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油田自动化与数字远传培训班讲解
油田自动化与数字远传培训班;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。;自动化仪表可分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,能测量含泡沫、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,
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