duì)一些復(fù)雜過(guò)程和參數(shù)慢時(shí)變系統(tǒng)進(jìn)行有效控制的不足，從而提高控制器對(duì)系統(tǒng)與環(huán)境的適應(yīng)能力和控制效果。所以，如何改進(jìn)和提高原油自動(dòng)計(jì)量、數(shù)據(jù)自動(dòng)分析、實(shí)時(shí)監(jiān)控，是擺在油田企業(yè)急需攻關(guān)解決的首要課題。因此充分利用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、工業(yè)控制、電子技術(shù)，革新傳統(tǒng)手工操作、分散計(jì)量和統(tǒng)計(jì)報(bào)表的舊生產(chǎn)工藝，從而達(dá)到提高原油計(jì)量高精度的遠(yuǎn)程集中化科學(xué)管理和實(shí)時(shí)在線監(jiān)控實(shí)現(xiàn)流程操作全自動(dòng)化根據(jù)監(jiān)控中心提示及時(shí)地來(lái)取相應(yīng)的措施，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行：存儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)以便分析生產(chǎn)狀況，統(tǒng)籌規(guī)劃。其中集輸系統(tǒng)是進(jìn)行原油脫水、實(shí)現(xiàn)油水分離的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到成品原油的質(zhì)量及污水回注的質(zhì)量，關(guān)系到聯(lián)臺(tái)站的節(jié)能降耗；也決定著聯(lián)合站生產(chǎn)過(guò)程的安全平穩(wěn)運(yùn)行及原油生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行、保證外輸凈化油含水、節(jié)省能源、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[5]油氣集輸系統(tǒng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著重要作用。油氣集輸系統(tǒng)不僅在石油工業(yè)內(nèi)部是聯(lián)系產(chǎn)、運(yùn)，銷(xiāo)的紐帶，在全國(guó)以至國(guó)際范圍內(nèi)，夜視能源保障系統(tǒng)得重要一環(huán)。人口占世界不到5%的中東地區(qū)占有32%的儲(chǔ)量，而人口占世界近60%的亞洲只有約9%的探明儲(chǔ)量。一方面資源大都分布在遠(yuǎn)離消費(fèi)中心的邊緣地區(qū)，另一方面?zhèn)鋰?guó)和各地區(qū)的需求量又差別很大。不論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)際，面對(duì)這一供需矛盾，都需要一十可靠而龐大的油氣集輸系統(tǒng)來(lái)聯(lián)系產(chǎn)地和消費(fèi)中心。歐美各大石油公司均不惜投入巨資建設(shè)油氣集輸設(shè)施，各國(guó)政府在油氣田地面生產(chǎn)、油氣儲(chǔ)備、管道安全、輸氣管網(wǎng)及城市配氣的運(yùn)營(yíng)等方面均制定了一系列法令，法規(guī)，一方面要加強(qiáng)油氣供應(yīng)的保障能力，另一方面又要控制大公司的壟斷。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的石油、天然氣工業(yè)在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制內(nèi)，只重視產(chǎn)量，不關(guān)心銷(xiāo)售，生產(chǎn)出來(lái)的油氣銷(xiāo)售是由上級(jí)部門(mén)安排的。在向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)過(guò)渡的過(guò)程中，人們已逐漸認(rèn)識(shí)到銷(xiāo)售環(huán)節(jié)對(duì)整體效益的重要性。只有這樣，才能使我國(guó)的油氣集輸及儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)真正成為強(qiáng)有力的能源保障系統(tǒng)[7] 研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容 研究目標(biāo)本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在根據(jù)樊學(xué)油區(qū)集輸站基礎(chǔ)上．