张树文油气储运系统自动化-第二章 1油气田自动化ppt课件

1、第二章 油气田自动化 概述第一节 计量站自动化第二节 接转站自动化第三节 结合站自动化第二章 油气田自动化概述1、油气田自动化的主要对象 油气田消费过程涉及的设备及工艺结合站操作演示程序 -力控油气集输油气田从井口-计量间-结合站-原油库油气田消费过程2、油气集输消费过程特点1油井产物复杂2油田地理环境恶劣3消费单元分布广-点多、面广、线长4消费过程相对粗放-可靠性高 皮实耐用3、油气田自动化的主要内容自动计量自动检测报警与维护自动调理与控制数据采集、传输、报表、汇总4、油气田自动化的构造框架管控一体化的体系(1)过程控制层(2)采油厂控制层(3)采油厂管理层(4)运营决策层构成系统PLCPC

2、DCSFCSSCADA 系统现场仪表和控制设备5、油气田自动化的意义(1)科学决策支持(2)平安消费保证(3)节能降耗经济(4)劳动效率提高 第一节 计量站自动化1 计量站的义务是什么？对各个油气井进展集油；单独选井，检测油、气、水的各自产量；对于注水开采，需求检测注水压力及流量； 一 计量站自动化2 计量站的计量方法主要分为哪两类？传统的分别法进展计量；计量速度慢；精度较高、置信度高、可靠性好；复杂、宏大、笨重、通用性差；新型的多相流混合计量；计量速度快；体积小、分量轻；精度较低、价钱偏高； 3 采用分别法的计量方案一A. 加热密闭流程表示图 3 采用分别法的计量方案一B. 计量站流程计量站

3、流程 3 采用分别法的计量方案一 3 采用分别法的计量方案一 立式分别器 3 采用分别法的计量方案一3.1.计量方案一是如何实现的？选井控制：采用电动三通球阀计量分别：采用立式两相分别器气体计量：采用漩涡气体流量计液体计量：设定某一容积V(m3)，然后丈量液体充溢这个容积的时间秒数T(s)，那么单日产液量为：Q=V*(24*3600/T) (m3/day)含水率f(%)：采用含水分析仪检测单日产水量：Qw = Q * f (m3)单日产油量：Qo = Q - Q * f (m3)温度压力补偿 3 采用分别法的计量方案一3.2.原油含水的在线分析方法主要有哪些？电容法：根据油和水对电容数值的影响

4、不同来丈量含水率，仅适用于中低含水率情况；射频法：根据射频阻抗的不同来丈量含水率；微波法：根据微波传输衰减的不同来丈量含水率；放射性含水分析仪：根据油和水对放射线的影响不同来丈量含水率；电容法：根据油和水对电容数值的影响不同来丈量含水率，仅适用于中低含水率情况；原油 和 水的介电常数不同2.22.4 80-84 3 采用分别法的计量方案一3.2.原油含水的在线分析方法主要有哪些？射频法 电磁波谱： 3 采用分别法的计量方案一3.3.计量方案一需求留意哪些问题？根据各井的产液量，合理选择计量容积；容积过小，那么液面动摇猛烈，丈量时间很短容积过大，那么时间过长，丈量次数少根据各井的产油规律，建立合

5、理的计量制度；合理选择与运用计量仪表；各仪表的量程范围现场产出水的矿化度 4、 多相流混合计量法a.两相流的直接丈量是怎样实现的？理想情况下：各相在管道横截面中瞬时占据的面积各相经过管道横截面时的瞬时轴向速度现有条件下：各相在管道横截面中占据面积的平均值各相经过管道横截面时轴向速度的平均值截面相分率：管道横截面中，各相占据面积的百分比体积相分率：流体单位体积中，各相占据面积的百分比 5、 多相流混合计量法b.两相计量的有关技术有哪些？总量检测流速检测容积式仪表、超声波、涡轮、节流安装电阻、电容等电信号的相互关等相分率检测示踪剂法、伽玛射线、电阻抗电容、电导微波传感器、核磁共振、脉冲中子活化分析

6、等5 多相流混合计量法I.三相流计量类型之一：完全分别型精度高、置信度高、可靠性好复杂、宏大、笨重、通用性很差气气油油水水截面面积流动速度 5 多相流混合计量法J.三相流计量类型之二：部分分别型精度、置信度较高，价钱适中体积分量偏大、湿气计量没有有效手段截面面积流动速度 5 多相流混合计量法 5 多相流混合计量法 5 多相流混合计量法 5 多相流混合计量法 5 多相流混合计量法K.三相流计量类型之三：混合均速型体积小、分量轻压力损失大，精度缺乏、高含气率时失效截面面积流动速度5 多相流混合计量法 5 多相流混合计量法 5 多相流混合计量法L.三相流计量类型之四：混合非均速型体积小、分量轻、模型

