聯(lián)合站設計開題報告

1、1.課題的意義：聯(lián)合站是轉(zhuǎn)油站的一種，但由于其功能較多，在油田上普遍存在。 站內(nèi)包括有脫水站，轉(zhuǎn)油站系統(tǒng)，原油穩(wěn)定系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)，注水系統(tǒng)，天然氣處理系統(tǒng)等 它是油氣集中處理聯(lián)合作業(yè)站的簡稱。主要包括油氣集中處理(原油脫水、天然氣凈化、原油穩(wěn)定、輕烴回收等)、油田注水、污水處理、供變電和輔助生產(chǎn)設施等部分。 聯(lián)合站（庫）是油田原油集輸和處理的中樞。聯(lián)合站（庫）設有輸油，脫水，污水處理，注水，化驗，變電，鍋爐等生產(chǎn)裝置，主要作用是通過對原油的處理，達到三脫(原油脫水，脫鹽，脫硫；天然氣脫水，脫油；污水脫油)三回收（回收污油，污水，輕烴），出四種合格產(chǎn)品（天然氣，凈化油，凈化污水，輕烴）以及進

2、行商品原油的外輸。聯(lián)合站是高溫，高壓，易燃，易爆的場所，是油田九大危險源之首。聯(lián)合站設計是油氣集輸工藝設計的重要組成部分，對它的要求是使其最大限度的的滿足油田開發(fā)和油氣開采的要求，做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、生產(chǎn)安全可靠，保證為國家生產(chǎn)符合數(shù)量和質(zhì)量的油田產(chǎn)品2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：聯(lián)合站一般包括如下的生產(chǎn)功能：油氣水分離、原油脫水、原油穩(wěn)定、天然氣脫水、輕油回收、原油儲存及向礦場油庫輸送、污水處理、凈化污水回注地層，接收計量站、轉(zhuǎn)油站輸來的油氣混合物、變配電、供熱及消防等。對聯(lián)合站的要求是使其最大限度的滿足油田開發(fā)和油氣開采的要求，做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理，生產(chǎn)安全可靠，保證生產(chǎn)符合數(shù)量和質(zhì)量的油田產(chǎn)

3、品。國外：集輸系統(tǒng)控制方面：油田集散控制系統(tǒng)的應用已經(jīng)開始采用一些先進控制策略。如HONEYWELL公司的非線性液位控制，可以更好的適應進液的波動，美國通控公司的無模型控制器也已適合大滯后、時變的溫度控制。HONEYWELL公司的氣舉優(yōu)化軟件和多種多變量控制、適應性控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制也在油氣集輸處理站的DCS上運行，實現(xiàn)了部分生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，國外有些油田實現(xiàn)了注氣、注水的優(yōu)化控制運行。SCADA能夠把遠程獨立的單個油田作業(yè)變成一個具有許多緊密相關(guān)功能的綜合加工過程，SCADA已具有為相互聯(lián)系的處理作業(yè)的最優(yōu)化提供定時獲得操作信息的能力。國內(nèi)：1.集輸控制系統(tǒng)方

4、面：油田聯(lián)合站的自動化建設起步較晚，初期發(fā)展較為緩慢。在1972年世界能源危機以前，對原油集輸系統(tǒng)的運行控制大多是注意安全性、可靠性及原油脫水的精度，用大冗余處理各種干擾因素，控制方案簡單。但在愈來愈重視降低投資的今天，人們開始關(guān)注原油集輸系統(tǒng)的最佳節(jié)能控制，即如何把脫出的污水中的含油量降至最少，原油處理精度最高，使操作更為簡單，運行更為安全可靠，這是一個重要問題，而且，由于原油開采進入后期，原油含水量上升，來液量波動大，在現(xiàn)有的冗余條件下，原來使用的控制規(guī)律過于簡單已不能保證控制效果。因此，需要研究一套適合現(xiàn)狀的油田聯(lián)合站集輸自動控制系統(tǒng)。在我國，原油集輸控制系統(tǒng)最先采用的是DDZ-II型儀

5、表，取得了一定的經(jīng)濟效益，但這些由常規(guī)儀表組成的控制系統(tǒng)具有一些局限性，主要表現(xiàn)在：1)難以實現(xiàn)復雜的控制規(guī)律，如最優(yōu)控制、自適應控制、反饋預測控制等等；2)控制方案改變較困難；3)一次性投資大；4)控制精度相對較低。2.在光纖傳感應用方面：90年代以來，武漢工大光纖傳感科技股份有限公司成功應用于工業(yè)生產(chǎn)過程參數(shù)檢測的光纖系列產(chǎn)品、及與河南油田共同研制開發(fā)的3種新型光纖傳感器作為現(xiàn)場檢測用傳感器的主導，配套先進的壓力、濕度傳感器和當今國際流行的分布方式計算機實時監(jiān)控技術(shù)組成先進、完整的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)，改善全站的生產(chǎn)和安全管理現(xiàn)狀、提高生產(chǎn)管理水平、提高本質(zhì)效率，為油田集輸生產(chǎn)現(xiàn)

