王英 溫建筑 羅鑫

摘要：隨著油田原油含水率的持續(xù)增加，隨著外輸管道阻力的增大，導致輸油泵與注水泵在使用中難免會存在高能耗、低效率的問題。為了將問題解決，油田往往會選擇通過點擊變頻調速技術來替代原本的出口調節(jié)閥，以此來降低泵出口的壓力損耗，能夠達到一定的節(jié)能成效。為實現站控的無人值守，需要將系統改造成自動控制的變頻系統，這需要使用PID恒壓控制，通過調整電機轉速自動實現泵的恒壓控制，節(jié)約了人力資源并提高了效益。同時為提高無人值守控制的可靠性，需要對系統進行聯鎖控制設計，增加系統的冗余性，避免出現故障停機的狀況。

關鍵詞：油田集輸;注水系統;變頻技術

引言

在油田開發(fā)的工作體系當中，油田集輸系統是重要的組成部分之一，集輸系統在油田開發(fā)中主要負責油氣資源的收集、運輸等工作，同時這也是油氣開發(fā)工作過程中能耗較多的工作環(huán)節(jié)之一。通常來說，油田集輸過程中的能耗大小會受到工藝水平的影響，因此也會對油田開發(fā)的成本產生重要的影響。油氣集運的各個環(huán)節(jié)相互影響，相互制約，這其中能耗最多的是油氣分離以及原油脫水兩個環(huán)節(jié)。在當前我國能源需求逐漸變大的當下，油氣開發(fā)的需求逐漸增加，但是油氣能源開發(fā)的能耗問題嚴重影響到了油氣資源的開發(fā)，因此降低油氣資源開發(fā)過程中的能耗是當前我國油氣資源開發(fā)過程中需要解決的難題之一。

1在油田集輸安全管理中存在的問題

油田相關安全管理工作沒有做到位。在當前油田的安全管理過程中，經過多年的實踐摸索，已經掌握了一定的規(guī)律，并已經建設了比較系統的管理系統，各種安全管理制度也不斷得到完善。但是安全管理的落實情況卻不是很好，問題依然比較多。例如在集輸動火作業(yè)的過程中，往往需要一部分人員進行監(jiān)督管理，但在實際執(zhí)行過程中，相關人員總是不能及時到位，各個部門的工作不能得到協調開展，各種安全工作無法得到有效的落實，對企業(yè)造成了非常不良的影響。

消防隊伍的素質有待提高。由于集輸安全管理的特殊性，在集輸站內需要配備一支消防隊伍，這些隊伍成員往往是企業(yè)內部的員工，平時還承擔一定的安全管理任務。這些消防隊伍主要負責企業(yè)的防火工作，在火災發(fā)生后的第一時間，開展火災的撲滅工作，并進行相關的火情管理，在消防安全管理過程中，發(fā)揮著非常重要的作用。但從目前安全管理的實際情況上看，隊伍的編制有一定的不足，很多人員的專業(yè)技術水平不夠，很多隊員的年齡偏大，無法滿足開展消防工作的相關要求。

設備老化問題。我國的原油集輸設備同國外發(fā)達國家還有不小的差距，存在很多超期運行的老舊設備，個別存在著比較大的安全隱患。例如加熱爐的相關部件經常處于高壓的運行狀態(tài)，在實際使用過程中，容易受到周圍壓強和空氣濕度的影響，設備的老化速度也非常高，一旦沒有做好及時的維護工作，加熱爐就存在著發(fā)生爆炸的風險，造成的損失往往是非常巨大的。

2油田集輸及注水系統變頻技術的應用要點

2.1注水站恒壓PID變頻控制

在采油生產中，油田注水作為主要的工作，常用的注水方式主要是在開發(fā)過程之中，不斷衰減地層能量，從而實現對地層能量的保護?；谖磥黹_發(fā)使用，就需要按照最大的油田需求來設置注水系統，最好是匹配電動機的設計。但是因為注水壓力主要是依靠的泵出口間門手動控制，而電動機、泵的匹配很難處于絕佳的運行狀態(tài)，這樣就有可能出現大馬拉小車的問題，管網的效率相對低下，并且其電能損失也超出50%。針對采油五廠的注水站注水系統，還需要考慮到恒壓注水控制與節(jié)能，現場則是采用注水站恒壓變頻自控系統，選擇利用2臺250kW的注水電機，通過顯示設備，利用PID控制變頻器，再配合上1臺注水電機，其優(yōu)點在于：

