SYT 7632-2021 油田采出水余热利用工程数据采集与监控系统设计规范-PDF解密

中华人民共和国石油天然气行业标准油田采出水余热利用工程数据采集与监控系统设计规范2021-11-16发布2022-02-16实施国家能源局2021年第5号根据《中华人民共和国标准化法》《能源标准化管理办法》,国家能源局批准巡地热并井身结构设计方法》等326项业标准修改通知单(附件3),现予以发布。附件：1.行业标准目录(节选)2021年11月16日行业标准目录(节选)出版机构实施日期陆上多波多分量地震资出版社海洋可控源电磁法勘探出版社出版社出版社陆上纵波地震勘探资料出版社出版社出版机构实施日期出版社出版社野外石油天然气地质调出版社出版社出版社出版社出版社出版社出版机构实施日期出版社出版社出版社出版社出版社测井与射孔生产指标的出版社出版社电缆测井项目选择规范出版社出版机构实施日期常规射孔作业技术规范出版社随钻测井资料处理与解出版社出版社出版社油田开发产能建设项目出版社发方案编制技术规范出版社出版社出版机构实施日期常规修井作业规程第9出版社出版社油水井取套回接工艺作法出版社出版社出版社出版社出版社油泥调剖工艺技术规范出版社出版机构实施日期出版社出版社油田化学剂分类及命名出版社出版社出版社出版社出版社出版机构实施日期出版社出版社管式加热炉规范出版社出版社设备规范出版社定向钻穿越设计规范出版社油气输送管道工程地质灾害防治设计规范出版社出版社出版机构实施日期地钢质管道交流干扰腐出版社出版社出版社油气管道工程水文勘测出版社油气输送管道计算机控制系统报警管理技术规范出版社程数据采集与监控系统设计规范出版社出版机构实施日期出版社出版社出版社出版社出版社出版社出版社出版机构实施日期出版社电子式井斜仪校准方法出版社出版社出版社出版社出版社飞线的功能设计与测试出版社出版机构实施日期出版社出版社出版社出版社出版社可控震源地震勘探劳动出版社出版社出版社出版机构实施日期出版社室气体排放核算方法与出版社出版社出版社出版社出版社出版社出版机构实施日期设计规范出版社出版社出版社出版社储气库井运行管理规范出版社出版社出版社出版社出版机构实施日期出版社出版社出版社石油天然气钻采设备顶与维护出版社出版社石油天然气钻采设备油出版社出版社出版机构实施日期丝绳吊索出版社洋钻井平台的电缆集成出版社出版社分：总则出版社出版机构实施日期红外光谱—燃料电池联合法测定组成第2部分：光声光谱法测定甲出版社红外光谱—燃料电池联合法测定组成第3部分：红外光谱法测定乙出版社合法测定组成第4部分：燃料电池法测定氢出版社天然气在线气相色谱出版社根据《2019年能源领域行业标准制(修)订计划及英文版翻译出版计划的通知》(国能综通科技〔2019〕58号)的要求，本规范编制组经广泛调查研究，认真总结多年来在油田采出水余热利用和油田数据采集与监控系统设计、建设、管理方面的实践经验，参考有关国内的相关标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本规范。本规范共分5章，主要内容包括：总则、工艺设计、数据本规范由国家能源局负责管理，由石油工业标准化技术委员会石油工程建设专业标准化委员会负责日常管理，由中国石油工程建设有限公司华北分公司负责具体技术内容的解释。在执行本规范过程中，如发现需要修改和补充之处，请将意见和建议反馈至中国石油工程建设有限公司华北分公司(地址：河北省任丘市建设路3号，邮编：062552)。本规范参编单位：西安长庆科技工程有限责任公司大庆油田设计院有限公司邵艳波刘发安轩兰兰刘亮德贾鸿皓南子龙本规范主要审查人：王金国王小林陈情来赵淑珍臧振胜赵文恒周航兵宋树勇 12工艺设计 22.1直接混掺工艺 22.2换热工艺 22.3热泵工艺 32.4余热发电工艺 3 53.1一般规定 53.2换热站 53.3热泵站 63.4发电站 8 4.1一般规定 4.2远程终端装置(RTu) 4.3站场监控系统 4.4可燃(有毒)气体与火灾检测报警系统 5通信及安防系统 5.1一般规定 5.2数据传输系统 5.3安防系统 标准用词说明 引用标准名录 参考文献 1 22.1Directblendingprocess 22.2Heatexchangep 2 32.4Wasteheatpowergeneration 3 5 5 5 6 8 4.1Generalrequir 4.4Combustible(poisonous)gas&firedetectionand Explanationofwordinginthiscode Listofquotedstandards Addition:Explanationofprovisions 271.0.1为了规范油田采出水余热利用工程数据采集与监控系统设计，做到技术先进、经济合理、安全适用、节能环保，制定1.0.2本规范适用于陆上新建、改建和扩建的油田采出水余热1.0.3油田采出水余热利用工程数据采集与监控系统建设应切1.0.4油田采出水余热利用工程数据采集与监控系统设计除应]2.1直接混掺工艺2.1.1采用直接混掺工艺时，宜采用未处理的采出水。