7、更合理精度仍缺乏、高含气率时效果仍不理想截面面积流动速度5 多相流混合计量法 5 多相流混合计量法 5 多相流混合计量法 第一节 计量站自动化6 计量站为什么要实现自动化？降低劳动强度，添加检测次数；提高计量结果的可靠性和准确性；确保辅助设备的平安、高效运转；便于向上汇报本站有关参数；第二节 接转站自动化A.接转站的作用是什么？油井分散且产量较低的情况下，可降低投资；聚集各计量站来的油气并进展初步气液分别；气、液分别枯燥、加热处置后送往结合站；第二节 接转站自动化表示流程图第二节 接转站自动化B.接转站内那些操作需求自动化？参数监控：来油进站压力、温度；外输出站压力、温度；电机供电电压、电流；

8、缓冲罐、事故储油罐液位；气液计量：缓冲罐液位控制、加热炉功率控制；通讯联络：汇报参数、接纳及执行命令；辅助设备：如掺活性水工艺等；第二节 接转站自动化C.缓冲罐液位控制的必要性：控制液位的目的是什么？保证密闭保送，减少油气损耗；导致液位动摇的主要要素是什么？上游的来油流量在动摇，导致罐内液位动摇；上游的来油带有溶解气，导致气液界面模糊；第二节 接转站自动化D.节流法液位调理系统是如何任务的？节流法液位调理系统表示图如下：经过改动节流的程度来调理流量，从而调理液位气动阀的选择：保证平安第二节 接转站自动化E.节流法的主要缺陷是什么？如何抑制？节流导致离心泵效率低下，呵斥电能浪费； 改良方法：取消

9、节流，用变频调速安装VFD来调理离心泵驱动电机的转速，从而调理流量；节电效果：据报道大致能节电20-40%；第二节 接转站自动化F.电机有哪两类？各有什么特点？直流电机与交流电机；与直流电机相比，交流电机的特点：构造简单、惯量小、维护方便；可以在恶劣环境中运转；容易实现大容量化，高压化、高速化；价钱比较低廉； 高效率的调速难于实现；第二节 接转站自动化G.直流电机的调速方法主要有哪些？调理电枢供电电压；电枢中串联电阻；激磁回路串联电阻；第二节 接转站自动化H.交流电机的调速方法主要有哪些？改动极对数调速；效率高，线路简单，易维修，价钱低；只能实现23种极对数的有级调速 ，范围有限；定子调压调速

10、：线路简单，安装体积小，易维修，价钱低；效率较低，调速范围较小，不适宜大容量电机；变频调速；第二节 接转站自动化I.什么是变频调速安装VFD？一种新兴的交流电机调速技术；经过变频器改动电动机定子的供电频率来调速优点：调速范围宽、精度高、效率高启动能耗低：有利于起停频繁，长期低负荷的运用动态呼应快：有利于过程控制运用缺陷：技术复杂：价钱较高、维护要求高对电网有干扰第二节 接转站自动化运用VFD调理液位方案表示图：第二节 接转站自动化I.节流法液位调理系统是如何任务的？节流法液位调理系统表示图如下：经过改动节流的程度来调理流量，从而调理液位气动阀的选择：保证平安第二节 接转站自动化L.系统与外界相

11、互影响的渠道分哪几类？外界影响系统的主要渠道-输入系统发生变化的主要缘由影响作用明显、继续存在、是当前的研讨重点外界影响系统的次要渠道-干扰系统发生变化的次要缘由影响作用较弱、不一定继续、不是当前的研讨重点外界受系统影响的各种渠道-输出系统变化所呵斥的结果、是当前的研讨重点第二节 接转站自动化M.什么是反响？是一种机制，它导致系统输出的某种变化前往来并且影响系统输入，进而加强或者消弱系统输出的该种变化负反响：可以消弱系统输出变化的反响以眼睛为例：输入为控制瞳孔开度的神经信号，输出为视网膜上的光线强度第二节 接转站自动化M.什么是反响？正反响：可以加强系统输出变化的反响以倒立的圆锥体为例：输入为

12、重力所产生的力矩M，输出为圆锥体偏离垂直位置的角度x, M = G * H * Sin( x ) - 随着 x 的增大而增大HGx第二节 接转站自动化N.什么是开环系统、闭环系统？根据系统能否存在反响而划分通常开环系统简单稳定，但可靠性、精度缺乏闭环系统可靠、准确但稳定性有能够下降O.什么是前馈？为了得到希望的系统输出结果，根据扰动的变化来提早确定系统的输入量第二节 接转站自动化P.采用前馈控制的系统有什么特点？通常系统的干扰幅值大，影响猛烈；控制造用及时、有效；属于“开环系统；一种前馈只能抑制一种可以丈量的干扰；前馈控制器本身与控制对象特性有关；第三节 结合站自动化结合站的义务集油、计量、油气水分别、脱水稳定、储存、外输、污水处置等主要设备：三相分别器、电脱水器、加热炉原油稳定安装、天然气处置系统、污水处置系统一、