现场总线在油田注水泵站监控系统中的应用研究

现场总线在油田注水泵站监控系统中的应用研究

代显智[1]2003年在《现场总线在油田注水泵站监控系统中的应用研究》文中提出本文在分析了传统油田注水泵站监控系统的缺点的基础上,指出了采用现场总线技术来实现油田注水泵站监控系统是一种比较好的监控方案。同时分析比较了几种典型现场总线的特点和应用范围,选择了一种最适合于油田注水泵站的FF总线来实现系统的监控。文中详细介绍了油田注水泵站监控系统的监控要求,并在阐述、论证FF总线的概念和原理的基础上,对油田注水泵站监控系统的硬件组成和软件实现进行了设计研究。在系统的硬件组成部份,详细地进行了系统控制分析和监测点布置分析,并对具体的仪器仪表进行了选型,完成了系统的方案设计和组态。在系统的软件组成部分,详细地介绍了系统的主要组成模块,并利用了OPC技术,对典型模块的实现方法进行了研究。

代显智, 任诚, 唐海英, 王勇, 肖茜尹[2]2007年在《FF现场总线在油田注水泵站中的应用研究》文中研究表明分析了油田注水泵站监控系统的现状,提出了基于FF现场总线监控方案,并给出了完整的系统设计。结果表明,采用FF现场总线能够得到较好的控制效果和良好的经济效益。

鲍秀华[3]2006年在《油田集输、注水泵站生产自动化监控系统的应用研究》文中进行了进一步梳理油田集输泵站的生产过程是将地下开采出的含水原油处理成成品原油的过程,油田注水泵站的生产过程是将水注入地下的过程。油田集输、注水泵站的生产过程中涉及压力、温度、液位、流量、含水、电参数等多个参数的监测和控制,实现油田集输、注水泵站生产过程的自动化监控,对建成节能、环保、运行效率高、自动化管理水平高的智能化、数字化的油田泵站有着重要意义。本文参考了近年来国内各油田泵站生产过程自动化监控系统的设计方案,为胜利油田有限公司桩西采油厂设计了一套泵站自动化检测控制系统。根据生产工艺技术参数的要求,结合可靠性、稳定性及性价比等因素,对检测仪表和执行器进行了优化选型;根据泵站集中监视、分散控制的特点,设计了基于PROFIBUS现场总线的计算机控制系统;根据泵站网络建设的实际情况,设计了基于油田局域网的数据传输系统;根据生产需求进行了系统软件设计。控制方案的实现,首先通过建立过程的数学模型,设计了联合站污水提升泵变频调速非线性控制系统、并联泵组定量外输控制系统。针对泵站原有变频白控装置存在问题进行了电气、抗干扰技术改进,并对泵站变频装置控制策略进行了优化设计。最后,本文对油田集输、注水泵站生产自动化监控系统在胜利油田的应用情况进行了系统的分析和评价。

吴九辅, 吴尽, 李化龙[4]2008年在《现场总线在油田注水监控系统中的研究与应用》文中研究指明本文主要阐述了基于现场总线的油田注水节能优化监控系统。在分析了注水泵站的工艺流程、技术指标、设备使用等等情况之后,提出了整个监控系统基于现场总线技术的总体方案。并从监控系统的通信要求、监控系统的网络构成、网络的安装等叁个方面给出了详细的实现方案。现场总线的使用效果、优越性能为监控系统的设计实现带来了巨大的便利,提高了系统的质量和性能。

吴九辅, 吴尽, 李化龙[5]2008年在《现场总线在油田注水监控系统中的应用研究》文中进行了进一步梳理阐述了基于现场总线的油田注水节能优化监控系统。对注水泵站的工艺流程、技术指标、设备使用等进行了分析,提出了整个监控系统基于现场总线技术的总体方案,并从监控系统的通信要求、监控系统的网络构成、网络安装3个方面给出了详细的实现方案。现场总线的使用效果和优越性能为监控系统的设计和实现带来了极大的便利,提高了系统的质量和性能。