結(jié)合該站的原油物性天然氣物性，氣象、工程地質(zhì)及水文資料，以設(shè)計(jì)個(gè)最優(yōu)聯(lián)合站為目的，展開(kāi)該課題的研究工作。(4)根據(jù)地形測(cè)圖確定總平而布置應(yīng)考慮的因素包括：平面、豎向、分區(qū)、道路、防火間距、消防、風(fēng)向、周?chē)h(huán)境、綠化、油氣流向、管線布置等；(5)撰寫(xiě)該聯(lián)合站總平面布置說(shuō)明書(shū)，完成工程說(shuō)明書(shū)的編制：(6)根據(jù)平面布置圖和方框流程圖確定聯(lián)合站的工藝流程，撰寫(xiě)流程說(shuō)明，包括正常操作時(shí)的油氣水流向、事故（停電）、站內(nèi)循環(huán)時(shí)油氣流向；(7)進(jìn)行站內(nèi)水力、熱力汁算和設(shè)備（如分離器、電脫水器、緩沖罐、加熱爐、泵等）的選型計(jì)算及數(shù)量的確定，完成工藝計(jì)算書(shū)的編制。 研究方案利用圖書(shū)館和互聯(lián)網(wǎng)的資源，搜集與本設(shè)計(jì)題目相關(guān)的資料和信息，并進(jìn)行資料的整理和分類(lèi)：調(diào)研有關(guān)聯(lián)合站設(shè)計(jì)方面的研究?jī)?nèi)容，查閱并翻閱與設(shè)計(jì)有關(guān)的外文文獻(xiàn)資科，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；完成方案論證，確定處理工藝和方框流程：根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，進(jìn)行該聯(lián)合站設(shè)計(jì)規(guī)模、原油物性和天然氣物性的計(jì)算：進(jìn)行設(shè)備的初選；進(jìn)行站內(nèi)水力、熱力計(jì)算和設(shè)備（如分離器、電脫水器，加熱爐、泵等）的選型計(jì)算及數(shù)量的確定，完成工藝及計(jì)算書(shū)的編制。 簡(jiǎn)介聯(lián)合站，即集中處理站，是油田地面集輸系統(tǒng)中重要組成部分。如果說(shuō)油藏勘探是尋找原油，油田開(kāi)發(fā)和采油工程是提供原科，那么油氣集輸則是把分散的原料集中處理，使之成為油田產(chǎn)品的過(guò)程。聯(lián)合站將來(lái)自井口的原油、伴生天然氣和其他產(chǎn)品進(jìn)行集中、運(yùn)輸和必要的處理、初加工，將合格的原油送往長(zhǎng)距離輸油管線首站外輸，或者送往礦場(chǎng)油庫(kù)經(jīng)其他運(yùn)輸方式送到煉油廠或轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭，合格的天然氣則集中到輸氣管線首站。 聯(lián)合站工藝系統(tǒng)概述l、油氣水混合物的收集 一個(gè)區(qū)域中若干油井的井口產(chǎn)物經(jīng)過(guò)計(jì)量后，輸送到聯(lián)合站進(jìn)行集中處理。通常采用的方法有：加熱保溫法、化學(xué)降粘、降凝法：物理降粘、降凝法。為了便于輸送、儲(chǔ)存、計(jì)量和使用，必須對(duì)它們進(jìn)行初步分離。有些井出砂量很高，同時(shí)還應(yīng)該除去固體混合物。油和機(jī)械雜質(zhì)、鹽的分離般與油水分離同時(shí)進(jìn)行。原油脫水 對(duì)輕質(zhì)、中質(zhì)含水原油，宜采用熱沉降、化學(xué)沉降法脫水；對(duì)中質(zhì)、重質(zhì)的高含水原油，先采用熱化學(xué)沉降法脫水，再用電脫水，對(duì)乳化度高的高粘度、高含水原油，應(yīng)先破乳再沉降脫水。 原油穩(wěn)定所采用的方法可以分為閃蒸法和分餾法兩大類(lèi)。輕烴回收從原油中脫除的輕烴，經(jīng)過(guò)回收加工是石油化工的重要原料，也是工業(yè)與民用的潔凈燃料。輕烴回收工藝基本可以分為三種：吸附法、油吸收法和冷凝分離法。天然氣 ． 隨油井中原油一起采出的伴生氣，直接輸送到氣體處理廠。從污水中回收污油，既節(jié)約能源又保護(hù)環(huán)境，經(jīng)過(guò)處理后的污水一般回注地層，保持油層壓力，提高油藏采收率。