数字化增压撬应用效果评价

作者简介：洪飞（1983.11-），男，江苏灌南人，技术员，本科，研究方向：油气开发。

摘 要： 本文主要通过描述SIU-240/25-H系列增压装置在侯南作业区的应用现状，对增压撬实际应用情况、经济性，适用性等几个方面进行了分析。并且总结了增压撬在使用过程中的常见故障及改进建议，提升设备使用效率。

关键词： 增压撬;数字化;流程优化;经济;自动化

【中图分类号】TE968 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.171

前言：目前采油一厂数字化建设和老油田维护改造进程中，对“关、停、并、转”和集输系统優化做了大量的工作，其中对于各类撬装设备的应用是一个亮点，从撬装设备在我区的应用情况结合其他作业区的使用来看。撬装设备的应用确实能很好的优化集输流程，减轻员工工作量，降低安全隐患。厂工艺所结合我区的实际生产运行情况，针对我区原王窑区块低产、流程结构复杂的特点，引进了SIU-120/25-H系列增压装置，在井组降回压、流程优化等各方面都取得了较好效果。

1 结构与原理

1.1 设备描述

撬装增压装置是将油气分离、缓冲、加热、增压等功能组合在一个撬装板上的装置。主要由集成装置本体、混输泵、控制系统、阀门管线及橇座等组成。通过电动阀门切换可实现多种工艺流程。

1.2 数字化控制单元

1.2.1 基本要求。

长庆油田公司对采油厂站控系统数字化管理建设要求，增压计量装置作为站基本管理单元，需对增压计量装置的数据进行集中采集和监控，且生产运行数据与上位管理系统进行数据通讯，并接受上位系统的控制指令，实现数字化管理。

1.2.2 过程控制单元。

采用可靠性高、可适用于恶劣环境的PLC。PLC采用模块化设计，主要包括，CPU、电源模块、I/O模块、Bthernet和RS485/232通信接口模块等。在降回压设备上设置数字化控制单元一套，用于生产过程监视、操作，其配置采用工业级PC及显示器。

1.3 设备结构与连接流程

该装置由加热装置、分离缓冲装置、单螺杆油气混输泵、控制阀、调节阀等组成。通过电动阀门切换可实现多种工艺流程转换。工艺流程包括：

1）正常生产流程：加热增压：油井采出物（含水含气原油）由各井组输至增压站场，经总机关混合、快开过滤器过滤后，进入装置加热区加热至35～50℃，通过混输泵增压外输。

加热缓冲增压：油井采出物（含水含气原油）由各井组输至增压站场，经总机关混合、快开过滤器过滤后，进入装置加热区加热至35～50℃后，一部分通过混输泵增压外输，另外一部分进入装置缓冲分离区进行气液分离，分离出的干气作为装置加热区燃料使用，此段油气混合物经混输泵增压外输。

不加热不缓冲增压：油井采出物（含水含气原油）由各井组输至增压站场，经总机关混合、快开过滤器过滤后，通过混输泵增压外输。

2）辅助生产流程：加热不增压、检修（流程）：油井采出物（含水含气原油）由各井组输至增压站场，经总机关混合、快开过滤器过滤后，进入装置加热区加热至35～50℃，不增压直接外输。

2 应用效果评价

2.1 侯南作业区使用简介

侯南作业区目前共有3台数字化增压撬，目前安装于王五增、王五倒、王二倒的数字化增压撬已全部接入数字化站控。目前3台撬均投入运行，实现自动变频输油，全部实现自动倒改流程，自动化运行。

2.2 数字化增压撬应用现状

2.2.1 井组降回压效果应用情况。

目前的3个增压撬都安装在增压站内，增压站原本就是井组来油进增压箱泄压流程，也能实现降回压效果;为了探索设备的降回压效果，故使用增压站内自压输油流程和使用增压撬时的井组回压进行对比，结果表明，该设备具有明显的井组降回压效果。

2.2.2 自动化运用情况。

数字化增压撬自动化的自动化运用必须和数字化相结合，才能实现自动化运行。自动化运行分为两部分：一是自动变频输油，二是流程自动倒改。整个过程运行正常无需人工操作，可实现无人值守。

目前侯南作业区仅有的3个数字化增压撬都能实现此功能，现以王五增压站为例阐述数字化增压撬的自动化应用情况。

王五增自动倒改流程实现自动化运行无人值守的核心在流程的自动整改：

（1）当液量平稳进入增压撬时，撬装设备自动变频输油，这时候泵根据撬装的液位的上下限来自动调节泵运行频率，从而是液位保持在上下限范围内;

（2）当产进液量非常大，泵变频到50HZ（该泵运行的最大频率）时，如果撬上小缓冲罐内液位还持续上涨，达到设置的液位报警上限，则备用泵自动启动辅助输油，当液位下降后备用泵则停止。

整个流程通过设置撬装缓冲罐的3个控制点（液位上限、液位下限、液位报警上限）和备用泵的1个控制点（液位报警上限），油数字化液位计将液位信息采集回PLC控制柜，在由PLC发出信号反馈给两个三通电动阀和泵变频器，控制整个运行。

3 使用过程中发现的问题及改进建议

3.1 使用过程中发现问题

3.1.1 液位计稳定性差：目前3套数字化增压撬安装了外显液位计（磁翻板液位计），但是根据经验推断，磁翻板液位计在冬季也容易冻堵。

3.1.2 只有1套自动变频控制系统：目前的数字化增压撬只有内嵌定式浮球液位计才能控制自动变频输油，一旦该液位计出现问题，磁翻板液位计只能外显，不能控制自动变频输油。只能等到内嵌式液位计修复后才能恢复正常变频运行。

3.1.3 对于液量较小的站点，输油泵的排量较大，不能保证24小时变频输油： 针对目前的情况，我区在来液量较小的王二倒油点的增压撬上撤下一个理论排量为30m3/H的大泵，在原大泵位置加装一个理论排量6m3/H的小泵，这样保证了24小时的不停泵自动变频输油。

3.1.4 电磁阀是主要控制流程切换的枢纽，一旦电磁阀故障，没有其他应急流程，在实际运用中电磁阀故障造成输油瘫痪。

王五增增压撬的运行过程中发生过因电磁阀内结垢（ca2so4）造成电磁阀无法切换流程，从而造成输油瘫痪的情况。

4 结论

本文通过对数字化增压撬在侯南作业区的实际应用效果分析，以及经济性和实用性效果评价，可以得出以下结论：

1）在采油一厂的撬装设备使用试用过程中，数字化增压撬的确实很适合侯南作业区以及同类产液量较小的区块，并且对流程优化简化、成本节省、减小员工工作量和减轻管理难度有明显效果。

2）液位采集设备的稳定性是该设备能否运行良好的关键，也是降低安全隐患的关键点。

3）实现无人值守，必须要加装两套液位控制设备。