曹凌[6]2008年在《基于工业以太网的油田监控系统的设计》文中研究说明本论文以油田的储油和污水处理监控系统为背景,在查阅了大量国内外相关文献的基础上,对国内外油田监控的发展概况、现状、发展趋势作了较为详细的介绍,结合油田生产工艺及过程控制的要求以及储油和污水处理工艺流程,阐述了其过程监控系统的总体设计、组成及系统软硬件的配置。根据储油和污水处理工艺对计算机监控系统的要求,采用SIEMENS公司S7-300系列的PLC和工业控制计算机(IPC)构成了叁级计算机监控系统。主要完成对储油区的温度、液位、报警,以及污水处理区水浊度的监测和监控系统的设计。监控部分采用SIEMENS公司的组态软件WinCC6.0为开发工具,设计了系统的监视与控制画面,使系统具备了对现场过程数据的动态监视功能、历史数据的归档功能、异常信号的报警功能、现场操作的指导功能和对生产过程的控制功能等。根据油田监控的实际情况,并结合本系统的特点,在设计该控制系统的通讯方案时,采用工业以太网。以太网通讯具有满足控制系统各个层次的要求,使企业信息网络与控制网络得以统一。

曲博[7]2011年在《采油厂地面注水控制系统设计与实现》文中进行了进一步梳理油田注水以注入水的水质处理和水质稳定为手段,以保护油层为基础,达到保持油层压力,实现油田稳产增产的目的。水压驱动方式是各种驱动方式中采收率较高的一种驱动方式,为了高效率的从油层中采出原油,我国油田大都采取了注水开发的方式,因此注水控制对于保证采油厂的稳定运行、提高企业的经济效益和社会效益具有重要的意义。由于注水井高渗透率底层与低渗透率底层并存,需要通过调节输水干线的压力,对注水井进行注水;为了既能够达到稳定底层压力的作用同时也能够节约用水,避免不必要的浪费,在向单井注水的同时,配合每口单井的配水量对单井进行恒流量注水。本论文的任务是设计一套控制系统,实现注水干线压力和单井注水流量的控制,具体研究内容如下:(1)分析了采油厂地面注水系统的工艺特性,根据工艺和控制需求,确定了注水控制系统的总体设计方案。根据各个被控变量和工况特点,设计了各控制回路,确定了控制规律。(2)深入研究了罗克韦尔自动化平台的ControlLogix控制网络,包括NetLinx网络架构、系列软件等,以罗克韦尔自动化平台的ControlLogix控制网络为平台,完成了采油厂地面注水控制系统的硬件设计,包括传感器、变送器的选择、控制阀的选择、I/O模块的确定和控制模块的选择等。(3)完成了采油厂地面注水控制系统的软件设计,在RSLogix 5000软件中建立了恒流量注水仿真模型,完成了I/O配置、RSLink Classic通信软件配置、变频器与RSLogix 5000的组态,控制程序的编制以及RSNetWorx组态;完成了上位机监控系统的设计,监控画面通过使用RSView32软件来实现,并通过RSLinx通信软件与设备层以及ControlLogix进行连接,最终实现对注水系统的控制。(4)完成了采油厂地面注水控制系统的工程实施,该系统已投入运行,取得良好的效果。

赵乃卓, 杨凯淋, 关南楠, 王兆博, 孟彬[8]2016年在《组态软件在油田注水站监控系统中的应用》文中进行了进一步梳理为解决现阶段油田注水站人工操作存在的劳动强度大、效率低、精度不高和历史数据查阅不便等问题,采用以美国西斯耐特PLC为核心,采用Modbus总线和工业以太网做通讯,并用先进的组态软件Intouch做显示界面进行注水站自动监控系统的设计,该系统在唐114科技示范区进行现场应用.研究结果表明:该系统具有操作简单、监控直观,在实现自动监控的同时大大提高了注水过程的安全性.