掺入的采出水和拟混掺的采出液属于不同油区，宜进行配伍性试验。2.1.2站外集输系统混掺时，站外采出水管道及掺液后的集输管道材质应根据介质温度、压力、矿化度、氯离子等腐蚀性因素综合确定，宜采用非金属管道。介质温度大于65℃时，应针对使用环境进行非金属材质的论证与选用。2.1.3站内系统混掺时，混掺系统管道宜采用钢制管道；当介质腐蚀性较强时，应采取减缓管道腐蚀的措施。2.1.4采出水混掺系统应设置对拟混掺的采出水量进行计量的流量计。2.2.1换热器的型式应根据工艺条件选定，并应符合下列规定：1采出水与清水换热，宜采用常规间隙板式换热器；2采出水与原油换热，宜采用管壳式换热器、螺旋板换热器或宽流道板式换热器，并在原油侧采用在线清洗措施；3设计压力超过4.0MPa时，宜采用管壳式换热器。2.2.2缓蚀剂等腐蚀控制措施宜根据采出水的腐蚀特性确定。换热器宜采用不锈钢或其他不易腐蚀的材质。2.2.3换热器台数和单台换热器容量应根据换热负荷需求及供热可靠性确定。换热器台数不宜小于2台，当1台检修时，其余换热器宜满足75%的负荷需求。当多台换热器并联安装时，应采取防偏流措施。2.2.4管壳式换热器管程、壳程中流体的选择，应能满足提高总传热系数、合理利用允许压力降、便于维护检修等要求。在采出水与清水换热时，采出水宜走管程；在采出水与原油等黏度较高的流体换热时，采出水宜走壳程；采出水与高压流体换2.3.1热泵机组的选型应根据用热需求状况、驱动能源的供应2.3.2当采出水水质可能使热泵蒸发器严重结垢或凝油时，应采用间接式热泵系统，中间介质宜采用软化水；当采用直接式2.3.3被加热介质为原油时，热泵机组与原油系统之间宜设置当仅设1台时，应选用调节性能优良的机型。2.3.6热泵站宜与石油气场，热泵站负荷计算应符合现行行业标准《油田采出水余热利用工程技术规范》NB/T10275的有关规定。2.3.7热泵机组宜布置于采出水处理区、辅助生产区等非防爆区，与站场其他设施防火间距应符合现行国家标准《石油天然2.4.1余热发电工艺宜采用双工质发电工艺或闪蒸发电工艺，1总装机规模的确定应以稳定生产过程采出水余热资源量2机组台数的选择应能保证在采出水流量和参数最低连续工况下，单台机组的负荷率不低于30%。2.4.5双工质余热发电机组宜采用露天或半露天布置；室内安2.4.6余热发电机组循环冷却水系统的设计应符合现行国家标3.1.1生产运行数据由人工采集数据和自动采集数据组成，人3.1.2油田采出水余热利用系统的生产运行数据采集及设置应3.1.4橇装设备自带控制系统通信接口宜采用RS485、Modbus作业区中心1阀组√#√#热水汇管压力√# √#√√√2√√冷介质进口汇管压力√√√√作业区中心2√ # √ √√热介质进口汇管压力√√△ △ √#√3.3.1热泵站宜包括热水分配阀组、热泵机组、循环水单元、软化水系统等单元。3.3.2热泵站生产运行数据采集应符合表3.3.2的规定。作业区中心1阀组√#√#热水汇管压力√# √# √√√2热泵机组采出√√√冷介质进口汇管压力√作业区中心2热泵机组采出√热介质进口汇管压力√√√√√√△原油器√√√热介质进口汇管压力V 冷介质出口温度√√√√#V√△△V√√动力电量√3循环泵进口压力√△循环泵出口压力√△√△√√√泵变频控制√√△△4√√ √√√√√√△3.4.1发电站宜包括中介水系统、发电机组、循环冷却水系统等单元。3.4.2发电站生产运行数据采集应符合表3.4.2的规定。序号管理中心1中介水系统换热器度√ √ 力 √ √热介质出口压力√度√力√ √√ √√√√ 中介水泵中介水泵进口压力△√△中介水泵流量√√√√√√√√√2发电机组发电机√√√√√√电流√电压√√ √ 序号管理中心2发电机组发电机√√√√√ √ √ √ √V√√√ 蒸发器蒸发压力√√ √√V√ 冷凝器冷凝压力√√ 工质泵√√√√流√√√√√汽水分离器分离压力√√ √√√ ##√√√√√√真空泵√√√流√√ √√ 序号管理中心3循环冷却水系统冷却塔△△△△√√√√√√√√循环泵△△√ √√ √√√ 循环泵运行状态、电流√√√△ △#△4.1.1过程监控应满足生产运行操作和安全管理的需要。换热4.1.2过程监控系统的选型应根据自然条件、站场规模、工艺流程的复杂程度、监控点数量、管理要求等因素综合确定。换热站应采用远程终端装置(RTU);热泵站及发电站宜采用PLC1采集换热站工艺生产数据2为上一级站场计算机控制系统提供有关数据并接受其下并应具备数据采集、数学及流量计算、逻辑控制、数据时间标4.2.3当站内有可燃(有毒)气体检测信号时，应设置独立的1采集热泵站及发电站的工艺生产数据；2实时监控工艺生产过程和关键设备运行状态；3可燃(有毒)气体、火灾报警和安全状况监视；4实时报警、管理、实时及历史数据、事件的采集、查询、存储及打印；5批量控制、逻辑顺序控制、PID控制等；6紧急停车；7第三方设备监控和运行管理；8预留通信接口，实现数据共享和数据集成；9为上一级管理部门提供有关数据并接受其下达的指令。