輔助生產(chǎn)系統(tǒng) 輔助生產(chǎn)系統(tǒng)包括給排水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、采暖及通風(fēng)系統(tǒng)、道路系統(tǒng)等。 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)依據(jù)①根據(jù)西安石油大學(xué)儲(chǔ)運(yùn)教研室下發(fā)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)②設(shè)計(jì)過(guò)程中參考相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范a、《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》 b、《油田油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范》 c、《油氣分離器規(guī)范》， d、《油田常用閥門(mén)選用手冊(cè)》。 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（1）原油物性 表21原油物性表層位密度(20℃, kg/m3）粘度(20℃, mPa?s）凝固點(diǎn)℃汽油比Nm3 /t初餾點(diǎn)℃延915原油含蠟： 含膠質(zhì)：含瀝青質(zhì)： 含硫：氣液進(jìn)站溫度：25℃ 氣液進(jìn)站壓力： （2）天然氣物性：伴生氣組分：表22伴生氣體組分表組分含量(%)組分含量(%)C1C2C3iC4nC4iC5nC5iC6nC6CO2N2（3）氣象、工程地質(zhì)及水文資料表23氣象、工程地質(zhì)及水文資料 氣象要素單位　　平均氣壓mPa　年平均176。C　極端最低176。（4）參考設(shè)計(jì)參數(shù)三相分離器進(jìn)口溫度：55℃三相分離器控制壓力：三相分離器出口原油含水：≤1％大罐沉降脫水溫度：40℃大罐沉降脫水后油含水：%原油緩沖罐控制壓力：電脫水器控制壓力：電脫水器脫水溫度：45℃電脫水器出口原油含水 ＜％電脫水器出口污水含油 50ppm原油穩(wěn)定溫度：60℃原油負(fù)壓穩(wěn)定壓力： 原油外輸溫度：60℃油罐儲(chǔ)存溫度：45℃～50℃ 站址選擇及總平面布置 站址選擇 該聯(lián)合站擬建于地處定邊縣和吳旗縣境內(nèi)的定邊采油廠樊學(xué)油區(qū)。聯(lián)合站可建在王東彎以南500m的山峁上。對(duì)于站址的選擇，從平面上考慮應(yīng)滿(mǎn)足下列要求： 站址應(yīng)有一定的面積，使站內(nèi)建筑物之問(wèn)能留有負(fù)載荷防火安全規(guī)定的間距離，并給站的擴(kuò)建和改造留有必要的余地： 所選站址與附近企業(yè)、住宅、公剛建筑物要保持應(yīng)有的安全防火距離 所選站址的交通、供電、供水、電訊等盡量方便，還應(yīng)靠近允許排污水的低洼帶或水塘，或者靠近考慮污水處理設(shè)施的地方，以便排除站內(nèi)的污水，不致?lián)p害農(nóng)田和水源： 所選站址地勢(shì)較高或具有平緩傾斜，這種地形使站內(nèi)易于排水，有利于油罐區(qū)和泵房的豎向布置，應(yīng)避免站址選擇在低洼沼澤地區(qū)或可能浸水的地區(qū) 盡可能不占或者少占用耕地．從工程地質(zhì)條件來(lái)考慮應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：，腐蝕性較小，沉陷不大且均勻．并且能很快停止，易于排水。 平面布置說(shuō)明聯(lián)合站各區(qū)的各種設(shè)備、建筑物油氣散發(fā)量的多少、火災(zāi)危險(xiǎn)程度、生產(chǎn)操作方式有根大的區(qū)剮，有必要按生產(chǎn)操作、火災(zāi)危險(xiǎn)程度、經(jīng)營(yíng)管理的特點(diǎn)進(jìn)行分區(qū)布置，把特殊的區(qū)域進(jìn)行隔離，限制閑雜人員的出入，有利于安全管理。l、工藝區(qū) 工藝區(qū)是聯(lián)合站的內(nèi)臟，對(duì)原油的初加工就是在這里完成的。兩段脫水，即分別在油氣水三相分離器和電脫水器進(jìn)行，處理完是凈化油外輸。該區(qū)有火源，又有危險(xiǎn)區(qū)，所以做平面布置時(shí)應(yīng)特別注意安全。本站共設(shè)三座浮頂油罐罐區(qū)周?chē)O(shè)有密閉的防火堤．防火堤的有效容積不應(yīng)小于罐組內(nèi)最大油罐容量的一半。 該區(qū)采用半固定式消防，鍋爐和水套加熱爐供水由站外供水管線完成，也可由消防水罐供水。