The Control System Scheme of the Oil Field Polymer Configure
　　作 者 ：客文紅
　　關(guān)鍵詞：聚合物配置，組態(tài)軟件，力控
　　1  引言
　　油田實(shí)現(xiàn)第三次采油的重要手段是通過(guò)聚合物注入的采油方式，其過(guò)程就是在配置站將聚合物與水按一定的比例混合，并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的熟化后，通過(guò)外輸泵輸往各個(gè)注入站，在注入站加清水稀釋?zhuān)缓笞⑷刖?。目前推廣的"集中配置、分散注入"式聚合物配置系統(tǒng)即一個(gè)聚合物配置站對(duì)應(yīng)多個(gè)注入站。
　　目前，配置與注入的控制相對(duì)獨(dú)立，沒(méi)有建立聯(lián)系配置和注入的控制系統(tǒng)，由于油田地域廣闊，要想實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定有效的集中控制有很大的困難。而且各站之間距離遙遠(yuǎn)采用常規(guī)的控制是不可能實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)采用力控軟件的內(nèi)置控制算法利用電臺(tái)遠(yuǎn)程通訊組件來(lái)建立起了配置站和注入站協(xié)調(diào)統(tǒng)一的控制系統(tǒng)。
　　2  聚合物配置
　　聚合物配置圖如圖1所示。

　　2.1 工藝要求
　　油田根據(jù)三次采油的需要，在采油各作業(yè)區(qū)大量采用了膠聯(lián)聚合物配置系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以分為2個(gè)環(huán)節(jié)，即聚合物的分散和聚合物溶液的熟化。分散裝置在整個(gè)系統(tǒng)中占有重要的地位，其作用是將干粉狀的聚合物與水通過(guò)配比，攪拌，使其混合成均勻的滿(mǎn)足濃度要求的溶液。因?yàn)榫酆衔锶芤旱呐渲脻舛染纫筝^高，聚合物遇水又易產(chǎn)生"魚(yú)珠""粘團(tuán)"，所以，這部分要由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)全部的自動(dòng)化控制。并且，裝置還可做成可移動(dòng)的車(chē)載形式。而熟化系統(tǒng)主要是在現(xiàn)場(chǎng)熟化罐中完成的，這部分的控制形式可以是人工的也可以是計(jì)算機(jī)的。
　　(1) 分散部分：其工藝流程簡(jiǎn)圖如圖2所示：

　　控制流程如下：在供給壓力水0。4-0。5Mpa、干粉、電力(220V、380V)后。該部分可按照要求的配液濃度進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)配液(濃度可調(diào))，誤差小于±5% 。清水由清水泵打入，聚合物由聚合物罐經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)射流器送入，清水和聚合物在混配器中混合，進(jìn)入混合罐，經(jīng)攪拌，使其生成所要的溶液，再由轉(zhuǎn)液泵打去當(dāng)?shù)氐氖旎蕖Ｖ链送瓿闪苏麄€(gè)配置的分散過(guò)程。
　　(2) 熟化部分：
　　控制流程簡(jiǎn)述如下：
　　如圖3所示，由分散裝置配置完成的聚合物溶液經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)液泵打入3個(gè)熟化罐，在熟化罐里，攪拌120min以上形成的溶液即可滿(mǎn)足使用標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)外輸泵打出，去各注入站。
　　2.2 控制方案
　　本方案的邏輯及順序控制部分采用PLC來(lái)完成，整個(gè)控制過(guò)程的畫(huà)面監(jiān)測(cè)，由力控監(jiān)控軟件來(lái)完成。整個(gè)控制系統(tǒng)分為2個(gè)部分，分散和熟化，在PLC里可以形成2個(gè)子程序，按需調(diào)用。畫(huà)面監(jiān)測(cè)也可以分成2個(gè)部分，分別顯示。

　　3  控制畫(huà)面功能
　　畫(huà)面監(jiān)測(cè)：包括流程監(jiān)控畫(huà)面、工藝參數(shù)顯示、報(bào)警畫(huà)面、趨勢(shì)畫(huà)面和報(bào)表畫(huà)面。流程監(jiān)控畫(huà)面如圖4所示。

