The Control System Scheme of the Oil Field Polymer Configure
　　作 者 ：客文紅
　　關鍵詞：聚合物配置，組態(tài)軟件，力控
　　1  引言
　　油田實現(xiàn)第三次采油的重要手段是通過聚合物注入的采油方式，其過程就是在配置站將聚合物與水按一定的比例混合，并經(jīng)過一定時間的熟化后，通過外輸泵輸往各個注入站，在注入站加清水稀釋，然后注入井里。目前推廣的"集中配置、分散注入"式聚合物配置系統(tǒng)即一個聚合物配置站對應多個注入站。
　　目前，配置與注入的控制相對獨立，沒有建立聯(lián)系配置和注入的控制系統(tǒng)，由于油田地域廣闊，要想實現(xiàn)穩(wěn)定有效的集中控制有很大的困難。而且各站之間距離遙遠采用常規(guī)的控制是不可能實現(xiàn)的，通過采用力控軟件的內(nèi)置控制算法利用電臺遠程通訊組件來建立起了配置站和注入站協(xié)調統(tǒng)一的控制系統(tǒng)。
　　2  聚合物配置
　　聚合物配置圖如圖1所示。

　　2.1 工藝要求
　　油田根據(jù)三次采油的需要，在采油各作業(yè)區(qū)大量采用了膠聯(lián)聚合物配置系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以分為2個環(huán)節(jié)，即聚合物的分散和聚合物溶液的熟化。分散裝置在整個系統(tǒng)中占有重要的地位，其作用是將干粉狀的聚合物與水通過配比，攪拌，使其混合成均勻的滿足濃度要求的溶液。因為聚合物溶液的配置濃度精度要求較高，聚合物遇水又易產(chǎn)生"魚珠""粘團"，所以，這部分要由計算機實現(xiàn)全部的自動化控制。并且，裝置還可做成可移動的車載形式。而熟化系統(tǒng)主要是在現(xiàn)場熟化罐中完成的，這部分的控制形式可以是人工的也可以是計算機的。
　　(1) 分散部分：其工藝流程簡圖如圖2所示：

　　控制流程如下：在供給壓力水0。4-0。5Mpa、干粉、電力(220V、380V)后。該部分可按照要求的配液濃度進行自動生產(chǎn)配液(濃度可調)，誤差小于±5% 。清水由清水泵打入，聚合物由聚合物罐經(jīng)過鼓風機射流器送入，清水和聚合物在混配器中混合，進入混合罐，經(jīng)攪拌，使其生成所要的溶液，再由轉液泵打去當?shù)氐氖旎蕖Ｖ链送瓿闪苏麄€配置的分散過程。
　　(2) 熟化部分：
　　控制流程簡述如下：
　　如圖3所示，由分散裝置配置完成的聚合物溶液經(jīng)過轉液泵打入3個熟化罐，在熟化罐里，攪拌120min以上形成的溶液即可滿足使用標準，經(jīng)過外輸泵打出，去各注入站。
　　2.2 控制方案
　　本方案的邏輯及順序控制部分采用PLC來完成，整個控制過程的畫面監(jiān)測，由力控監(jiān)控軟件來完成。整個控制系統(tǒng)分為2個部分，分散和熟化，在PLC里可以形成2個子程序，按需調用。畫面監(jiān)測也可以分成2個部分，分別顯示。

　　3  控制畫面功能
　　畫面監(jiān)測：包括流程監(jiān)控畫面、工藝參數(shù)顯示、報警畫面、趨勢畫面和報表畫面。流程監(jiān)控畫面如圖4所示。

　　手/自動切換：任何一部分可以進行手動控制，且不影響其他部分的自動過程。
　　輸入提示：支持觸摸屏的工作方式，凡有輸入的地方均出現(xiàn)軟鍵盤。可進行配方管理，根據(jù)需要，操作人員可以調整溶液的配比。
　　熟化過程畫面如圖5所示

　　4  注入站遠程控制
　　通常，油田聚合物配置站可以帶2個注入站，每個注入站有19臺注聚泵和1個儲罐，每個注聚泵出口與清水匯入處的母液管線上有壓力變送器1臺，電磁流量計1臺，清水管線上有流量變送器1臺。控制站配置圖如圖6所示。
　　本次計算機監(jiān)控系統(tǒng)的控制方案是使用工業(yè)計算機代替原手動控制系統(tǒng)。注入站和配置站達到聯(lián)動控制，注入站完全達到監(jiān)視控制計算機化，控制功能如下：
　　(1) 控制算法
　　因為1#注入站19個泵的注入量和泵的效率直接影響1#注入站儲罐液位變化，需要通過調整配置站的變頻器的轉速來控制注入量，來保持1#儲罐的液位，2#注入站原理相同。不同的是2#注入站不是直接控制變頻器而是直接控制調節(jié)閥，當控制閥的流量達不到要求時，微調變頻器，控制算法采用先進控制算法。
　　目標量：1#和2#注入站儲罐的液位；
　　控制量：配置站變頻器轉速和通往2#注入站的調節(jié)量；
　　擾動量：各注入站的流量變化。
　　根據(jù)目前的實際情況采用常規(guī)PID控制算法是無法實現(xiàn)2個儲罐液位穩(wěn)定，需采用先進控制算法，來達到2個液位狀態(tài)穩(wěn)定。
　　(2) 監(jiān)控操作軟件
　　a) 用戶流程畫面功能
　　將工藝流程真實地在流程畫面上反映出來，該畫面具有實時、立體、動態(tài)的效果。該畫面不但具有直接顯示每一個罐區(qū)的液位、體積、重量功能，還具有動態(tài)介質流程走向和各種報警功能。
　　b) 小組畫面功能
　　每個小組畫面可以直接顯示8個儀表回路的工藝狀態(tài)，并以棒型圖形式直觀表示。
　　c) 趨勢畫面
　　每一個液位都具有歷史趨勢和實時趨勢功能，歷史趨勢最長可達350小時，操作工可根據(jù)要求隨時進行查找。
　　d) 語音報警
　　對重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)都具有語音報警功能，當參數(shù)達到高限報警或低限報警時，由語音直接輸出、提醒操作工注意。
　　e) 工藝記錄打印
　　根據(jù)工藝車間要求，可打印各種所需的報表和記錄。
　　f) 數(shù)據(jù)庫開放功能
　　g) 具備WWW網(wǎng)絡訪問功能，在科室可用瀏覽器。