高福志 王小佳 陳龍 黨芳

【摘要】采氣三廠于2009年開始大范圍推廣數(shù)字化集氣技術(shù)，作為核心部分的數(shù)字化集氣站經(jīng)歷數(shù)字化改造和新增數(shù)字化集氣站建設(shè)后其數(shù)字化、智能化程度不斷提高，同傳統(tǒng)集氣站工藝相比較運(yùn)行模式有較大改進(jìn)，同時(shí)數(shù)字化集氣站在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，針對(duì)出現(xiàn)的問題提出了一些改進(jìn)的建議，進(jìn)一步提高數(shù)字化集氣站現(xiàn)場(chǎng)管理水平，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，減少運(yùn)行成本。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化集氣技術(shù) 疏水閥 管網(wǎng)優(yōu)化 PKS

1 數(shù)字化集氣站工藝比較

氣田數(shù)字化管理不僅僅是實(shí)現(xiàn)氣田生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)據(jù)和信息的自動(dòng)采集、整理和應(yīng)用，更重要的是針對(duì)上游行業(yè)更高層次的業(yè)務(wù)整合與流程再造，將現(xiàn)在信息技術(shù)、自動(dòng)控制和人機(jī)工程等技術(shù)集成，并融入到氣田生產(chǎn)過(guò)程管理中，形成支持業(yè)務(wù)發(fā)展的數(shù)字化管理總體構(gòu)架，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣田生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析、優(yōu)化和調(diào)整。數(shù)字化管理重在假話工藝流程，優(yōu)化勞動(dòng)組織架構(gòu)，創(chuàng)新生產(chǎn)組織方式，提升安全風(fēng)險(xiǎn)管理水平看，提高生產(chǎn)效率和氣田開發(fā)效益，減低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，改善員工生產(chǎn)生活條件。數(shù)字化就是讓數(shù)字說(shuō)話，聽數(shù)字指揮，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、只能化管理。

采氣三廠于2009年開始推廣進(jìn)行數(shù)字化集氣站技術(shù)，以蘇西區(qū)塊為例：數(shù)字化集氣站技術(shù)經(jīng)歷了傳統(tǒng)集氣站數(shù)字化改造、2010年建集氣站以及2011年建集氣站為代表的2011年建數(shù)字化集氣站等三個(gè)階段。

2 傳統(tǒng)集氣站數(shù)字化改造工藝分析

將進(jìn)站總機(jī)關(guān)機(jī)械壓力表更換成壓力變送器，并在進(jìn)站干管增加電動(dòng)球閥。將分離器原有手動(dòng)放空閥門上游閘閥改為電動(dòng)球閥，并在下游增加電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。為了排污的順暢，將分離器單路排污管線采取疏水閥與電動(dòng)球閥并聯(lián)安裝方式，疏水閥排液能力按50方/天設(shè)計(jì)；分離器下游增加壓力變送器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳監(jiān)控分離器壓差；分離器出口至外輸流程控制閥門改為電動(dòng)球閥。在原有的污水罐液位計(jì)上增加液位變送器，完成對(duì)污水罐液位的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

壓縮機(jī)進(jìn)口增裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)球閥滿足遠(yuǎn)程關(guān)閉進(jìn)氣電動(dòng)球閥，實(shí)現(xiàn)停機(jī)作業(yè)，從而滿足故障自動(dòng)停機(jī)以及遠(yuǎn)程手動(dòng)停機(jī)的要求。

引入市電為主電源，備用發(fā)電機(jī)為備用電源，增加機(jī)組“智能檢測(cè)及自啟動(dòng)”系統(tǒng)，在市電失電、缺相和電壓不穩(wěn)的情況下，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)備用發(fā)電機(jī)，并將負(fù)載切換至發(fā)電機(jī)，并配備1臺(tái)B4033（20KVA）UPS取代原有B1011（5 KVA）UPS，采用Modbus通訊協(xié)議將UPS運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)傳輸至PKS系統(tǒng)，以確保集氣站的正常運(yùn)行。

井口數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)傳系統(tǒng)、裝置區(qū)和外輸區(qū)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、壓縮機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。井口數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)傳系統(tǒng)、裝置區(qū)和外輸區(qū)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)分別由兩臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)完成；壓縮機(jī)通訊通過(guò)增裝CP341通訊卡升級(jí)后可直接同PKS系統(tǒng)進(jìn)行通訊。

通過(guò)進(jìn)行數(shù)字化改造后可以對(duì)關(guān)鍵控制部分實(shí)現(xiàn)“看得見，摸得到”。

2.1 2010年建數(shù)字化集氣站工藝分析

2010年建數(shù)字化集氣站工藝較主要沿用數(shù)字化改造后集氣站模式，集氣站UPS配備增至2臺(tái)，污水罐管線原有閘閥改為電動(dòng)球閥，利用該液位變送器，實(shí)現(xiàn)污水罐液位遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。

