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开放的控制平台让石油源源不断

作者:罗克韦尔自动化(中国)有限公司供稿2009.03.17阅读 5088

  新西兰西部是起伏的丘陵地区CONTROL ENGINEERING China版权所有,在地下一英里处蕴藏着大量的固态含蜡石油。与我们所熟悉的从地底喷涌而出的黑色液态石油不同,只能用高温水将其加热软化,才能开采这种凝固的石油。
  Austral太平洋能源有限公司是这片被称为Cheal油田的所有者。该公司希望在此建一座采油站,快速实现首次出油。这势必需要一个自动化系统从油温到设备性能等所有过程的控制与监测,与此同时CONTROL ENGINEERING China版权所有,还需要获取必要的数据以达到严格的规章制度要求。

位于新西兰Cheal油田的一套管道与油泵正从距地表一英里处开采原油

位于新西兰Cheal油田的一套管道与油泵正从距地表一英里处开采原油,并通过生产流程进行原油运输。

  紧随潮流
  独立科技有限公司(Independent Technology Ltd.,ITL)是设计与建造采油站的承包商。该公司仪表与电机工程师Alan Hooker先生认为,Cheal油田开采与信息需求的复杂性要求有一个可靠的系统来提高设备运行时间。据Hooker先生介绍,"在散发热量之前,该油田只能应对大约5个小时的停机时间。当所有热量耗尽时,需要两周的时间才能将油井加热至期望的温度。
  有了热量即可以启动在Cheal油田复杂的石油开采与生产流程。两台由350千瓦的电机

驱动的离心式油泵将115° C的高温水蒸汽注入地下一英里处,使石油软化。为防止原油在上升的过程中再次凝固,需要保持热度不变。液态石油从该站点的四处油井里喷出,然后流向鼓式分离器, 由于密度差异,原油、水分和天然气将在这里分离,天然气上升,原油则漂浮到水的表层。"
  一台水泵将分离出的水送回井内,而分离出的气体则经由管道输送至另一个生产站点进一步加工。原油被运送至澳大利亚进行提炼,然后输送至世界各地的销售渠道。
  多功能控制理念
  Austral太平洋公司想安装带有DCS分布式控制系统功能以及整体界面显示的控制系统 - 一个可以实现更好操作灵活性及全局查看远程站点的系统。Cheal油田的系统集成集成商、工程控制有限公司(Engineering Control Limited,ECL)的总经理Guy Heaysman先生认为,传统的DCS系统很复杂,而且不能够灵活地与它设备和系统进行集成。
  信息的监控与跟踪是Austral太平洋公司生产流程的关键要素之一。采油站必须符合环境法规对温室气体的排放、用水量及其它因素的具体数据要求。
  另外,必须持续监测和测量操作中的流动速率、压力、温度及振动情况,从生产到收益,一切事项都必须有专门的记录。
  经过对各家的的评估,基于罗克韦尔自动化集成架构的控制系统被Cheal油田选中,它可满足该油田方方面面的需求。这一解决方案包括Allen-Bradley ControlLogix L62可编程自动化控制器(PAC)和FactoryTalk?软件CONTROL ENGINEERING China版权所有,用于控制和采集整个生产流程的信息。
  ControlLogix PAC除了拥有传统DCS系统的所有功能之外,还能在单一的平台内管理Cheal油田大量的离散、过程与安全输入/输出(I/O)点。传统的DCS系统仅能满足Cheal油田对过程控制的需要。
  ITL公司的Hooker先生表示,"使用ControlLogix控制器可以降低总体拥有成本,相对于传统的DCS系统来说,它拥有更好的灵活性和可扩展性。这些控制器、软件以及其它自动化设备开放的架构赋予了Cheal油田的多功能性,使得油田的仪器和设备能能够与其它供应商的方便集成。"
  Heaysman先生认为,通过在工程站使用RSLogix5000编程软件CONTROL ENGINEERING China版权所有,ECL公司建立了内置流程控制指令库,"软件巧妙设置的编程代码让用户可以更简便地诊断问题,同时便于将来进行变更。该系统使用基于标签的实名存储方式,这便意味着所有物理地址都非常便于理解,正如大家都能理解'Well 3 Sensor'一样。"
  可视化 多功能化
  FactoryTalk集成化生产与绩效套件是Cheal油田信息处理功能的核心。该软件可为Cheal采油站的操作员工提供绩效、可视化与数据管理功能。
  通过装备FactoryTalk View Site Edition (SE)软件CONTROL ENGINEERING China版权所有,Cheal油田的工业计算机可以用于监视和追踪控制系统与设备控制工程网版权所有,全方位了解Cheal油田。该软件专门为监管级监测与控制应用而设计CONTROL ENGINEERING China版权所有,其可扩展架构支持分布式服务器/多客户端应用。除此之外,携带传呼机的油田操作员还可远程获取控制系统、设备和仪器的状态。
  为了向操作员提供有关站点商业决策的信息,FactoryTalk Transaction Manager保存控制器生成的数据,并将其转为电子表格。Austral太平洋在新西兰惠灵顿的公司每天都会收到自动生成的报表,这些报表所显示的信息包括如何对原油、天然气、水分以及化学物质进行使用、生产和出口。
  如有紧急情况发生,Cheal油田的控制器可将用户定义的情况自动向
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