油氣分離仿真模擬系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種油氣分離仿真模擬系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地層中的石油到達(dá)油氣井口繼而沿出油管或采氣管流動(dòng)時(shí)，隨著壓力和溫度條件的變化，常形成氣液兩相。為了滿足油氣井產(chǎn)品計(jì)量、礦場(chǎng)加工、儲(chǔ)存和輸送的要求，必須將它們按液體和氣體分開(kāi)，成為通常所說(shuō)的原油和天然氣，這就是油氣分離。
[0003]油氣分離是一個(gè)連續(xù)復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程，整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)工藝復(fù)雜、操作難度大等控制難點(diǎn)。目前海上石油平臺(tái)油氣分離都已實(shí)現(xiàn)DCS控制。通過(guò)上位可以對(duì)油氣分離的各種過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且工程師只需要通過(guò)在工程師站操作，即可對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，實(shí)現(xiàn)油氣分離的自動(dòng)化生產(chǎn)。
[0004]傳統(tǒng)的油氣分離操作培訓(xùn)往往需要到實(shí)際設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)(海洋平臺(tái))進(jìn)行，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且培訓(xùn)人員在熟練掌握前，考慮到安全問(wèn)題，不能實(shí)際動(dòng)手親自操作，只能在一旁觀看。這不但給培訓(xùn)工作帶來(lái)極大的不便，還導(dǎo)致培訓(xùn)效果不理想等問(wèn)題。隨著海洋石油資源的深入開(kāi)發(fā)，企業(yè)需要更多的技術(shù)人員，所以開(kāi)發(fā)更簡(jiǎn)單、快速、安全、高效率的油氣分離培訓(xùn)系統(tǒng)就勢(shì)在必行。因此，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一種油氣分離仿真模擬系統(tǒng)顯得是尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種油氣分離仿真模擬系統(tǒng)，該油氣分離仿真模擬系統(tǒng)不僅可以通過(guò)中控系統(tǒng)控制，還可以現(xiàn)場(chǎng)就地控制，進(jìn)而一方面為培訓(xùn)人員提供一個(gè)培訓(xùn)平臺(tái)、培訓(xùn)系統(tǒng)；同時(shí)也可以通過(guò)該系統(tǒng)及時(shí)掌握油氣分離的工況，便于培訓(xùn)人員進(jìn)行更直觀的學(xué)習(xí)和分析。
[0006]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:
[0007]一種油氣分離仿真模擬系統(tǒng)，其特征在于:包括:
[0008]用于模擬油氣分離工藝過(guò)程的仿真測(cè)試模擬系統(tǒng)，所述仿真測(cè)試模擬系統(tǒng)包括用于模擬油氣分離罐體設(shè)備的N個(gè)模擬仿真控制箱；所述油氣分離罐體設(shè)備包括采油樹(shù)、生產(chǎn)管匯、加熱器、分離器、電脫補(bǔ)給泵、電脫、原油緩沖罐、原油外輸泵、清管球發(fā)射器PIG閥、生產(chǎn)水緩沖罐、生產(chǎn)水增壓泵、核桃殼過(guò)濾器、火炬臂、閉排灌、閉排泵、開(kāi)排罐、開(kāi)排泵、注水緩沖罐、注水泵、注水管匯、注水PIG閥；上述N個(gè)模擬仿真控制箱分別用于模擬采油樹(shù)、生產(chǎn)管匯、加熱器、分離器、電脫補(bǔ)給泵、電脫、原油緩沖罐、原油外輸泵、清管球發(fā)射器PIG閥、生產(chǎn)水緩沖罐、生產(chǎn)水增壓泵、核桃殼過(guò)濾器、火炬臂、閉排灌、閉排泵、開(kāi)排罐、開(kāi)排泵、注水緩沖罐、注水泵、注水管匯、注水PIG閥的工作過(guò)程；
[0009]現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)，所述現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)包括可編程控制器、以及與可編程控制器連接的觸摸屏上位機(jī)；所述可編程控制器的I/o端子通過(guò)切換開(kāi)關(guān)分別與N個(gè)模擬仿真控制箱電連接；
[0010]中控系統(tǒng)，所述中控系統(tǒng)包括基站、以及與基站連接的DCS控制器，所述DCS控制器通過(guò)所述切換開(kāi)關(guān)分別與N個(gè)模擬仿真控制箱電連接。
[0011]進(jìn)一步:所述模擬仿真控制箱包括0-10V的電壓模塊、按鈕開(kāi)關(guān)、指示燈；所述電壓模塊的輸出0-10V的模擬信號(hào)，上述模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離柵整合成4-20mA的電流信號(hào)然后輸出。
[0012]所述可編程控制器的型號(hào)為西門(mén)子PLC300。
[0013]所述N 為 26。
[0014]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0015]1.設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套油氣分離仿真模擬系統(tǒng)，可以專門(mén)用于新人的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，解決了傳統(tǒng)培訓(xùn)工作難度大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力等缺點(diǎn)；
