[数字化混输泵橇的开发与应用]数字化混输撬

数字化混输泵橇的开发与应用数字化混输撬 摘 要:数字化混输泵橇由传统的固定建站到现行的撬装结构安装快捷、投产迅速,易搬迁可重复利用,通过所配RTU系统实现远程终端控制,满足油田数字化管理要求,通过推广应用新技术新产品,实现清洁操作,美化站场环境。 关键词:数字化 增压 油气混输 自动控制 :TE974 :A :1672-3791(xx)05(c)-0015-01 随着油田地面建设标准化工艺的改进,油田建设投资的大幅度降低,如何在满足现有油田生产工艺的情况下简化建设规模,设计满足生产要求的成组设备就显得尤为重要,数字化混输泵橇针对已有加热炉、缓冲罐的老场站,解决原油生产过程油气混输问题,实现数字化增压点同样的功能而设计开发的原油增压设备集成装置。数字化混输泵橇技术含量高、性能稳定、环保节能、机动性强、投产快、节省投资、是老油区增压点数字化改造的最佳选择。 1 混输橇装置的结构及工作流程 数字化混输橇由进口模块、混输泵模块、计量模块、电气控制模块4部分组成,电气控制模块又可分为手动控制和自动控制。通常情况下两台输油泵一备一用,只有当来油量短时间超过单台输油泵的处理量时,调节电动三通阀,两台泵同时启动外输。 1.1 进口模块 如图1所示,单井来油或缓冲罐来油通过进口1进入橇装置。闸阀1和闸阀2必须处于常开状态,当来油压力过高0.5MPa(此值可根据现场实际状况自行设定),来油可通过闸阀1、电动直通阀1、闸阀2、出口1泄压(进入事故罐),以保护混输泵进口压力过高引起的故障。现在有的场站电力不稳定,故在进口模块加了个安全阀,安全阀是在电动直通阀1出现故障或停电的情况下,此时井口来油压力过高,安全阀开启泄压。当事故罐里的存油达到一定量时,电动直通阀2打开,混输泵2开启,事故罐的油通过进口模块进口2进入橇外输。 1.2 混输泵模块 混输泵采用的是我厂新开发的单螺杆容积泵,它由减速电机、传动箱、三通、定子、转子、底座等组成。对旧式的单螺杆泵在实际使用过程中存在的机封漏油量大,对含气量较大的原油输送效果不佳等缺点进行了改进。 (1)该泵转子为双头椭圆转子,其重心偏移率是1/2单螺杆泵的一半,可允许较高转速,噪音小、运行平稳。 (2)该泵油气混输能力强,可满足油气比180的工况下油气混输的需要,比双螺杆油气混输泵相比使用性能可靠,维修简便。 (3)每转的腔室为23与1/2单螺杆泵的12腔室,流量、压力曲线二次叠加后更加平稳,流量、压力脉动小,对整个输油系统损伤小。 1.3 计量模块 计量模块采用的是旋浮单转子流量计,它针对旧式容积式流量计在实践使用中客观存在的体积笨重、结构复杂、易磨损、故障率高、维护难等问题,而研制开发的最新一代容积式流量计。它继承了容积式流量计适用于多种介质、耐高温、耐高压、精度高、运行可靠等优点,同时又有新的突破。转子实现了旋浮运动,磨损极小,体积小,重量轻,拆装便捷省时,防沙、防卡能力强。腔体运行空间大,接触面小,微小颗粒可自动排出。 1.4 电气控制模块 电气控制模块由电动控制阀、变频器、PLC、仪表、计算机等主要部件及控制软件组成。其中数据采集、PLC及控制软件是拥有自主知识产权的专业软件,控制方式先进、稳定、即时、精度高。 电气控制系统数据采集通过装置上的各个压力变送器(传感器)、流量计传感器、液位计传感器来完成。主要采集装置进口压力、过滤器前后压力、装置出口压力、装置出口流量、罐的液位高度等。采集各个传感器的数据并进行信号转换,为PLC提供原始数据。 装置运行时,在计算机的控制软件里先设定好各电动阀及混输泵的状态值,来油压力变送器把采集的数据反馈给PLC,当达到设定值时,PLC立即下达指令给电动阀门,关闭和开启相关阀门。例如进口模块中,来油通过进口1进入装置,来油压力通过压力变送器1采集数据反馈给PLC,当来油压力过高,(假设0.55MPa,设定为0.5MPa)PLC就会立刻给电动直通阀1下达开启指令。电动直通阀2开启,来油通过闸阀1、闸阀2、电动直通阀1泄压,进入事故罐,并报出现蜂鸣报警声,直到压力泄至设定安全值时,电动直通阀1关闭,报警声停止。 该系统的软件支持各传感器反馈的数据在PLC显示,同时也支持在远程计算机显示器上显示,包括输入作业设置和系统校准,为作业参数、系统校准和压力、液位、泵开启状态、阀门状态等数据、状态显示提供一个工作界面。 2 现场应用 研制的数字化混输橇先后在长庆油田采油一厂、采油二厂、采油五厂等地增压点现场应用,经过长时间的使用情况表明,这种混输橇比以前传统的场站建设快、投产迅速,易搬迁可重复利用;实现地面工艺流程由传统的三级布站简化为一级半布站,使人员从单井站向生产基地集中,改善了工作环境;生产操作从传统的人工操作、人工巡查的被动方式转变为数字化远程自动控制、自动监测的主动方式,降低劳动强度,确保生产安全;原来燃烧放空的石油伴生气经油气混输、集中处理变废为宝,提高了能源利用率,减少了大气污染。 以长庆油田分公司第一采油厂王窑作业区王十增压点为列,如表1所示。 现场安装CQSY-11/25-II型数字化混输橇1台,不仅安装投产快还实现了现场的远程操作,自动巡检,自动记录。有效降低人工的劳动强度确保了安全生产。同是每天混输石油伴生气1744m3,提高了能源利用率,保护了环境。 3 结语 采用先进工艺和自动控制系统而研制的移动式混输橇,在长庆油田的各个采油厂现场运用中,主要特点如下。 (1)采用撬装式、两台泵结构,可一用一备,安装快捷,不影响生产。利用新型油气混输泵,提高了油气的混输效率。 (2)采用自动控制系统能准确有效地控制作业流程,由计算机全程控制生产过程,