侯永强[9]2010年在《注水泵机组在线监测与故障诊断系统研究》文中认为随着现代工业的发展,设备安全运行越来越重要,对设备的安全监测日益受到人们重视。油田应用广泛的注水泵机组是油田生产的重要设备,其运行状态直接关系到原油的稳产和高产。对注水泵机组实施状态监测,可以及时发现和预测到机泵系统可能存在的故障,分析故障种类和原因,及时进行维修,防止设备运行状况的继续恶化,避免设备部件过早损坏,延长设备的使用寿命。本文以油田注水泵机组为研究对象,运用在线监测基本理论、注水泵故障诊断理论、网络通信原理、虚拟仪器技术等,设计了注水泵在线监测与故障诊断系统。应用压力传感器、流量传感器、温度传感器、电压和电流传感器和压电加速度传感器采集注水泵机组的运行状态信息。传感器检测到的信号经过其各自的信号调理电路转换成数据采集卡可以采集的标准电压或电流信号,之后由数据采集卡采集信号并通过现场以太网传送到工控机。现场工控机通过通信接口程序将采集到的实时信号经由互联网传输到监控中心服务器。服务器中安装的通信接口程序接受来自现场的实时数据。由服务器中安装的在线监测与故障诊断软件对采集到的信号进行分析,对油田注水系统中运行的注水泵机组进行实时状态监测。当注水泵机组运行状态监测参数超标时,监测系统发出警报,同时进行故障诊断给出诊断结果。本系统应用LabVIEW(图形化编程语言)实现信号处理、数据通信和人机接口界面的设计。应用SQL Server数据库存储数据。在某油田注水站安装了油田注水泵机组在线监测与故障诊断系统,取得良好的应用效果。

程瑞洲[10]2016年在《基于S7-300 PLC软冗余的油田注水站计算机监控系统研究》文中研究说明油田注水是继利用气体、液体、岩石膨胀和溶解气驱等天然开采机理开采石油之后的一种稳产、增产和降低采收率下降的方法。人们经过科学地计算,向需要注水的油井进行注水操作,已经从地下多开采了数以万计桶的石油,既使资源得到充分开采,又可为石油企业增产增收,提高企业收益。本课题以新疆准东油田北叁台集油站内的注水站为研究对象,对注水全过程做了简要说明,确定了监控对象。系统架构采用上位工业控制计算机IPC+下位可编程逻辑控制器PLC+现场人机界面HMI。IPC进行数据的监控和管理,高性能的PLC采用软冗余的方式对注水泵进行控制,极大地提高了系统可靠性,若注水过程出现故障,可在不停机的情况下,利用PLC内部的软冗余包程序,即可实现自动切换主/备系统继续注水的任务需求。针对变频器或软启动器以往“一拖一”控制注水泵的方式,设计了一种“二拖二”变频器与软启动器组合控制的方式,即当某条通路上的泵或变频器(软启动器)故障,通过接触器的切换,可使用另一通道完好的泵或变频器(软启动器)继续完成注水任务。针对来水压力不稳、注水压力精度高的情况,设计了一种采用西门子内部连续控制器FB41块的恒压注水方案,可满足注水要求。该注水站控制系统现场应用表明,变频器与软启动器组合控制方法可行,运行可靠。

参考文献:

[1]. 现场总线在油田注水泵站监控系统中的应用研究[D]. 代显智. 西南石油学院. 2003

[2]. FF现场总线在油田注水泵站中的应用研究[J]. 代显智, 任诚, 唐海英, 王勇, 肖茜尹. 电气应用. 2007

[3]. 油田集输、注水泵站生产自动化监控系统的应用研究[D]. 鲍秀华. 浙江大学. 2006

[4]. 现场总线在油田注水监控系统中的研究与应用[J]. 吴九辅, 吴尽, 李化龙. 石油工业计算机应用. 2008

[5]. 现场总线在油田注水监控系统中的应用研究[J]. 吴九辅, 吴尽, 李化龙. 石油矿场机械. 2008

[6]. 基于工业以太网的油田监控系统的设计[D]. 曹凌. 西安建筑科技大学. 2008

[7]. 采油厂地面注水控制系统设计与实现[D]. 曲博. 华东理工大学. 2011

[8]. 组态软件在油田注水站监控系统中的应用[J]. 赵乃卓, 杨凯淋, 关南楠, 王兆博, 孟彬. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016

[9]. 注水泵机组在线监测与故障诊断系统研究[D]. 侯永强. 大庆石油学院. 2010

[10]. 基于S7-300 PLC软冗余的油田注水站计算机监控系统研究[D]. 程瑞洲. 西安石油大学. 2016

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