联合站注水工艺技术分析与探讨 （2）

宋红刚 宋红亮 孟卓娅 许雯

摘要：随着科学技术的不断发展，尤其是油田工艺技术的发展。作为油田联合站也不例外，它的工艺是在科学、系统、准确的基础上建立起来的。油田联合站是油气集输中的一个重要环节，直接关系到成品油的质量，而其工艺更是要求甚严，采用科学的方法可以降低生产成本，提高社会的经济效益。

关键词：联合站;注水工艺;技术分析

在石油开采的过程中，产生的工业的污水，如果没有经过处理或者只是经过比较简单的一些处理环节，就将它们排放到工业现场的话，对环境造成的破坏是很大的，同时这也就造成了资源浪费。根据本文所提到的对于污水处理的流程，我们应该在对于污水处理时提高注意，这样我们就可以在保护我们的环境的同时，还可以节约能源，不使得能源浪费，从而来实现可持续发展。

一、油田联合站的污水处理的工作流程

1.加入适当比例的破乳剂

由于污水中是含有少量的原油的，所以如果单单是通过物理的方法进行处理，是很难达到彻底将油除净。因此，这就需要在提升泵的入口的地方，加入合适比例的破乳剂，一次来将原油从水细胞中分离出来，然后再通过油水的分离，就可以很好的将污水中的原油除净。

2.酸性污水进行中和

有些地区的油田所产生的污水是属于比较偏酸性的污水，这样的污水由于是属于酸性的，就会容易对管道的设备产生严重的腐蚀作用，从而对设备进行一定的破坏，所以这就要求在进行污水处理时，在反应罐中加入复合碱从而提高PH值。

3.对于固体杂质颗粒的处理

监测水质是否符合标准，主要是通过监测污水中的固体杂质颗粒是否达标，这些杂质颗粒是污水呈现混浊状态的最主要原因，它们一般是漂浮在水中的，一般通过在反应罐中添加进入絮凝剂，就可以使这些杂质结成絮状物，从而沉淀下来，这样就可以使得水质得到比较大的改善。

4.平衡盐分比例

通常我们为了使得水中的各种盐分比例得到平衡，从而进一步来改善产出时的水质，这就需要投入一定量的离子调整剂。

从以上几个流程可以看出，为了包管投入药剂的效果，必须要保证在反应罐的进口，来水量的不变性，在反应罐前要增添污水的调储罐，同时还要在反应罐进口添加污水的提升泵，同时由体系来发生一系列连锁的调控，来调理储罐的液位以及提升泵的排量，从而来确保流量的不变。

二、油田联合站注水体系的构造及优化

1.注水体系的构造

油田的注水体系是一个范围比较复杂，布局也比较复杂的非线性的体系，注水体系实际上是一个相对大型的水力学的网络系统，在注水体系中，注水站可以称为“源”，而注水井或者是配水间，则可以称之为“阱”。

2.需要优化的问题

油田站的注水体系的优化，是指在某一条件下，选择一定的表征的优化生产过程的质量的方针函数，尔后确定的一个或者一组过程的最优值，使得方针函数达到极大值或者极小值。在进行油田注水体系的过程中，必须要管理好两个优化的地方。这两个地方分别是使得配注的偏差到达最小，另外则是使得注水能耗达到最小。这两个问题是有关联的，但是两者的侧重点不同，一个是侧重在于减小误差，从而来保证能够准确无误的实施注水，进而为了提高采油的速度和效率;另一个则是侧重于节能，但是也不能因此使得误差过大。

三、注水体系优化的方法：注水系统分解

对于一个比较复杂和庞大的注水系统，从理论上可以引进“分解”和“协调”的这两种优化的原则，从小的部分入手，解决大的注水控制的优化问题。注水的体系的分化可以根据“压力谷”分化成为子系统，每一个“压力谷”都构成了一个子系统。注水站供给了压力源，通过管网的消耗从而流到配水间，从注水站到配水间的压力就能够慢慢的降低。从压力的总体散布来看，形成了各个注水站的压力的高峰值，依照这种山谷形，因此将山谷形压力散布成为“压力谷”。利用分解的理论和“压力谷”的概念，我们可以将注水站从注水的系统中分离出来，从而组成注水的子系统。

四、油田联合站注水体系计划

1.系统组成

注水体系的中间控制系统是由控制主机、工控机、PLC、高压变频器、企业网、无线网等根本的部分组成的。

2.系统方案设计

注水系统所需要控制的最主要的参数是注水站的压力，在恒压的注水系统中，在泵的出口处安装一个压力的变送器，将实际的压力信号和系统的配注压力的差值，送往变频器中的PID控制器进行一定比例的运算，然后再将模拟量输出给变频器进行调频，最后再输出给PLC。

（1）PLC选型

在这里选用的PLC是西门子的S7-200，它的CPU以及各个组成都可以用在要求比较高的控制系统中，它具有更多的输入（输出）点，更加强大的模块的扩展能力，同时还具有更快的运行速度以及更加强劲的内部集成功能，能够比较好的适用于一些比较复杂的中小型的控制系统中去。

（2）变频器选型

在这里我们选用的是西门子的7.5KW至250KW。它能够按照设计的要求，同时还可以适用内部功能互联技术，具有比较高的可靠性以及灵活性。进行节制的软件可以实现多泵切换、节能运行方法等功能。

（3）压力变送器选型

在油田联合站注水系统中使用的压力的变送器为MPM482型LCD数字显示压力变送器，它的性能比较稳定，同时也比较可靠，是十分适合石油工业过程中的压力和液体的测量和控制的。

3油田联合站注水体系的构造及优化

油田的注水开发，是我国在陆上进行油田开发的一种主要方法，可是因为注水体系的耗能比较大，因此对于油田注水体系仍是需要进行控制和完善设计的。

3.1注水体系的构造

油田的注水体系是一个范围比较复杂，布局也比较复杂的非线性的体系，注水体系实际上是一个相对大型的水力学的网络系统，在注水体系中，注水站可以称为“源”，而注水井或者是配水间，则可以称之为“阱”。

3.2需要优化的问题

油田站的注水体系的优化，是指在某一条件下，选择一定表征的优化生产过程的质量方针函数，而后确定的一个或者一组过程的最优值，使得方针函数达到极大值或者极小值。在进行油田注水体系的过程中，必须要管理好两个优化的地方。这两个地方分别是使得配注的偏差到达最小，另外则是使得注水能耗达到最小。

结语

油田的注水开发，是我国在陆上进行油田开发的一种重要方式，但是由于注水系統的耗能比较大，通过本文介绍了油田联合站的注水系统的结构以及优化，同时也提出了一定的关于油田联合站注水系统的设计方案，在一定程度上能够更加合理的进行开采，同时也能减少能源的消耗。相信我国的石油工业可以在不断进步的技术中，实现更加科学全面的健康发展。

参考文献：

[1]高建民。油田联合站污水处理及注水控制系统设计[D].长江大学，2012.

[2]张程，翁惠辉，汤国强。油田联合站污水处理自动控制系统设计[J].石油化工自动化，2007，01：31-33.