因?yàn)榻?jīng)過(guò)原油脫水后的污水里含有大量的原油和其它的物質(zhì)，若污水任意排放將嚴(yán)重污染環(huán)境，污染大氣，破壞生態(tài)平衡，給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)嚴(yán)重的危害。含油污水處理后避免了污水的任意排放，保證了安全生產(chǎn)。供排水、消防系統(tǒng) 油田注水、油田生產(chǎn)用水及生活、消防用水由供水系統(tǒng)提供，該站注水設(shè)有注水泵，注水罐，為了保證注水水質(zhì)，還有過(guò)濾間，配有壓力濾罐。消防水泵房和消防泡沫泵房合建。罐區(qū)采用半固定式給水消防設(shè)施。 供熱能力能適應(yīng)季節(jié)及遠(yuǎn)近熱負(fù)荷變化的要求。行政管理區(qū)設(shè)生產(chǎn)綜合辦公樓一座，內(nèi)設(shè)調(diào)度室、辦公室、會(huì)議室、資料室、總機(jī)室等。 流程設(shè)計(jì)說(shuō)明 流程設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)工藝流程應(yīng)能保證聯(lián)合站處理的油氣產(chǎn)品的質(zhì)量要求，產(chǎn)量高，經(jīng)濟(jì)效益好。在原油開(kāi)采至凈化外輸?shù)娜荛]流程，要比開(kāi)式流程有多方面的優(yōu)點(diǎn)： 一般的開(kāi)式流程原油損耗約為2~4%，%以下，密閉式流程不僅降低了油氣損耗，而且還提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。 本站工藝流程該站除正常的生產(chǎn)流程外，還有站內(nèi)循環(huán)以滿(mǎn)足原油不需外輸時(shí)的要求，還有原油罐區(qū)用以事故（如停電）發(fā)生后儲(chǔ)存油品，等來(lái)電后，再進(jìn)入正常工作，避免因聯(lián)合站或外輸管線的突發(fā)事故而影響油田生產(chǎn)。 流程設(shè)計(jì)中的幾點(diǎn)說(shuō)明： (l)各作業(yè)區(qū)，裝置的布置應(yīng)與平面布置相符，應(yīng)標(biāo)明各工藝管線尺寸安裝高度、介質(zhì)的流向、管線線型及管件應(yīng)符合的規(guī)定，尺寸不按比例。 (3)凡是不允許液體倒流之處（如離心泵的出口、有壓進(jìn)罐管線、藥劑線進(jìn)電脫水器入口等）都裝上了止回閥。輔助工藝流程包括天然氣流程、蒸汽伴熱和保溫加熱流程、機(jī)泵的潤(rùn)滑冷卻流程、污水處理和回注流程。在進(jìn)行本站的流程設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到各種能量的合理利用，并且力求避免流程的繁瑣和管線設(shè)備的浪費(fèi)，對(duì)油氣的流向進(jìn)行了較為合理的布置。每臺(tái)三相分離器可以分別對(duì)來(lái)油單獨(dú)處理和計(jì)量。 油氣水三分離器的布置安裝本站所采用的油氣水三相分離器均為臥式分離器，采用單排布置，其操作端部頭蓋應(yīng)取齊，,分離器采用并聯(lián)，且每臺(tái)分離器進(jìn)口管線切斷法之間應(yīng)取裝置和溫度計(jì)，氣出口管線的切斷閥之間應(yīng)裝設(shè)壓力表。每臺(tái)油氣分離器均應(yīng)有液面控制器直接控制出油閥的開(kāi)啟度，還應(yīng)設(shè)玻璃扳式液位計(jì)就地觀察液位的變化。 泵房的布置安裝l、房?jī)?nèi)設(shè)原油外輸泵2臺(tái)、倒灌泵1臺(tái)、事故備用泵3臺(tái)：泵房里的泵成一行布置，均采用防爆電機(jī)．，以利于布置管線和人員走動(dòng)。與泵進(jìn)出口相連的管段應(yīng)比進(jìn)出口的直徑大一級(jí)；離心泵在進(jìn)口管的最高點(diǎn)或過(guò)濾器的頂端．泵出口閥的前邊應(yīng)裝設(shè)放氣管，放氣管一般為DN=15mm，且常和壓力表接頭結(jié)合在一起安裝。表24設(shè)備選取表設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)量油氣水三相分離器5臺(tái)水套加熱爐HJ80H/1臺(tái)HJ125H/1臺(tái)HJ1630H/1臺(tái)事故泵YG50100(I)3臺(tái)倒灌泵YG30024A1臺(tái)鋼制浮頂罐2個(gè)1個(gè) 管線安裝說(shuō)明 在總平面圖上分區(qū)布置的基礎(chǔ)上，油氣、熱力、供排水管線及電路、電信