该【三相分离器液位自动控制技术探讨研究 】是由【科技星球】上传分享，文档一共【8】页，该文档可以不要钱在线阅读，有必要了解更多关于【三相分离器液位自动控制技术探讨研究 】的内容，能够正常的使用淘豆网的站内搜索功能，选择自身适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。三相分离器液位自动控制技术探讨研究??Summary:油田生产的全部过程中,来自生产油井的油、气、水三相混合物一定要通过三相分离器进行初步分离,才能将合格的油品输送到炼油厂进行提炼。井口来液变化大,原有的“浮球连杆式调节”油水界面方式,需要操作人员凭经验反复调节,安全性和稳定能力都较低,操作人员的工作难度和劳动强度也较高,已经不能够满足当前信息自动化要求。需要一种全新的控制装置,实现生产信息实时掌控、生产的全部过程自动控制,以提高设备正常运行的安全性和稳定性。Keys:三相分离器;信息自动化;生产的全部过程;自动控制1、现状油田生产的全部过程中,来自生产油井的油、气、水三相混合物进入三相分离器罐体后,经过一段时间的沉降,在罐体的顶部聚集形成气体层,在罐体中部形成油层,在罐体的底部形成水层。在三相分离器工作过程中,采出原油中的油、水、气的含量经常发生明显的变化,使三相分离器工作所承受的压力产生波动,三相分离器水室液位及油室液位不稳定,导致三相分离器油水分离不彻底,影响生产,甚至会出现漫灌串油等事故。这就要求三相分离器对水室液位、油室液位和罐体压力的变化,实时进行精准自动控制。,它的油、气、水三相分离功能是利用生产介质或被分离物质的密度差(即重力场中的重度差)来实现的;这一技术广泛地应用于采油生产的油、气、水三相分离工艺过程中。运行中,一定要保持油室和水室的液位稳定以及罐体的压力稳定,才可能正真的保证三相分离器稳定高效的运行。工作原理:三相分离器通过两个浮球连杆调节阀控制油室液位及水室液位,如下图所示。当液位上升时,浮球上行,连杆机构带动调节阀转动,调节阀开度增大,流量增加,罐体液位下降;当罐体液位下降时,浮球下行,连杆机构带动调节阀反向转动,调节阀开度减小,流量减小,罐体液位上升降,液位稳定在设定的位置。在来液工艺参数发生明显的变化时,须及时对调节阀的调节性能作适当调整。目前通行的方法是调整连杆的长度,操作人员只能凭经验反复调节,增加操作难度和劳动强度。由于来液变化较大,人工操作不及时,安全性和稳定能力也得不到有效保障。图1??自动控制目标将浮球连杆式调节阀改造成电动调节阀,增加气压电动调节阀,实现远程自动控制。提高三相分离器工作的安全性和稳定能力,降低操作人员的工作难度和劳动强度。2、,PLC控制器根据油室液位变动情况及时调节油室电动阀门的开度,改变油室的排出流量,维持油室液位稳定。,PLC控制器根据水室液位变动情况及时调节水室电动阀门的开度,改变水室的排出流量,维持水室液位稳定。,PLC控制器根据罐体压力变动情况及时调节气体电动阀门的开度,改变灌顶气体的排出流量,维持罐体压力稳定。,实时显示三相分离器工作流程、过程参数及运作时的状态,远程设置运行参数,远程操作控制阀门。,当触发报警时,输出声光报警信号,并记录报警数据。、电磁流量计和腰轮流量计,将气体流量参数、水流量参数及油室的流量参数上传至PLC控制器,实时流量参数采集。,实现数据处理、数据存储、历史数据查询与回放、报警数据查询与回放、报表输出等功能。,供电时间可达1小时之后。,可将数据上传。:它是自动化过程控制中的重要执行单元,由电动执行机构、伺服控制模块及阀体组成;伺服控制模块接收控制信号并产生驱动信号驱动电动执行机构,电动执行机构驱动阀芯,改变阀体的流道开度,实现对阀门的流量的调节。根据理论分析计算及现场实验,需要选用等百分比调节特性的电动调节阀。:电动调节阀输出流量与其开度值并不成线性关系,且当罐体压力发生明显的变化时电动调节阀输出流量与其开度值的对应关系相应发生明显的变化,即电动调节阀输出流量与其开度值之间并非一一对应关系,因此普通PID控制数学模型并不适合本装置的控制算法。需要改进型的PID控制模型,即PID控制模型+模糊控制模型。PLC控制器首先采集罐体压力数据、液位数据、电动调节阀当前的阀门开度数据,然后对数据作模糊化分级处理,得到数据的分级值;控制器根据输入数据的分级值在控制模型数据表中查找输出数据的分级值,最后控制器将输出信号的分级值转换为输出控制信号,控制电动调节阀的开启与关闭。:所有数据进入操作员站,实现数据处理、数据存储、历史数据查询与回放、报警数据查询与回放、报表输出等功能。,调节油室、水室的排出流量,保持油室、水室的液位波动值小于5CM,罐体压力值可调,控制压力波动小于。3、:控制气体流量调节阀开度,保持罐体压力稳定。:控制油室流量调节阀开度,保持油室液位稳定。:控制水室流量调节阀开度,保持水室液位稳定。:采集油水界面信息,向PLC控制器提供信息。:采集压力数据、温度数据、油室液位数据、水室液位数据、油室排出流量数据、水室排出流量数据、气体流量调节阀开度数据、油室流量调节阀开度数据及水室流量调节阀开度数据,输出气体流量调节阀开度控制信号、油室流量调节阀开度控制信号及水室流量调节阀开度控制信号,并将数据上传至计算机操作员站。:在停电时自动切换到UPS。输出电压AC220V,输出功率8KW。:电脑一台,显示器一台。图2?系统构成图4、?:气相管道上压力变送器监测到压力变化,并传输至PLC中与工作站设定值比较分析。罐体压力高于设定值,PLC控制阀门驱动器控制增加气相电动调节阀开度,罐体气体加速排放,罐体压力降低;罐体低于设定值,PLC控制阀门驱动器控制减小气相电动调节阀开度,罐体气体减小排放,罐体压力升高,稳定罐体压力。:油水界面仪监测到油室液位变化,传输至PLC中与工作站设定值比较分析。油室液位高于设定值,PLC控制阀门驱动器控制增加液室电动调节阀开度,加速油相排放,使油室液位降低;油室液位低于设定值,PLC控制阀门驱动器控制减少油室电动调节阀开度,减少油相排放,使油室液位升高;,稳定油室液位。:油水界面仪监测到水室液位变化,传输至PLC中与工作站设定值比较分析。水室液位高于设定值,PLC控制阀门驱动器控制增加水室电动调节阀开度,加速水相排放,使水室液位降低;水室液位低于设定值,PLC控制阀门驱动器控制减少水室电动调节阀开度,减少水相排放,使水室液位升高;,稳定水室液位。5、结论三相分离器实现信息自动化之后可解决三相分离器油水分离不彻底、漫罐等问题,提高设备正常运行的安全稳定性,降低操作难度,减轻员工劳动强度,杜绝三相气管线进油事故的发生;还可实现三相分离器远程监控,数据远传,数据入库管理及大数据分析,有效提升油田生产与技术管理上的水准,提高油田开发效益。Reference:1.《油气田自动化》石油大学出版社2.《集输站库数据采集与工况监控》石油工业出版社3.《自动调节系统解析与PID制定》化学工业出版社?-全文完-