油田自动化与数字远传培训班.ppt

第一节 油田自动化概述; 但是狭义的油田自动化，一般是指油气开采的油、气、水井状态及参数监测，油气集输、管道输送、石油化工生产过程的自动检测与控制。 目前，生产过程的自动化已成为油田开发、油气储运、石油化工、燃气输配等生产过程中必不可少的一个重要组成部分，为数字油田源数据层提供基础数据。 ;二、油气田自动化的主要内容 1、油、气、注水井生产状态监控与参数检测 包括油气井油、套管压力、温度、流量检测、抽油井功图测量、电机电流电压监测与启停控制；注水井干压、回压检测与注水流量调控；边远井、海山采油平台综合参数监控、井场视频监控、可燃气体检测、防盗报警等。 ; 2、油气集输处理生产测控 包括计量转油站、集输联合站、轻烃处理站、注水站工艺参数的自动检测与控制。 如油气水气分离器、脱水器、加热炉的监测控制、外输泵、破乳药剂加药泵流量控制、分队产量计量、油罐监测与自动盘库、污水处理系统、原油稳定与轻烃处理系统、长输管线实时控制与泄漏报警等。 ;①.自动检测系统：自动测量、变送生产工艺参数，并进行指示或记录。 ②.自动控制系统：自动调节工艺参数克服干扰因素的影响，保持恒定。 ③.自动保护系统：参数在超超限报警，并采取停机等保护措施。 ④.自动操纵系统：实现状态切换的自动操作。 （如设备起停、切换、周期操作、程序控制）。;◆变送器：测量水位，并转换为测量信号。 ◆控制器：比较测量值、给定值间的偏差，按控制规律输出控制信号。 ◆执行器：根据控制信号，改变阀门开度、以改变水位。;二、自动控制系统方框图;就地安装;◆首位字母表示被测、控变量，后几位字母表示仪表功能。;①.余差C：被调参数稳定值与给定值间的残余偏差。 ②.最大偏差A: 表示被调参数偏离给定值的程度。 ③. 衰减比n：表示被调参数恢复、衰减程度。 n＝B/B′ 4-10为宜 ④.调节时间Ts: 从干扰发生到被调参数进入稳态值±5％所用的时间。;油气集输系统站库自动化主要由自动检测系统、自动控制系统组成。自动调节仪表是指变送器、控制器、执行器等自动化装置。;自动化仪表可??为模拟式和数字式两类。 模拟式仪表：信号形式为连续变化的模拟量（4~20mA、1~5V等）； 数字式仪表：信号形式为数字编码信号（HART、MORDbus、FF等）。 在实际应用中，采用模拟式信号的变送器、执行器等仪表占多数。;安全火花型防爆系统;危险场所（现场）;核心器件—“硅杯” 承压膜片为单晶硅片。 在硅膜片背面扩散制出 4 个压敏电阻。;3、放大转换电路;特点： 硅膜片变形微小，弹性特性良好，灵敏度高，频率响应好； 结构简单，可以小型化、集成化； 精度高：0.2％～土0.02％，测量范围宽：0. 5kPa~210MPa。 接线 ;类型;电容式差压变送器，由测量、转换部分组成。 ;结构;;2、转换部分;接线;安装;三、智能型压力/差压变送器 ;2、特点;3051C差压变送器组成;结构：连通管、磁性浮子、磁性翻板(球);二、静压式液位计;H;;三、超声波式液位计;反射声波?接收换能器?电脉冲?放大整形?触发计时电路?停止计时。;四、雷达式物位计;2、雷达液位计组成：;3．特点及应用;五、磁致伸缩液位计;脉冲电流?铜导线?沿波导管产生下移磁场? 遇浮子磁场?磁力作用?波导管扭转?变形波 以速度v沿波导管上、下传播?在检测线圈上产生感应电压脉冲。;①.可同时测量液面和界面，能测量含??沫、强腐蚀性和易挥发性的液体。 ②.精度高（0.01％F.S）。误差不超过1mm，重复性高达0.025mm。 ③.简单可靠，无需维护,仪表无需重新校准即可投入使用。 ④.测量受波导管、保护管限制，最大测量可达30 m。 ⑤.适应性强。工作温度-40～150℃，工作压力小于2MPa。;构成：内电极棒外套绝缘层，与金属罐体组成同轴电容。;射频 — 是频率15~40KHz的高频交流电 导纳 — 是电阻、电容、电感阻抗的倒数。 液位计中只有电容、电阻成分。阻抗：;在激励电压Vg 作用下，挂料电流 Ig 的相位落后于物位电流 Iw 的相位 90o, 如果在每个周期的π/4相位时，进行电流测量，则此时黏附层电流的幅值为零， 测得的电流中只包含物位电流Iw。;3、射频导纳液位计组成;一、腰轮流量计：;结论： V =4NV。 qv=4nV。; 3、结构类型;4、流量显示部分;结构：筒形转子、刮板、凸轮轴。 原理：流体压差推动刮板-转筒转动→凸轮轴固定，刮板贴近内壁转动→封闭计量室内液体，转动一周排出4个计量室流体 测量转数→表头→指示累计流量。;1、结构：双转子流量计（螺杆流量计）一对特殊齿型的螺旋转子直接啮合，靠进、出口压差推动转子旋转，螺旋转子每转一周可输出