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石油工程化 工 设 计 通 讯 Petroleum EngineeringChemical Engineering Design Communications 28 第43卷第12期 2017年12月 1 风机主备用切换控制 1 1 流量自动控制 在风机出口设置流量变送器 采集主管道的通风流量 流量信号传送至控制柜 PLC 与流量设定点进行比较 流量 设定点一般为设计流量的70 75 当采集的流量低于设定 点时 PLC 输出指令停止正在运行的风机 同时启动备用风机 并发出报警 以通知控制人员及时对流量达不到设定点的风 机进行检修 以保证系统的正常运行及备用关系 避免停机 造成相关连锁事件 1 2 压差自动控制 在风机的进出口设置压差变送器 采集风机运行时的进 出口压差 将压差信号传送到系统控制柜 PLC 与设定的压 差进行比较 当采集的压差低于设定点时 PLC 输出指令停 止正在运行的风机 同时启动备用风机 并发出报警 1 3 本地控制 每台风机设置本地按钮盒 按钮盒有运行状态指示灯和 启停按钮 同时也可设置运行信号远传功能 把运行信号同 步到控制室 主备用风机切换通过操作人员在本地操作按钮 盒实现控制 设置备用风机的系统 主要是考虑避免无备用风机情况下 出现故障时影响相关服务区人员和设备的正常工作 主备用 风机的自动化切换能够保证通风系统不间断工作 相对来说 1 1和1 2条介绍的对流量与压差进行监测 是对系统内的流体 运行直接监测 真实反映设备是否正常运行 1 3条介绍的本 地按钮盒的风机状态指示 是对风机电机运行状态的监测和 反馈 并不能直接反映出风机运行状态 比如电机在正常运行 但风机因轴承或其他机械故障而没有真正输送空气的情况 因此 在自动控制主备用风机切换时 选择1 1和1 2条 的方案更为直接准确 2 温度监测与空调通风系统自动控制 2 1 冬季空调风加热启停控制 在新风进气主管路设置2个温度变送器 将采集到的进风 温度信号传送至系统控制柜 PLC 当低于设定值 10 时 PLC 输出指令启动空调加热器 HTF heat transfer fluid 回水 管线三通阀门开启 使空调系统开始对进入的新风加热 提 高房间温度 反之采集到的进风温度信号高于设定值 10 时 将关闭 HTF 回水管线三通阀门 2 2 冬季空调风加热量控制 房间内部设置温度变送器 将采集到的房间温度信号传 送至系统控制柜 PLC 当低于设定值 10 时 同时确认 空调器风机进出口压差变送器采集的信号指示风机正常运行 以及空调器进出口设置的关断风闸为开启状态 PLC 输出指 令增加空调加热器 HTF 回水管线三通阀门开启度 同时控制 盘会监测该三通阀的位置反馈信号 将该反馈信号与给出的 控制指令进行对比 如果反馈信号反馈三通阀开启度小于控 制指令要求的开启度80 控制盘会发出公共报警信号并开 启备用空调机组 当高于设定值 27 时 PLC 输出指令 减小空调加热器 HTF 回水管线三通阀门开启度 以减少空调 对房间加热量 实现实时控制加热量 维护房间温度的同时 控制过热造成能源浪费 2 3 冬季空调风加热量控制冗余监测 在空调送风出口主管道设置温度变送器 当房间内的温 度变送器故障时 该温度变送器采集送风温度信号送至系统 控制柜 PLC PLC 将该信号与浮动设定点 浮动设定点由新 风口温度变送器传送的信号经过计算后设定 如新风口温度 为 42 时 浮动设定点温度计算值为 15 9 如新风口温 度为 10 时 浮动设定点温度计算值为 10 进行对比 如果该温度低于浮动设定点 则 PLC 给出指令 调节 HTF 回 水管线三通阀的开度 以上系统在3个位置设置的温度变送器在温度控制的同 时 PLC 通过其采集的信号 同时会对比设定点并在超出设 定点时进行报警 PLC 会把变送器监测到的房间温度值并发 出高 27 低 10 报警 监测到的供风温度值并发出 低温报警 如果温度低于10 监测新风口温度值 通过对空调通风系统不同部位温度进行监测 实现对供 热系统的启停控制 流量精细控制 以及相应报警 记录 大大提高系统运行效率的同时 确保系统启动及时 节能高效 3 空调HTF耗能量计算 通过在供热系统送回主管路设置温度变送器采集送回水 温度计算温差 在回水主管上设置流量变送器采集系统流量 系统控制盘 PLC 将通过从温度和流量变送器采集的信号计算 系统能量消耗 系统能耗数据的累积 为将来的经济费用分析等提供数 据基础 也可以通过数据分析得出系统运行逐年的能耗变化 情况 存储运行数据意义重大 结合大数据的应用 有可能 为将来优化或研发提供数据支持 下转第30页 摘 要 基于某国际油气项目通风系统的自动化控制 结合国内常规海洋油气开发项目中通风系统的控制 介绍了通风系 统通过对系统内空气流量 温度 压力等参数的监测来实现系统运行自动控制的几种控制方案 并探讨这些自动控制方案的优 势以及在海洋油气开发项目中未来发展趋势 关键词 通风系统 自动控制 空气流量 空气温度 中图分类号 TE54 文献标志码 A 文章编号 1003 6490 2017 12 0028 02 Discussion on Ventilation System Control of Offshore Platform Wang Cheng jia Zhang Yong qing Zhang Fang yuan Liu Peng Abstract Based on the automatic control of the ventilation system of an international oil and gas project and the control of the ventilation system in the conventional marine oil and gas development project this paper introduces the ventilation system to realize the