　　手/自動(dòng)切換：任何一部分可以進(jìn)行手動(dòng)控制，且不影響其他部分的自動(dòng)過(guò)程。
　　輸入提示：支持觸摸屏的工作方式，凡有輸入的地方均出現(xiàn)軟鍵盤(pán)?？蛇M(jìn)行配方管理，根據(jù)需要，操作人員可以調(diào)整溶液的配比。
　　熟化過(guò)程畫(huà)面如圖5所示

　　4  注入站遠(yuǎn)程控制
　　通常，油田聚合物配置站可以帶2個(gè)注入站，每個(gè)注入站有19臺(tái)注聚泵和1個(gè)儲(chǔ)罐，每個(gè)注聚泵出口與清水匯入處的母液管線上有壓力變送器1臺(tái)，電磁流量計(jì)1臺(tái)，清水管線上有流量變送器1臺(tái)?？刂普九渲脠D如圖6所示。
　　本次計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制方案是使用工業(yè)計(jì)算機(jī)代替原手動(dòng)控制系統(tǒng)。注入站和配置站達(dá)到聯(lián)動(dòng)控制，注入站完全達(dá)到監(jiān)視控制計(jì)算機(jī)化，控制功能如下：
　　(1) 控制算法
　　因?yàn)?#注入站19個(gè)泵的注入量和泵的效率直接影響1#注入站儲(chǔ)罐液位變化，需要通過(guò)調(diào)整配置站的變頻器的轉(zhuǎn)速來(lái)控制注入量，來(lái)保持1#儲(chǔ)罐的液位，2#注入站原理相同。不同的是2#注入站不是直接控制變頻器而是直接控制調(diào)節(jié)閥，當(dāng)控制閥的流量達(dá)不到要求時(shí)，微調(diào)變頻器，控制算法采用先進(jìn)控制算法。
　　目標(biāo)量：1#和2#注入站儲(chǔ)罐的液位；
　　控制量：配置站變頻器轉(zhuǎn)速和通往2#注入站的調(diào)節(jié)量；
　　擾動(dòng)量：各注入站的流量變化。
　　根據(jù)目前的實(shí)際情況采用常規(guī)PID控制算法是無(wú)法實(shí)現(xiàn)2個(gè)儲(chǔ)罐液位穩(wěn)定，需采用先進(jìn)控制算法，來(lái)達(dá)到2個(gè)液位狀態(tài)穩(wěn)定。
　　(2) 監(jiān)控操作軟件
　　a) 用戶(hù)流程畫(huà)面功能
　　將工藝流程真實(shí)地在流程畫(huà)面上反映出來(lái)，該畫(huà)面具有實(shí)時(shí)、立體、動(dòng)態(tài)的效果。該畫(huà)面不但具有直接顯示每一個(gè)罐區(qū)的液位、體積、重量功能，還具有動(dòng)態(tài)介質(zhì)流程走向和各種報(bào)警功能。
　　b) 小組畫(huà)面功能
　　每個(gè)小組畫(huà)面可以直接顯示8個(gè)儀表回路的工藝狀態(tài)，并以棒型圖形式直觀表示。
　　c) 趨勢(shì)畫(huà)面
　　每一個(gè)液位都具有歷史趨勢(shì)和實(shí)時(shí)趨勢(shì)功能，歷史趨勢(shì)最長(zhǎng)可達(dá)350小時(shí)，操作工可根據(jù)要求隨時(shí)進(jìn)行查找。
　　d) 語(yǔ)音報(bào)警
　　對(duì)重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)都具有語(yǔ)音報(bào)警功能，當(dāng)參數(shù)達(dá)到高限報(bào)警或低限報(bào)警時(shí)，由語(yǔ)音直接輸出、提醒操作工注意。
　　e) 工藝記錄打印
　　根據(jù)工藝車(chē)間要求，可打印各種所需的報(bào)表和記錄。
　　f) 數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)放功能
　　g) 具備WWW網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)功能，在科室可用瀏覽器。