SunyPCC800在油田注水工程中的應用

1、概述： 油田注水是利用注水井把水注入油層，以補充和保持油層壓力的措施稱為注水。油田投入開發(fā)后，隨著開采時間的增長，油層本身能量將不斷地被消耗，致使油層壓力不斷地下降，地下原油大量脫氣，粘度增加，油井產量大大減少，甚至會停噴停產，造成地下殘留大量死油采不出來。為了彌補原油采出后所造成的地下虧空，保持或提高油層壓力，實現油田高產穩(wěn)產，并獲得較高的采收率，必須對油田進行注水。 2、現場情況： 多年來，某油田各注水站一直采用人工錄取數據資料和設備巡檢制度，各注水泵機組及其輔助設備未能做到運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，設備預知性修保能力差，對機組的振動、效率、泵的噪音未能開展檢測和有效控制，由此造成注水泵站系統(tǒng)效率不高，能耗大，故障率高，信息反饋速度慢等問題。為此，該油田引進應用了我公司PCC800小型集散控制系統(tǒng)于第五注水站，我公司的PCC800系統(tǒng)的應用為該油田提高注水系統(tǒng)效率和自動化水平起到了良好的促進作用。 3、工作原理： 該系統(tǒng)通過智能傳感器組對現場各注水泵機組的壓力、溫度、流量、電流、電壓、用電量、水位、油位等物理量進行自動監(jiān)測，并將監(jiān)測結果傳輸給PCC800系統(tǒng)，經PCC800數據計算以及注水站生產系統(tǒng)運行優(yōu)化處理后，系統(tǒng)根據現場情況去控制各泵出口電動閥門和電機的運轉和停止。系統(tǒng)再把數據送至監(jiān)控系統(tǒng)（工控機），操作、顯示各泵及整個站系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并將測試結果存入磁盤，打印輸出班報、日報、月報、年報及效率分析表等；根據有關監(jiān)測數據計算出泵干壓差、泵效、單耗、各機組單臺系統(tǒng)效率及整個注水站的平均系統(tǒng)效率等參數。同時根據注水站生產運行優(yōu)化參數需要，若遇超限參數，則發(fā)出聲音報警和操作提示信號。當注水系統(tǒng)運行出現突發(fā)性故障和嚴重超出調控值時，系統(tǒng)能及時發(fā)出聲光報警，并給予提示，以及自動緊急跳閘斷電停機保護等措施，同時工控機能自動彈出報警窗口，顯示報警畫面。在沒有操作人員按下報警應答指令前，無論是否執(zhí)行停機命令，系統(tǒng)一直保持報警提示狀態(tài)，確保注水系統(tǒng)在高效安全狀態(tài)下運行。 4、控制系統(tǒng)： 控制系統(tǒng)采用我公司的SunyPCC800系統(tǒng)，SunyPCC800集散控制系統(tǒng)為分級分布式多處理器智能化體系結構，硬件模塊化、智能化、冗余化全隔離。模板在線自診斷，自恢復，帶掉電保護。 （1）具有泵站工藝現場工況流程圖、每臺機組運行狀態(tài)模擬圖、儲水罐液位模擬圖、設備潤滑流程圖、設備冷卻流程圖等動態(tài)顯示，動態(tài)測量控制數據的功能。 （2）具有網絡通訊功能。通過網絡實現遠距離調控操作，查看各注水站每臺泵的運行狀態(tài)、實時數據和歷史數據、設置調控參數和保護參數，以及緊急故障處理等。 （3）具有巡視功能。能循環(huán)顯示各個顯示窗口，包括注水泵圖、電機圖、泵效趨勢圖、數據表和各種報表等 （4）具有顯示并打印輸出設備報警及停機參數、各機組運行參數、歷史資料、特性曲線和數據分析報表等。既能定時編制打印各種生產報表，又能根據生產需要隨時打印某一時刻某臺機組的監(jiān)測資料。報表數據的自動保存，當本班次結束時，系統(tǒng)提示操作員輸入報表信息，如操作員忘記手動保存報表，則本班次結束10分鐘后系統(tǒng)自動保存報表，文件名稱為當前時間。 （5）自動采集處理數據，對監(jiān)測處理的數據資料具有記憶、再顯和遠傳功能。 （6）系統(tǒng)具有三種啟停泵操作方式。即現場手動操作方式、自動控制方式和連鎖控制方式，滿足了企業(yè)集成化管理和安全生產的要求。 （7）多種報警功能，當報警事件發(fā)生時，產生聲音報警，同時有實時和歷史報警記錄，輸出數據變成紅色。 （8）系統(tǒng)連鎖功能，當有報警產生時系統(tǒng)自動關閉電機和閥們，自動切換到手動時為無擾動切換。 5、現場各物理量監(jiān)測： （1）壓力和液位檢測。采用意大利的TSK霍爾壓力傳感器將現場各壓力（液位）信號轉換成4～20mA標準模擬信號輸入至PCC800，由PCC800進行模數轉換，計算實際的壓力（液位）值，存入PCC800中CPU數據存儲區(qū)，由程序實時調用。 （2）溫度檢測。采用PT100溫度傳感器，將各溫度值存入PCC800中CPU數據存儲區(qū)，由程序實時調用。 （3）流量檢測。傳感器將現場流量壓力信號轉換成4～20mA標準模擬信號輸入至PCC800。 （4）用電量檢測。選用具有485通訊接口的智能電能表，將電機用電量采用讀取儀表內存的方法，經485通訊接口直接送入上位機數據存儲區(qū)，由程序實時調用。 6、小結： 自從本系統(tǒng)在該油田第五注水站投入運行以來。經過觀察現場運行結果，證明該系統(tǒng)性能優(yōu)越，可靠性好，具有顯著的經濟效益和社會效益。它的應用，既提高了注水泵站的現代化管理水平，減緩了機泵的磨損，延長了設備的使用壽命，使設備的預知性修保能力大大增強；同時還進一步改進了職工的生產工作條件，降低了油田大型泵站的工業(yè)噪聲污染，減輕了職工的勞動強度，提高了油田注水站的系統(tǒng)效率和自動化水平，達到了平穩(wěn)注水，節(jié)能降耗的目的。