分離器排污仍采用電動(dòng)球閥和疏水閥并聯(lián)方式進(jìn)行，正常排污使用疏水閥，緊急情況下使用電動(dòng)球閥進(jìn)行排污。

2.2 2011年建數(shù)字化集氣站工藝分析

2011年建數(shù)字化集氣站工藝較2010年建有部分改動(dòng)：增加進(jìn)出站截?cái)鄥^(qū)，優(yōu)化遠(yuǎn)程放空點(diǎn)，優(yōu)化壓縮機(jī)旁通流程，分離器出口增加止回閥；優(yōu)化分離器排液系統(tǒng)；優(yōu)化閃蒸分液罐排液系統(tǒng)；優(yōu)化放空火炬系統(tǒng)。

2.2.1 增加進(jìn)出站截?cái)鄥^(qū)

進(jìn)出站截?cái)鄥^(qū)均設(shè)置于集氣站圍墻以外；取消原設(shè)計(jì)采氣干管進(jìn)站遠(yuǎn)程放空功能；采氣干管進(jìn)站前連通，通過(guò)安全閥進(jìn)行超壓泄放。

進(jìn)站截?cái)鄥^(qū)和出站截?cái)鄥^(qū)位于同一區(qū)域，建設(shè)、管理難度小，總體布局美觀。

2.2.2 優(yōu)化遠(yuǎn)程放空點(diǎn)

2010年建數(shù)字化集氣站按照“何處故障、何處放空”的原則，集氣站站設(shè)置了4個(gè)遠(yuǎn)程放空點(diǎn)：進(jìn)站區(qū)放空、分離器區(qū)放空、外輸區(qū)放空和自用氣區(qū)放空。

為確保站場(chǎng)安全放空，2011年建數(shù)字化集氣站經(jīng)優(yōu)化只在分離器處設(shè)遠(yuǎn)程放空，在進(jìn)站截?cái)鄥^(qū)設(shè)安全閥。

2.2.3 優(yōu)化壓縮機(jī)旁通流程

2011年建數(shù)字化集氣站壓縮機(jī)全部停運(yùn)時(shí)，分離器出口旁通流程增加止回閥和必要的壓力檢測(cè)，并設(shè)置相應(yīng)的邏輯程序?qū)ε酝鞒踢M(jìn)行控制。

2.2.4 優(yōu)化分離器排液系統(tǒng)

為了確保分離器排液系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，2011年建數(shù)字化集氣站采用雙疏水閥的自動(dòng)排液系統(tǒng)，兩個(gè)疏水閥并聯(lián)設(shè)置。正常生產(chǎn)采用一個(gè)疏水閥進(jìn)行自動(dòng)排液，疏水閥故障時(shí)開啟電動(dòng)球閥，遠(yuǎn)程切換至另一疏水閥進(jìn)行排液。

2.2.5 優(yōu)化閃蒸分液罐排液系統(tǒng)

2011年建數(shù)字化集氣站將閃蒸、分液設(shè)在一個(gè)罐內(nèi)，對(duì)放空氣體進(jìn)行分離，考慮單筒閃蒸分液罐在放空氣量較大的情況下，存在氣相和液相互相干擾的情況，影響分離效率，2011年建數(shù)字化集氣站選用雙筒式閃蒸分液罐，以提高閃蒸、分液效果。

2011年建數(shù)字化集氣站簡(jiǎn)化閃蒸分液罐排液系統(tǒng)設(shè)置，只設(shè)一套疏水閥進(jìn)行自動(dòng)排液。

2.2.6 優(yōu)化放空火炬系統(tǒng)

傳統(tǒng)集氣站放空火炬為DN150火炬，火炬分離能力弱，放空時(shí)經(jīng)常出液，容易污染環(huán)境，2011年建數(shù)字化集氣站改為DN200火炬，火炬內(nèi)部具有旋風(fēng)分離結(jié)構(gòu)，具有分離較好的分離效果的。

3 結(jié)論

數(shù)字化集氣站---在功能上實(shí)現(xiàn)了“生產(chǎn)自動(dòng)控制、應(yīng)急安全保障、遠(yuǎn)程操作管理和集中監(jiān)視控制”；管理模式上由“定期巡檢普查、晝夜崗位值守、人工操作管理”變?yōu)椤鞍滋斐Ｒ?guī)維護(hù)、夜間崗位休息、系統(tǒng)自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程集中監(jiān)管”，減少了對(duì)生產(chǎn)的直接干預(yù)和參與，自動(dòng)化水平和安全可靠性持續(xù)增強(qiáng)。

長(zhǎng)慶油田在氣田建設(shè)中大力推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化施工、數(shù)字化管理，取得了顯著效果，建立起了科學(xué)的運(yùn)行管理模式，提高了生產(chǎn)安全性，數(shù)字化集氣站模式是進(jìn)一步提高管理水平，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，減少操作人員，降低運(yùn)行成本的一種有效生產(chǎn)模式。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙予剛，趙小朝，高福志.蘇里格氣田數(shù)字化集氣站實(shí)施效果評(píng)價(jià).中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2011，（11）