联合站设计开题报告.doc

1.课题的意义：联合站是转油站的一种，但由于其功能较多，在油田上普遍存在。 站内包括有脱水站，转油站系统，原油稳定系统，污水处理系统，注水系统，天然气处理系统等 它是油气集中处理联合作业站的简称。主要包括油气集中处理(原油脱水、天然气净化、原油稳定、轻烃回收等)、油田注水、污水处理、供变电和辅助生产设施等部分。 联合站（库）是油田原油集输和处理的中枢。联合站（库）设有输油，脱水，污水处理，注水，化验，变电，锅炉等生产装置，主要作用是通过对原油的处理，达到三脱(原油脱水，脱盐，脱硫；天然气脱水，脱油；污水脱油)三回收（回收污油，污水，轻烃），出四种合格产品（天然气，净化油，净化污水，轻烃）以及进行商品原油的外输。联合站是高温，高压，易燃，易爆的场所，是油田九大危险源之首。联合站设计是油气集输工艺设计的重要组成部分，对它的要求是使其最大限度的的满足油田开发和油气开采的要求，做到技术先进、经济合理、生产安全可靠，保证为国家生产符合数量和质量的油田产品2.国内外研究现状：联合站一般包括如下的生产功能：油气水分离、原油脱水、原油稳定、天然气脱水、轻油回收、原油储存及向矿场油库输送、污水处理、净化污水回注地层，接收计量站、转油站输来的油气混合物、变配电、供热及消防等。对联合站的要求是使其最大限度的满足油田开发和油气开采的要求，做到技术先进、经济合理，生产安全可靠，保证生产符合数量和质量的油田产品。国外：集输系统控制方面：油田集散控制系统的应用已经开始采用一些先进控制策略。如HONEYWELL公司的非线性液位控制，可以更好的适应进液的波动，美国通控公司的无模型控制器也已适合大滞后、时变的温度控制。HONEYWELL公司的气举优化软件和多种多变量控制、适应性控制、模糊控制、神经网络控制也在油气集输处理站的DCS上运行，实现了部分生产过程的优化运行。随着通信技术的发展，国外有些油田实现了注气、注水的优化控制运行。SCADA能够把远程独立的单个油田作业变成一个具有许多紧密相关功能的综合加工过程，SCADA已具有为相互联系的处理作业的最优化提供定时获得操作信息的能力。国内：1.集输控制系统方面：油田联合站的自动化建设起步较晚，初期发展较为缓慢。在1972年世界能源危机以前，对原油集输系统的运行控制大多是注意安全性、可靠性及原油脱水的精度，用大冗余处理各种干扰因素，控制方案简单。但在愈来愈重视降低投资的今天，人们开始关注原油集输系统的最佳节能控制，即如何把脱出的污水中的含油量降至最少，原油处理精度最高，使操作更为简单，运行更为安全可靠，这是一个重要问题，而且，由于原油开采进入后期，原油含水量上升，来液量波动大，在现有的冗余条件下，原来使用的控制规律过于简单已不能保证控制效果。因此，需要研究一套适合现状的油田联合站集输自动控制系统。在我国，原油集输控制系统最先采用的是DDZ-II型仪表，取得了一定的经济效益，但这些由常规仪表组成的控制系统具有一些局限性，主要表现在：1)难以实现复杂的控制规律，如最优控制、自适应控制、反馈预测控制等等；2)控制方案改变较困难；3)一次性投资大；4)控制精度相对较低。2.在光纤传感应用方面：90年代以来，武汉工大光纤传感科技股份有限公司成功应用于工业生产过程参数检测的光纤系列产品、及与河南油田共同研制开发的3种新型光纤传感器作为现场检测用传感器的主导，配套先进的压力、湿度传感器和当今国际流行的分布方式计算机实时监控技术组成先进、完整的生产过程控制系统和安全监控系统，改善全站的生产和安全管理现状、提高生产管理水平、提高本质效率，为油田集输生产现代化管理创造出了一条新路。为经营管理着的决策工作提供及时、全面、准确的信息资源。3.在OPC（OLE（对象链接与嵌入）for process control）技术方面：随着现场总线技术、现场总线仪表和OPC技术的发展，集散控制系统可以更方便的向下与现场总线控制系统集成、向上与生产管理信息系统集成，最终实现企业管控一体化的目标，虽然一些硬件厂商、DCS厂商提供了OPC技术的支持，但是OPC技术在过程控制应用中仍有极大的潜力。