4.3.2PLC系统应采用模块化设计，具有较强的扩展性和通信能力，并应具备数据采集、数学及流量计算、逻辑控制、数据时间标志、72h的数据存储能力，宜具备历史数据回传等功能。4.3.3PLC系统相关硬、软件应符合现行行业标准《油气田及管道工程计算机控制系统设计规范》SY/T7628—2021的有关规定。4.4.1可燃(有毒)气体检测和报警系统的设置应符合现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》GB/T50493的有关规定。4.4.2发电站火灾检测报警装置应符合现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火标准》GB50229的有关规定。4.4.3其他站场火灾自动报警系统设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116及《石油天然气工程设计防火规范》GB50183的有关规定。SIP协议的VoIP设备。1√ 2√√√△##3√#△##5.3.6视频监视系统宜与入侵报警系统联动，换热站的监视前1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的用词：2)表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为引用标准名录《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》GB/T中华人民共和国石油天然气行业标准油田采出水余热利用工程数据采集与监控系统设计规范《油田采出水余热利用工程数据采集与监控系统设计规范》SY/T7632—2021,经国家能源局2021年11月16日以第5号公告批准发布，2022年2月16日起实施。本规范编制过程中，本规范编制组进行了广泛的调查研究，认真总结多年来在油田采出水余热利用和油田数据采集与监控系统设计、建设、管理方面的实践经验，参考有关国内的相关标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本规范。为便于广大规划设计、管理、科研学校等单位人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定，本规范编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明，对条文的规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明，还着重对强制性条文的强制性理由作了解袒是本条文说明不具备与本规范正文同等的法律效力，仅佣乍解和把握本规范规定的参考。 202工艺设计 2.1直接混掺工艺 212.2换热工艺 212.3热泵工艺 212.4余热发电工艺 22 3.1一般规定 3.2换热站 3.3热泵站 3.4发电站 4过程监控 254.2远程终端装置(RT 4.3站场监控系统 255通信及安防系统 5.1一般规定 5.2数据传输系统 265.3安防系统 —19—2.1.1不同区块的油田采出水水质差别较大，在混掺前进行配伍性试验，确定混掺后采出水的结垢趋势，如果2.1.2根据现行行业标准《低压玻璃纤维管线管和管件》SY/T6266的要求，65.6℃为玻璃钢材质的分界温度。因此介质温度大于65℃并采用非金属管道时，应针对高温使用环境进行非金2.2.1板式换热器换热较规间隙板式换热器板间距较小，容易堵塞。在原热时，应优先采用管壳式换热器、宽流道板式换热器或螺旋板换热器，并采取防止堵塞的措施；板式换热器承压较低，一般设计压力小于或等于2.2.4采出水具有一定的腐蚀性，在采出水与清水换热时，采出水走管程，以免采出水走壳程时，换热器的管程和壳程同时受到腐蚀；原油易结蜡，堵塞换热器，在采出水与原油走管程，便于清洗；在采出水与高压流体换热时，高压流2.3.1用热需求温度高低、功率大小、驱动能源(电力、燃气、热力等)种类，均是影响热泵选型的因素。2.3.2直接式热泵系统驱动能源消耗低，具备技术经济可行条件时建议优先采用。2.3.3设置中间换热器可在无需建设长距离高压工质管道前提下，使热泵机组可以布置在非防爆区域或非防爆房间。2.3.4不同主机类型热泵的调节性能不同，例如，采用螺杆压缩机的热泵相比采用离心压缩机的热泵具有更好的低负荷工况适应性。2.4.1采用朗肯循环的双工质发电工艺经换热过程可产生洁净的有机工质蒸气，闪蒸发电工艺经闪蒸过程可产生洁净的水蒸气，两种工艺均能适应采出水水质且工艺系统较为简单，推荐采用。采出水水质较差时，直接进入双工质发电机组的蒸发器