海上自动化系统在油气田开发生产中的应用
2022-10-19 04:13:57 跃盛五金网
海上自动化系统在油气田开发生产中的应用
海上自动化系统在油气田开发生产中的应用 2011： 摘 要:文章介绍了我国第一套浅海油田自动化测控系统――胜利埕岛滩海油田自动化测控系统。阐述了该系统的结构、规模、功能和特点，并结合生产实际，分析了系统投产后存在的技术问题和整改措施，总结了系统的管理经验和不足，提出了下步的工作建议。为提高自动化系统的管理经验和技术水平奠定了基础。关键词:浅海油田；自动化测控系统；功能；改进；管理
1 自动化系统结构及规模 埕岛油田自动化系统结合海上生产单位的管理体制，从平台的布局、功能、生产管理方式等实际出发，将整个系统设为三级。第一级为陆地中心站（设在公司办公楼）：根据整体方案，陆地中心站既是埕岛油田生产信息中心,也是生产指挥中心。在陆地中心站可以监视整个埕岛油田的生产动态，处理油田生产信息，打印油田生产报表。另外，陆地中心站与外部信息系统联网，数据自动进入公司信息站的ORACLE数据库进行长期存储，同时工程地质技术人员可通过网络获取必要的数据，进行油井生产情况分析。 第二级为中心平台站（设在中心平台控制室）：中心平台控制室的计算机可以监控中心平台站及周围所属卫星平台站的生产运行情况，并通过数字微波向陆地中心站传送数据。第三级为卫星平台站（设在采油平台上）：卫星平台站负责监视及控制卫星平台的生产运行情况。卫星平台站为无人值守站，其主要配置和功能如下：•各类一次仪表。检测油水井、工艺设备、可燃气体和火灾等测控参数，并将测控参数传送给远程终端RTU，同时执行RTU的控制命令。•远程终端RTU一套。负责接收一次表输出的信号，进行数据处理、判断，并将判断结果通过无线信道发往中心平台控制室，同时接收中心平台控制室发来的控制命令，实现对卫星平台的遥测遥控。•MDS4000无线数据传输设备一套。用于与中心平台站的无线数据传输。SCADA系统数据传输采用两级数据传输网络，即陆地中心站对中心平台站，中心平台站对卫星平台站。（1）陆地中心站对中心平台站无线通讯设备选用美国MDS公司的扩频微波系统，传输距离≥50Km，传输容量为2MBPS，以自动化数据传输为主，兼顾语音、图象等多媒体传输。（2）中心平台站对卫星平台站无线数据传输设备选用美国MDS4000系列的无线电台系统，传输距离≥12Km，传输速率为9600BPS。通讯方式为一点对多点。 目前，埕岛油田自动化系统已建成三套冗余的SCAN3000系统、38套远传终端RTU和2台就地PLC。
2 自动化系统的功能及改进（1）系统功能 埕岛油田自动化测控系统于1998年11月份部分平台开始试运行，2000年8月份采油平台开始撤人，自动化系统投入正式运行。目前，已实现自动化监控的无人值守井组平台31座，单井平台3座，占设计方案中卫星平台数的90%。自动化测控系统的主要功能包括：
① 机采井监控 目前，海上生产以电潜泵和螺杆泵井为主，因此机采井的管理是油田生产管理最为关键的环节。海上自动化系统充分考虑到了这个因素，每口电泵井都安装了三相电流传感器、电压传感器器、运行状态检测、油压、套压、回压压力变送器、油温变送器、启停控制装置，以及保护中心装置；每口螺杆泵井安装了电流传感器、电压传感器、启停控制装置。可实现机采井泵的远程启停、超限报警停机和油井的油压、套压、回压、温度数据实时检测，使管理人员能及时了解电泵、螺杆泵的生产动态，包括电泵井的缺相、短路、过载、欠载以及螺杆泵井供液情况，为机采井的优化管理提供可靠的技术支持。② 原油升温设备测控 安装电加热器进出口温度传感器后，可检测电加热器的工作状况以及计量输油的油温情况，根据设计方案，卫星平台上的电加热器自身为一闭环控制，因此只需检测其工况即可。③ 自动选井计量 遥控井口电动三通阀，通过液气两相分离器（通过浮球控制的三通调节阀实现气液分流，实现分离）、质量流量计、旋进旋涡流量计，实现遥控自动选井计量。计量时，质量流量计计量液体，旋进旋涡流量计计量气体，并且将检测采集到的数据发往中心平台站和陆地中心站。④ 安全系统监控 井口及井下安全阀监控 根据海上作业规程要求，海上油气井井下管柱均下有井下安全阀，井口装置配有井口安全阀，以便在事故状态时实现对油井的可靠控制，在井口、井下安全阀控制柜上装有压阻压力变送器和紧急关断阀，并通过平台可编程控制器实现对油井安全阀压力的检测和安全阀的摇控紧急关断。平台油井的安全阀系统不能通过平台可编程控制器自行关断，只有在非常紧急的情况下， 由陆地中心站或中心平台站向平台RTU发出3次以上关断命令并确认后而关断，排除了可能的误报警自动关断。 平台油气泄漏监测 在平台四周及关键部位安装了可燃气体探测器，检测油气在空气中的浓度，达到监测油气泄漏的目的，确保平台设施安全生产，同时可以根据报警情况而采取相应的措施。火灾烟雾报警监测 在计量平台安装了感温探头、平台