1.通過軟啟動與軟停止，就可以保持平穩(wěn)的啟停，從而減少對于機械設備和電網的沖擊，不會出現劇烈的流速、流量變化。2.不需要使用閥門截流，這樣也有利于水擊、汽蝕等，同時還可以實現閥門、泵的維修周期與使用壽命的延長。3.實現自動控制系統的完善，通過需求信息平臺的搭建，有利于注水效率的提高，也能夠進一步增強監(jiān)督管理，降低勞動強度，從而提升實際的管理水平，滿足效益的全面提升。

2.2加強油氣集輸系統當中新技術的應用

隨著現代科技的發(fā)展和進步，現代信息技術獲得了飛速的發(fā)展，在油氣集輸系統當中應用現代信息技術，能夠幫助技術系統進行轉型和升級。通過對現代信息技術的應用，能夠幫助集輸系統更加便捷高效的管理油氣集輸過程，通過對電子計算機以及現代化設備的應用，能夠將集輸系統的各個環(huán)節(jié)都通過大數據的形式呈現出來，使其變得更加直觀可靠，同時工作人員能夠根據這些信息數據來對油氣集輸環(huán)節(jié)進行針對性的改進。通過對數據信息的采集和應用，能夠幫助油氣集輸系統開展更加有針對性的改進，提高集輸系統的工作效率，降低工作過程中的能耗。在動力系統方面，在油氣集輸系統當中應用全新的變頻油水泵。能夠將機泵的工作效率大幅提升，降低使用過程中的能耗，同時這項技術還能夠結合大數據的動態(tài)監(jiān)測和變頻控制技術相結合，能夠實現油氣集輸系統的全自動化生產。同時，通過現代信息技術的應用，能夠實現整個集輸系統的動態(tài)、工業(yè)化的全自動智能控制，提升整個集輸系統的機械工作效率，通過對這種方式的應用，能夠有效實現集輸系統的能耗降低，同時計算機的自動信息化控制，能夠避免人為控制導致的工作過程中的誤差，提升工作質量，這對于油氣開發(fā)來說也是十分重要的。

2.3石油集輸自動控制技術

隨著人們生活水平的提高，對石油的需求也越來越多。原有的人力傳統開采模式已經不滿足人們現今對石油上的需求，所以石油集輸站自動化是發(fā)展的必然趨勢，在生產中注重對自動化的引用，例如將舊設備中生產效率低的逐漸淘汰掉，用發(fā)展的角度去看問題，利用自動化技術，加快自動化在石油技術站的建設進程。在建設過程中，尤其要注意建材上的選擇，因為石油本身具有的一些性質，所以在選擇材料上的選擇要多注意，選擇一些耐腐蝕，穩(wěn)定的材料。

2.4數據外部傳輸

現代化油氣田通常建立廠級監(jiān)控平臺及多種數據應用系統，集輸處理站庫數據平臺需對外提供數據提取接口。OPC標準協議接口可滿足數據提取需求，該種方式應用較為成熟，軟件加上OPC接口即能從OPC服務器中獲取數據，無需考慮底層細節(jié)。同時OPC技術基于DCOM，客戶程序和服務器可以分布在不同的主機上，形成網絡化的監(jiān)控系統。集輸處理站可選擇該種方式對外提供數據接口，僅在雙網卡的工程師站配置DCOM即可實現現場控制層和生產過程管理層、經營決策層的互動集成。

結束語

在油田輸油泵和注水泵使用變頻器和PLC組成恒壓PID控制系統能夠充分發(fā)揮變頻器調速和節(jié)能的優(yōu)點以及PLC配置靈活、控制可靠和編程方便的優(yōu)點，不僅實現了節(jié)能的效果，更使整個系統的穩(wěn)定性有可靠的保證。整個系統采用冗余聯鎖設計，有效地提高了系統的可靠性，避免人工的干預。通過變頻恒壓PID系統的投運，改變了過去人工調節(jié)的方式，管網運行得到了合理的控制，并且提高了管網系統的壽命和安全性。

參考文獻：

[1]王經勝，李健，張潤進，等.油氣集輸節(jié)能降耗技術研究[J].中國化工貿易，2018，10（31）：9.

[2]緱穎麗，王萍，吳玉蘭，等.油氣集輸系統節(jié)能技術分析[J].中國化工貿易，2018，10（33）：36.

[3]彭飛.油氣集輸系統節(jié)能降耗現狀與對策淺談[J].石化技術，2018，25（10）：307.

[4]蘭乘祎.油氣集輸系統能耗分析與節(jié)能技術探討[J].化工管理，2017（19）.