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SunyPLC250在气举采油配气控制中的应用

作者:正泰集团浙大中控2007.03.06阅读 2770


    1. 概述
        气举采油是将地面压缩机提供的高压天然气注入井中,从而降低液柱密度CONTROL ENGINEERING China版权所有,减小井筒回压,使油井恢复自喷。其生产过程主要是依靠高压气提供的能量来完成,所以地面压缩机组、地面配气管网及油井配气决定了高压气能量的利用率和举升效率。

       对于气举井注入气的控制与计量调节,气举采油普遍采用的方法是角阀手动完成或恒气量气嘴控制方式。但却存在着手动调节误差大、注气计量不准确、注气量控制不稳、无法实现系统管理、容易造成系统波动等问题,使气举井在注气方式、注气量优化方面存在的潜力得不到发挥,严重制约了气举采油举升效率的提高。

    2. 系统设计

    2.1. 系统分析

       平稳供气是对气举压缩机组、气举井生产管理的基本要求。长期以来,面对突发、短期停机现象,只能采用

手动关井,这种方法执行速度慢,避免不了气举系统压力的波动,不能将系统波动对气举井正常生产的影响降到最低。为此,将注气采油站作如下自控设计:

    SunyPLC250在气举采油配气控制中的应用
 
       SunyPLC250小型可编程逻辑控制器接收现场仪表测量的工艺参数,按照既定控制方案和人工设置进行处理,然后将结果输送到各气举井调节阀。同时,SunyPLC250经Modbus RTU通讯将有关参数传送给SunyHMI200人机界面进行显示,操作人员可以进行监视和操作。另外,SunyPLC250还通过GPRS将有关参数传送给油田总部,使处于远程的管理人员足不出户即可对生产情况了如指掌。

    2.2. 系统配置
    由于不同站点的气举井数量不同,因此,现场仪表和SunyPLC250的配置也不尽相同。但就控制产品种类来讲,主要包括以下内容:

    SunyPLC250在气举采油配气控制中的应用
 
    3. 控制方案

       油田油井具有数量多、分布广、产量不一的特点,一般按地理分布对附近的油井进行相对集中的管理和控制。由于不同井群的状况不一、现场条件不同,所以,在进行控制方案的设计时采取了平稳供气、间歇气举、优化控制或者三者相结合的方法。

    3.1. 平稳供气

       在供气系统处于平稳状态时,以配气站干线压力为压力调控设定参考值,与设定的下限值相比较。当高于设定值时,SunyPLC250按正常的流量调节分别对每口气举井进行控制。当低于设定值时,SunyPLC250将在流量调节的前提下向执行机构发出附加信号。这样CONTROL ENGINEERING China版权所有,通过控制调节阀的开启度,达到控制气举井注气量和注气压力的目的。

    3.2. 间歇气举

       间歇气举一般用于产能较低的油井中www.cechina.cn,具有明显节约注气量的优点。其原理是按照设计的注气周期和注气时间,将高压气定期注入油井中,气体注入油管后,以气柱柱塞的形式驱替举升液柱段塞。下图所示为间歇气举控制框图。

SunyPLC250在气举采油配气控制中的应用

 

    3.3. 优化控制

       由于受地面压缩机供气量的限制,当气量不足时,部分气举井被迫停井,严重影响气举井的正常生产。为此,设计了优化控制方案:按照各井的产能将其分别归类,划分出不同的优先级。在干线供气量不足时控制工程网版权所有,SunyPLC250能够自动按优先级作出反应www.cechina.cn,关闭低产井,保证高产井的正常生产。

       利用SunyPLC250编程软件SunyPRG提供的符合IEC61131-3标准的编程语言可以方便地实现该功能。下图为FBD组态图。

     SunyPLC250在气举采油配气控制中的应用

    4. 系统功能

    4.1. 显示功能

     所有参数经转换、调理,以工程量在SunyHMI200上进行显示和记录。

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