苏西数字化站工艺运行评价及建议

高福志 王小佳 陈龙 党芳

【摘要】采气三厂于2009年开始大范围推广数字化集气技术，作为核心部分的数字化集气站经历数字化改造和新增数字化集气站建设后其数字化、智能化程度不断提高，同传统集气站工艺相比较运行模式有较大改进，同时数字化集气站在实际运行过程中也发现了一些问题，针对出现的问题提出了一些改进的建议，进一步提高数字化集气站现场管理水平，降低安全风险，减少运行成本。

【關键词】数字化集气技术 疏水阀 管网优化 PKS

1 数字化集气站工艺比较

气田数字化管理不仅仅是实现气田生产过程中数据和信息的自动采集、整理和应用，更重要的是针对上游行业更高层次的业务整合与流程再造，将现在信息技术、自动控制和人机工程等技术集成，并融入到气田生产过程管理中，形成支持业务发展的数字化管理总体构架，实现对气田生产过程进行分析、优化和调整。数字化管理重在假话工艺流程，优化劳动组织架构，创新生产组织方式，提升安全风险管理水平看，提高生产效率和气田开发效益，减低员工劳动强度，改善员工生产生活条件。数字化就是让数字说话，听数字指挥，实现网络化、只能化管理。

采气三厂于2009年开始推广进行数字化集气站技术，以苏西区块为例：数字化集气站技术经历了传统集气站数字化改造、2010年建集气站以及2011年建集气站为代表的2011年建数字化集气站等三个阶段。

2 传统集气站数字化改造工艺分析

将进站总机关机械压力表更换成压力变送器，并在进站干管增加电动球阀。将分离器原有手动放空阀门上游闸阀改为电动球阀，并在下游增加电动调节阀。为了排污的顺畅，将分离器单路排污管线采取疏水阀与电动球阀并联安装方式，疏水阀排液能力按50方/天设计；分离器下游增加压力变送器，实现远传监控分离器压差；分离器出口至外输流程控制阀门改为电动球阀。在原有的污水罐液位计上增加液位变送器，完成对污水罐液位的远程监控。

压缩机进口增装电动调节阀和电动球阀满足远程关闭进气电动球阀，实现停机作业，从而满足故障自动停机以及远程手动停机的要求。

引入市电为主电源，备用发电机为备用电源，增加机组“智能检测及自启动”系统，在市电失电、缺相和电压不稳的情况下，系统自动启动备用发电机，并将负载切换至发电机，并配备1台B4033（20KVA）UPS取代原有B1011（5 KVA）UPS，采用Modbus通讯协议将UPS运行状态参数传输至PKS系统，以确保集气站的正常运行。

井口数据采集远传系统、装置区和外输区监测控制系统、压缩机数据监测控制系统。井口数据采集远传系统、装置区和外输区监测控制系统的功能实现分别由两台独立的计算机完成；压缩机通讯通过增装CP341通讯卡升级后可直接同PKS系统进行通讯。

通过进行数字化改造后可以对关键控制部分实现“看得见，摸得到”。

2.1 2010年建数字化集气站工艺分析

2010年建数字化集气站工艺较主要沿用数字化改造后集气站模式，集气站UPS配备增至2台，污水罐管线原有闸阀改为电动球阀，利用该液位变送器，实现污水罐液位远程监控管理。

分离器排污仍采用电动球阀和疏水阀并联方式进行，正常排污使用疏水阀，紧急情况下使用电动球阀进行排污。

2.2 2011年建数字化集气站工艺分析

2011年建数字化集气站工艺较2010年建有部分改动：增加进出站截断区，优化远程放空点，优化压缩机旁通流程，分离器出口增加止回阀；优化分离器排液系统；优化闪蒸分液罐排液系统；优化放空火炬系统。

2.2.1 增加进出站截断区

进出站截断区均设置于集气站围墙以外；取消原设计采气干管进站远程放空功能；采气干管进站前连通，通过安全阀进行超压泄放。

进站截断区和出站截断区位于同一区域，建设、管理难度小，总体布局美观。

2.2.2 优化远程放空点

2010年建数字化集气站按照“何处故障、何处放空”的原则，集气站站设置了4个远程放空点：进站区放空、分离器区放空、外输区放空和自用气区放空。

为确保站场安全放空，2011年建数字化集气站经优化只在分离器处设远程放空，在进站截断区设安全阀。

2.2.3 优化压缩机旁通流程

2011年建数字化集气站压缩机全部停运时，分离器出口旁通流程增加止回阀和必要的压力检测，并设置相应的逻辑程序对旁通流程进行控制。

2.2.4 优化分离器排液系统

为了确保分离器排液系统的可靠运行，2011年建数字化集气站采用双疏水阀的自动排液系统，两个疏水阀并联设置。正常生产采用一个疏水阀进行自动排液，疏水阀故障时开启电动球阀，远程切换至另一疏水阀进行排液。

2.2.5 优化闪蒸分液罐排液系统

2011年建数字化集气站将闪蒸、分液设在一个罐内，对放空气体进行分离，考虑单筒闪蒸分液罐在放空气量较大的情况下，存在气相和液相互相干扰的情况，影响分离效率，2011年建数字化集气站选用双筒式闪蒸分液罐，以提高闪蒸、分液效果。

2011年建数字化集气站简化闪蒸分液罐排液系统设置，只设一套疏水阀进行自动排液。

2.2.6 优化放空火炬系统

传统集气站放空火炬为DN150火炬，火炬分离能力弱，放空时经常出液，容易污染环境，2011年建数字化集气站改为DN200火炬，火炬内部具有旋风分离结构，具有分离较好的分离效果的。

3 结论

数字化集气站---在功能上实现了“生产自动控制、应急安全保障、远程操作管理和集中监视控制”；管理模式上由“定期巡检普查、昼夜岗位值守、人工操作管理”变为“白天常规维护、夜间岗位休息、系统自动控制、远程集中监管”，减少了对生产的直接干预和参与，自动化水平和安全可靠性持续增强。

长庆油田在气田建设中大力推进标准化设计、模块化施工、数字化管理，取得了显著效果，建立起了科学的运行管理模式，提高了生产安全性，数字化集气站模式是进一步提高管理水平，降低安全风险，减少操作人员，降低运行成本的一种有效生产模式。

参考文献

[1] 赵予刚，赵小朝，高福志.苏里格气田数字化集气站实施效果评价.中国石油和化工标准与质量.2011，（11）