6、代化管理創(chuàng)造出了一條新路。為經(jīng)營管理著的決策工作提供及時、全面、準確的信息資源。3.在OPC（OLE（對象鏈接與嵌入）for process control）技術(shù)方面：隨著現(xiàn)場總線技術(shù)、現(xiàn)場總線儀表和OPC技術(shù)的發(fā)展，集散控制系統(tǒng)可以更方便的向下與現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)集成、向上與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)集成，最終實現(xiàn)企業(yè)管控一體化的目標，雖然一些硬件廠商、DCS廠商提供了OPC技術(shù)的支持，但是OPC技術(shù)在過程控制應用中仍有極大的潛力。OPC技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展對控制系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大的影響，因此跟蹤和把握這項技術(shù)是使集散控制系統(tǒng)具有開放性和互操作性的保障。至20世紀90年代初，我國油氣田生產(chǎn)的單位能耗，在類似的條

7、件下對比，要比內(nèi)高1-3倍，單位生產(chǎn)用人比國外多15倍以上，其他方面的資源耗費也有很大差距，集輸系統(tǒng)控制技術(shù)仍然與國外存在著5-10年的差距，急需進一步的改進。3.畢業(yè)設計的主要內(nèi)容：1.翻譯一篇15000字符的相關(guān)與油氣儲運專業(yè)的英文論文；2.完成畢業(yè)設計（論文）的英文摘要；3.計算及說明書部分內(nèi)容；（1）該聯(lián)合站原油、污水處理能力計算，原油、天然氣物性計算；（2）方案設計（確定處理工藝和方框流程）；（3）主要設備選型計算： a.分離器的臺數(shù)、尺寸； b.緩沖罐的大小、臺數(shù)； c.脫水器的臺數(shù)、尺寸； d.加熱爐的臺數(shù)、尺寸； e.泵的規(guī)格、型號、類型、功能、臺數(shù)；f.儲油罐的個數(shù)、容量、分

8、工等。（4）根據(jù)地形測圖和方框圖流程確定總平面布置；考慮的因素包括：平面、豎向、分區(qū)、道路、防火間距、消防、風向、周圍環(huán)境、綠化、油氣流向、管線布置等；（5）撰寫該聯(lián)合站總平面布置說明書、完成工程說明書的編制；（6）根據(jù)平面布置圖和方框流程圖確定聯(lián)合站的工藝流程，撰寫流程說明，正常操作時的油品流向、事故、站內(nèi)循環(huán)時油品流向；（7）進行站內(nèi)水力計算和設備（如分離器、電脫水器、油罐、加熱爐、泵等）的選型計算及數(shù)量的確定，完成工藝計算書的編制。4.繪圖部分內(nèi)容。 （1）聯(lián)合站總平面布置圖； （2）聯(lián)合站工藝流程圖； （3）聯(lián)合站管網(wǎng)布置圖； （4）閥組間安裝圖。4 4.所采用的方法、手段以及步驟：

9、通過查閱有關(guān)聯(lián)合站的資料，對聯(lián)合站的設計有一定的認知，按照下面的階段進度規(guī)劃，通過閱讀、整理、運用相關(guān)資料完成計算及說明部分；運用Auto CAD完成作圖部分；最后總結(jié)完成畢業(yè)設計，有自己的創(chuàng)意，體現(xiàn)革新性。5.階段進度規(guī)劃：2006-2007學年第一學期：第20周 查閱資料，完成文獻翻譯一篇； 2006-2007學年第二學期：第12周 根據(jù)任務書要求，寫出相應畢業(yè)設計課題的開題報告；進行該聯(lián)合站設計規(guī)模、原油物性和天然氣物性的計算；第34周 進行站內(nèi)主要設備（如分離器、緩沖罐、電脫水器、加熱爐）等的計算，選型、數(shù)量確定及校核；及完成總平面布置圖草圖；第56周 進行站內(nèi)管線的選取與計算，完成工

10、藝流程圖、管網(wǎng)布置圖的草圖；第78周 進行站內(nèi)水力摩阻計算，完成閥組間安裝圖的草圖；第910周 選循環(huán)泵、增壓泵、外輸泵，確定泵的型號和個數(shù)及安裝位置；第1112周 完成平面布置圖、工藝流程圖、管網(wǎng)布置圖及閥組間安裝圖正式圖；第1314周 完成聯(lián)合站工藝說明書和計算書的編制，撰寫完成畢業(yè)論文；第15周 制作畢業(yè)論文幻燈片，準備畢業(yè)答辯。參考資料：1 馮叔初，揆常著.油氣集輸M.中國石油大學出版社.2006.5第2版.2 劉合著.油田聯(lián)合站集輸系統(tǒng)控制技術(shù)M .中國石油大學出版社.2004.6.3 池濤，范靖，楊龍江著.聯(lián)合站實時監(jiān)控管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)J.中國期刊出版社.2005.5.12.4 司先鋒著.在役聯(lián)合站集輸系統(tǒng)主體設備節(jié)能降耗改進方法研究M.西南石油大學出版社.2006.12.15.5 申則雄，邱瑞萍，王向陽，劉中平，趙國敏著.聯(lián)合站SCADA系統(tǒng)的設計M .中國油田設計院.2006.8.6 郭和著.雙河聯(lián)合站設計新技術(shù)的應用J .石油規(guī)劃設計期刊出版社. 2006.5.7 李玉貞，肖西蜂著.搞好聯(lián)合站設計不斷提高設計水平J.石油規(guī)劃設計期刊出版社.1997.6.8 中國石油天然氣總公司基建工程局規(guī)劃設計總院. 國內(nèi)外石油地面工程設計水平調(diào)查報告R . 1992.5.9 俞伯炎，吳照云，孫德剛主編.石油工業(yè)節(jié)