OPC技术的出现和发展对控制系统产生了巨大的影响，因此跟踪和把握这项技术是使集散控制系统具有开放性和互操作性的保障。至20世纪90年代初，我国油气田生产的单位能耗，在类似的条件下对比，要比内高1-3倍，单位生产用人比国外多15倍以上，其他方面的资源耗费也有很大差距，集输系统控制技术仍然与国外存在着5-10年的差距，急需进一步的改进。3.毕业设计的主要内容：1.翻译一篇15000字符的相关与油气储运专业的英文论文；2.完成毕业设计（论文）的英文摘要；3.计算及说明书部分内容；（1）该联合站原油、污水处理能力计算，原油、天然气物性计算；（2）方案设计（确定处理工艺和方框流程）；（3）主要设备选型计算： a.分离器的台数、尺寸； b.缓冲罐的大小、台数； c.脱水器的台数、尺寸； d.加热炉的台数、尺寸； e.泵的规格、型号、类型、功能、台数；f.储油罐的个数、容量、分工等。（4）根据地形测图和方框图流程确定总平面布置；考虑的因素包括：平面、竖向、分区、道路、防火间距、消防、风向、周围环境、绿化、油气流向、管线布置等；（5）撰写该联合站总平面布置说明书、完成工程说明书的编制；（6）根据平面布置图和方框流程图确定联合站的工艺流程，撰写流程说明，正常操作时的油品流向、事故、站内循环时油品流向；（7）进行站内水力计算和设备（如分离器、电脱水器、油罐、加热炉、泵等）的选型计算及数量的确定，完成工艺计算书的编制。4.绘图部分内容。 （1）联合站总平面布置图； （2）联合站工艺流程图； （3）联合站管网布置图； （4）阀组间安装图。4 4.所采用的方法、手段以及步骤： 通过查阅有关联合站的资料，对联合站的设计有一定的认知，按照下面的阶段进度规划，通过阅读、整理、运用相关资料完成计算及说明部分；运用Auto CAD完成作图部分；最后总结完成毕业设计，有自己的创意，体现革新性。5.阶段进度规划：2006-2007学年第一学期：第20周 查阅资料，完成文献翻译一篇； 2006-2007学年第二学期：第12周 根据任务书要求，写出相应毕业设计课题的开题报告；进行该联合站设计规模、原油物性和天然气物性的计算；第34周 进行站内主要设备（如分离器、缓冲罐、电脱水器、加热炉）等的计算，选型、数量确定及校核；及完成总平面布置图草图；第56周 进行站内管线的选取与计算，完成工艺流程图、管网布置图的草图；第78周 进行站内水力摩阻计算，完成阀组间安装图的草图；第910周 选循环泵、增压泵、外输泵，确定泵的型号和个数及安装位置；第1112周 完成平面布置图、工艺流程图、管网布置图及阀组间安装图正式图；第1314周 完成联合站工艺说明书和计算书的编制，撰写完成毕业论文；第15周 制作毕业论文幻灯片，准备毕业答辩。参考资料：1 冯叔初，揆常著.油气集输M.中国石油大学出版社.2006.5第2版.2 刘合著.油田联合站集输系统控制技术M .中国石油大学出版社.2004.6.3 池涛，范靖，杨龙江著.联合站实时监控管理系统设计与实现J.中国期刊出版社.2005.5.12.4 司先锋著.在役联合站集输系统主体设备节能降耗改进方法研究M.西南石油大学出版社.2006.12.15.5 申则雄，邱瑞萍，王向阳，刘中平，赵国敏著.联合站SCADA系统的设计M .中国油田设计院.2006.8.6 郭和著.双河联合站设计新技术的应用J .石油规划设计期刊出版社. 2006.5.7 李玉贞，肖西蜂著.搞好联合站设计不断提高设计水平J.石油规划设计期刊出版社.1997.6.8 中国石油天然气总公司基建工程局规划设计总院. 国内外石油地面工程设计水平调查报告R . 1992.5.9 俞伯炎，吴照云，孙德刚主编.石油工业节能技术M. 石油工业出版社.2000.第一版.10 马自俊主编.油田开发处理技术问答M .2003.第一版.11 河北省是学会科普委员会主编.石油的找、才、用M .石油工业出版社.1995.第一版.12 周陆主编.油田地面施工与管理 M .石油工业出版社.1992.第一版. 13 油气田地面工程J .第22、23、24卷（0305年期刊）.