[0016]2.降低了油氣分離系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)培訓(xùn)成本；
[0017]3.由于油氣分離罐體設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體設(shè)備一致，因此實(shí)現(xiàn)了培訓(xùn)人員實(shí)戰(zhàn)的培訓(xùn)，大大提高了培訓(xùn)人員的培訓(xùn)效果；
[0018]4.可以通過(guò)油氣仿真模擬系統(tǒng)模擬各種工況及故障，提高了培訓(xùn)人員對(duì)報(bào)警故障的解決能力。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)框圖；主要用于顯示現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系；
[0021]圖3是本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)框圖；主要用于顯示中控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系；
[0022]圖4是油氣分離罐體設(shè)備的具體連接關(guān)系圖。
[0023]其中:1、分離器；2、加熱器；3、生產(chǎn)管匯；4、采油樹(shù)；5、原油緩沖罐；6、清管球發(fā)射器；7、閉排灌；8、生產(chǎn)水緩沖罐；9、核桃殼過(guò)濾器；10、注水緩沖罐；11、注水PIG閥；12、火炬臂；13、開(kāi)排罐；14、電脫。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0025]請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3:—種油氣分離仿真模擬系統(tǒng)；包括:仿真測(cè)試模擬系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)、以及中控系統(tǒng)；其中:
[0026]仿真測(cè)試模擬系統(tǒng)用于模擬油氣分離工藝過(guò)程，所述仿真測(cè)試模擬系統(tǒng)包括用于模擬油氣分離罐體設(shè)備的N個(gè)模擬仿真控制箱；其中N為自然數(shù)，在本優(yōu)選實(shí)施例中，N為26，請(qǐng)參閱圖4，所述油氣分離罐體設(shè)備包括采油樹(shù)4、生產(chǎn)管匯3、加熱器2、分離器1、電脫補(bǔ)給泵、電脫14、原油緩沖罐5、原油外輸泵、清管球發(fā)射器PIG閥、生產(chǎn)水緩沖罐8、生產(chǎn)水增壓泵、核桃殼過(guò)濾器9、火炬臂12、閉排灌7、閉排泵、開(kāi)排罐13、開(kāi)排泵、注水緩沖罐10、注水泵、注水管匯、注水PIG閥11 ;上述清管球發(fā)射器PIG閥安裝于清管球發(fā)射器6上；上述N個(gè)模擬仿真控制箱分別用于模擬采油樹(shù)、生產(chǎn)管匯、加熱器、分離器、電脫補(bǔ)給泵、電脫、原油緩沖罐、原油外輸泵、清管球發(fā)射器PIG閥、生產(chǎn)水緩沖罐、生產(chǎn)水增壓泵、核桃殼過(guò)濾器、火炬臂、閉排灌、閉排泵、開(kāi)排罐、開(kāi)排泵、注水緩沖罐、注水泵、注水管匯、注水PIG閥的工作過(guò)程；其中原油外輸泵、生產(chǎn)水增壓泵和閉排泵采用真實(shí)的小功率離心泵，為罐體管道中的液體流動(dòng)提供動(dòng)力。
[0027]原油分離主要包括如下工藝過(guò)程:
[0028]原油處理過(guò)程:液體經(jīng)采油樹(shù)生產(chǎn)管匯電加熱器——一級(jí)分離器電脫一原油緩沖罐一經(jīng)過(guò)原油外輸泵加壓(并聯(lián)清管球發(fā)射器)-一回到采油樹(shù)；
[0029]生產(chǎn)水處理過(guò)程:一級(jí)分離器、電脫產(chǎn)生的水經(jīng)生產(chǎn)水緩沖罐生產(chǎn)水增壓泵核桃罐過(guò)濾器注水緩沖罐(并聯(lián)PIG閥)回到采油樹(shù)；
[0030]開(kāi)閉排處理過(guò)程:所有罐的閉排口經(jīng)管路一閉排灌一經(jīng)閉排泵一開(kāi)排罐，這路是只有在罐體檢修時(shí)才打開(kāi)。
[0031]由于油氣分離罐體設(shè)備主要用于模擬現(xiàn)場(chǎng)油氣分離設(shè)備，其本身為現(xiàn)場(chǎng)油氣分離的比例小模型，具體連接結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場(chǎng)油氣分離設(shè)備相同，因此此處不對(duì)其具體的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行過(guò)多的贅述。
[0032]現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)，所述現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)包括可編程控制器、以及與可編程控制器連接的觸摸屏上位機(jī)；所述可編程控制器的I/o端子通過(guò)切換開(kāi)關(guān)分別與N個(gè)模擬仿真控制箱電連接；作為優(yōu)選實(shí)施例，所述可編程控制器的型號(hào)為西門(mén)子PLC300?，F(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)油氣分離系統(tǒng)的就地控制，當(dāng)油氣分離仿真模擬系統(tǒng)切換到現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)時(shí)，操作人員可以通過(guò)觸摸屏功能