system operation by monitoring the parameters such as air flow temperature and pressure in the system Control several control programs And to explore the advantages of these automatic control programs and marine oil and gas development projects in the future development trend Key words ventilation system automatic control air flow air temperature 海上平台通风系统控制探讨 王成甲1 张勇青1 张方源1 刘 鹏2 1 海洋石油工程股份有限公司 天津塘沽 300451 2 海洋石油工程 青岛 有限公司 山东青岛 266520 收稿日期 2017 10 16 作者简介 王成甲 1984 男 辽宁大连人 工程师 主要从事 海洋石油平台机械设计方面工作与研究 石油工程化 工 设 计 通 讯 Petroleum EngineeringChemical Engineering Design Communications 30 第43卷第12期 2017年12月 3 3 密切在线监控 安排专人定时对在线功图进行梳理 及时发现隐性躺井 结蜡严重井 3 4 精细 六小 措施 转变思路 加强监控 重点做好油井加药和热洗工作 1 强化培训 督促按计划加药 按时发放加药计划表 并通过视频 现场抽查等手段检查执行状况 2 周期热洗 监督热洗质量 根据2015年修井记录 功图变化 总结出该区块重点结蜡井35口 结蜡周期约为 75d 根据油井结蜡周期 及时提醒托管单位安排热洗 重点 井现场监督热洗质量 4 强化技术配套 4 1 优化下泵方案 坚持把每口井当成一个精品工整抓 每修一口井 抓住 治理的机会 根据现场情况 摸清该井存在井筒矛盾 及时 对接 优化下泵方案 4 2 加大 三防 治理力度 针对元28区块存在的井筒矛盾 加大 三防 配套力度 逐渐形成以防偏磨 防漏失 防断脱的技术政策 1 防泵阀漏失 在常规加药预防井筒结垢 腐蚀造成 泵阀漏失的基础上 配套特殊阀副 形成了以双固定凡尔 陶瓷凡尔 高效防刺漏总成灵活使用的防泵阀漏失特色技术 元28区块共计使用双固定凡尔10井次 陶瓷凡尔8井次 2 防断脱 以杆柱组合优化为基础 与油井参数优化 防蜡 防腐 防偏磨相结合 及时更换超期服役油杆 预防 抽油杆疲劳断裂 从而降低抽油杆断频次 2016年元28区块 共计更换抽油杆21 272m 共计增下固体防蜡器30套 固体阻 垢器11套 3 防偏磨技术 以优化防磨设计为基础 减少固有因 素影响 以合理抽汲参数为关键 降低动态因素影响 以预 防结垢 腐蚀为手段 减轻催化因素影响 形成综合性防偏 磨工艺技术思路 2016年共计调小泵径12井次 下调参数4 井次 实行间开3井次 4 频繁上修井重点治理 针对元28区块25口频繁上修井 作业区安排专人跟踪落实 只要频繁上修井上修 作业区人 员就要现场落实情况 分析上修原因 积极优化方案 全程 监督下泵 提高修井质量 2016年上修4次以上油井由25井 次下降至5井次 5 精细现场管理 5 1 实施 两个三 的管理机制 为夯实元28修井作业现场管理 确保原因清楚 过程受 控 结果可靠 从修井把关 强化监督过程 并制定 两个三 管理机制 以此来保障修井作业高质量完成 1 三级把关制度 驻井工 修井监督 作业区技术员 实行责任共同承担 杜绝误报错报而导致上修的情况发生 2 三级监督制度 托管单位修井监督对重点工序进 行监督 托管单位技术员对频繁上修井 新工艺 新技术 试验井进行全程监督 作业区专人对 关键井 频繁上 修井 进行现场监督 5 2 严抓修井方案执行到位 针对修井作业中存在的 方案现场执行不力 等问题 作业区与托管单位修井监督加强现场监督力度 重点工序全 程监督 保障优化方案执行到位 6 效果分析 通过精细修井管理 从修井频次 产量影响 成本 开 井时率等方面均取得了较好的成绩 达到了 三降一提 的 效果 6 1 修井频次逐年降低 2015年元28区块检泵井次达到157井次 2016年通过三 个方面的精细管理 检泵井次下降至105井次 修井频次由2 71 次 井 a 下降至1 81次 井 a 6 2 产量影响降低 作业区从2016年3月开始对该区块实施精细化管理 治 理效果突显 产量影响逐渐减少 2017年1 5月月均产量影 响仅51 064t 2015年月均110 89t 2016年月均106 6t 1 5 月影响与2015年同期对比影响油量少212 27t 多收益52 2万元 2015 2017年元28区块1 5月修井产量影响统计表 年 份1 月2 月3 月4 月5 月合计 t 按油价折合 万元 201571 187 588 471 9148 7467 6115 0 2016132 8125 6152 384 4113 8608 9149 8 201768 2359 432 638 356 8255 3362 8 6 3 修井成本下降 2016年比2015年修井井次减少52井次 相当于节约修井 成本78万元 预计2017年节约修井成本128万元 6 4 提高油井开井时率 与2015年对比 开井时率由96 1 上升至97 1 与 2016年对比开井时率由91 5 上升至97 1 参考文献 1 吴学庆 油井清防蜡周期预测方法探讨 M 广东化工 2012 16 2 刘新村 油井偏磨综合治理技术应用 M 中国化工贸易 2013 4 3 郑强 防垢剂注技术 M 油田化学 2008 2 4 张宝 高含蜡凝析气井化学清蜡方法研究 M 科学技术与工程 2015 12 上接第28页 4 结束语 简单介绍了通风系统中 通过对系统内空气流量 温度 压力等参数的监测来实现系统运行自动控制的几种控制方案 并通过对方案的简单分析 可以看出自动控制在海洋油气领 域空调通风系统中的