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数字化增压撬工艺技术的研究与应用

作者：艾信张丽萍黄伟日期：2014-07-07 09:20 来源：化工管理

(中国石油长庆油田分公司第四采油厂化子坪采油作业区陕西延安717400)
(长庆油田矿区服务事业部燕鸽湖物业服务处数字化综合服务中心宁夏银川750000)
(长庆油田第四采油厂数字化与科技信息中心陕西靖边718500)
摘要：数字化增压撬配套工艺技术高度集成，根据设备特点
及现场使用经验，对数字化增压撬提出工艺改进方案。
关键字：数字化增压撬；设备特点；工艺改进方案
一、数字化增压撬工艺技术的研究
1.撬装设备选型
目前数字化增压撬的设计存在一定的盲目性，未能全面考虑
生产实际状况，导致增压撬投产后，存在问题较多，所以撬装设备
选型尤为重要。首先确定数字化增压站的设计参数（增压站日产
液量、含水油比热容、密度以及粘度等）；其次依据《油田集输规划
设计原理》，计算出增压撬分离缓冲罐设计参数，外输泵设计参
数，加热炉设计参数；最后为增压撬厂家提供设备选型依据，进行
“量身定做”。
2.数字化增压撬流程工艺及自动控制原理
数字化增压撬的主要流程共有4 类流程，包括加热增压、加
热缓冲增压、不加热不缓冲增压、加热不增压和检修（旁通），下面
主要对前两类正常生产流程做详细讨论。为了便于深入研究撬
装流程设计原理.
（1）1#、2#单泵来油直输流程
数字化增压橇的1#、2#流程均是加热增压流程，即井组来
油直接通过加热炉加热外输。其中1#流程使用1#混输泵，2#
流程使用2#混输泵。以1#流程举例：阀1=100%，阀2=100%，
阀3=100%，1#泵以副泵设定频率F 副运转长输，2#泵停止运行。
（2）3#、4#加热缓冲增压流程
数字化增压橇的3#、4#流程是目前我们最常用的输油流
程，均是加热-缓冲-增压流程，下面以3#流程举例。
当P 下<P<P 上时，即缓冲区压力在设定上下限范围内时。
①H 副上>H>H 主上
当缓冲区液位在启主泵上限与启副泵上限之间时，阀1=
100%，阀2=50%，阀3=100%，
主泵运行频率F=（F 主上-F 主下）/（H 上上-H 主下）*（H-H 主下）+F
主下，若实际液位40cm，此时主泵2#泵以频率F=32.7Hz 运转，
副泵1#泵停止运行。同时，当液位低于停主泵下限，主泵2#泵
停止运行。
②H 上上>H>H 副上
当缓冲区液位在上上限与启副泵上限之间时，阀1=100%，
阀2=（G 上-G 下）/（ H 上上-H 副上）*（H-H 副上）+ G 下，阀3=100%，
若实际液位为75cm，此时阀2 开度值为75%，缓冲区进油量较少，
2#主泵以主泵频率F 运行，1#副泵以设定频率F 副运行。
③H>H 上上
当缓冲区液位大于设定上上限时，阀1=100%，阀2=G 上=
100%，阀3=100%，此时井组来油全部上1#副泵以设定频率F 副
外输，2#主泵以45Hz 全速运行，迅速降低油气缓冲区液位，使其
恢复正常。
当P>P 上时，即缓冲区实际压力大于缓冲区设定压力上限。
控制系统默认缓冲区压力过高，易出现憋罐事故，阀1=
100%，阀2=G 上=100%，阀3=100%，缓冲区不进油，1#副泵以设
定频率F 副运转，输送井组来油，若缓冲区液位大于启主泵上限，
2#主泵以频率F 运转，否则2#主泵停止。
当P<P 下时，即缓冲区实际压力小于缓冲区设定压力下限。
控制系统默认缓冲区压力过低，易出现空罐输油事故，阀1=
100%，阀2=90%，阀3=100%，缓冲区缓慢进油提压，1#副泵以设
定频率F 副运转，输送井组来油，2#主泵停止。
二、改进探讨
数字化油田的建设是未来油田发展的必然趋势，结合目前数
字化增压撬的建设运行情况，对该工艺技术的待完善之处进行研
究。
1.事故罐原油外输以及流量计标定流程完善
目前，事故罐原油依靠1#泵外输，当1#泵故障时，只能依
靠罐车拉油，给日常生产带来很大不便，加之有缓冲区的影响，流
量计标定存在一定误差，建议将3#单L 型阀变为双L 型阀，在上
位机里面新增9#事故罐原油外输、10#事故罐原油外输流程，同
时在PLC 里面做好程序。
在做PLC 控制时，需要将事故罐液位接入PLC 的AI 模块，
用采集的事故罐液位作为启泵条件，此时将阀1=100%，阀2=0%，
阀3=100%，井组来油全部进入缓冲分离区，依靠缓冲区液位控制
2#泵以频率F 副外输，事故罐原油全部进入1#泵以频率F 副外
输。当事故罐液位小于20cm 时，1#泵停输。
2.撬装WEB 界面发布，加强管理
在上位机三维力控软件的开发中，实现“WEB 界面发布”功
能，这样厂部以及作业区工程技术人员直接在浏览器里输入对应
撬装站控电脑IP 地址，就可查看增压撬运行状况。
三、结论及建议
数字化增压撬的配套工艺技术不断完善，为超低渗透油田地
面建设优化奠定了基础，新技术的开发填补了国内石油行业同类
产品的技术空白。通过上述分析，得出以下结论：
1.数字化增压撬将原油混合物加热、分离、缓冲、增压、控制
等多功能高度集成，优化工艺流程，缩短建站周期，降低生产成
本，提高开发效益。
2.在数字化增压点的建设过程中，需经过理论计算得出最佳
的设备组合，然后将数字化增压撬设计参数提供于厂家，完成定
制。
3.数字化增压撬控制工艺技术复杂，需要加强员工培训，充
分认识缓冲区压力及液位对增压撬的运行影响，同时能做到合理
的设置增压撬控制参数，以适应油田生产需要。
参考文献：
[1]何娟，孙之林，吴文瑞.数字化增压站集输模式探讨与研究.
石油化工应用，2012，（8）78-81.
[2]李娟. 数字化增压撬现场应用及改进措施分析.化工管理，
2013，（11）146.
[3]周士华．低渗透油田地面工程设计技术界限讨论．石油
规划设计，1995，（4）24-25.