油田联合站集输系统控制技术
分類: 图书,工业技术,石油、天然气工业,
作者： 刘合 著
出 版 社： 石油工业出版社
出版时间： 2003-5-1字数： 298000版次： 1页数： 180印刷时间： 2003/05/01开本： 16开印次： 1纸张： 胶版纸I S B N ： 9787502145170包装： 平装内容简介
本书主要从油田实际出发，介绍了联合站集输自动控制系统控制方法、自动化仪表以及远程生产实时管理系统。全书共分七章，包括概述、系统建模、预测控制、鲁棒控制、集散控制系统、远程生产实时管理系统以及集输系统仪表的原理和特点，力求结合实际介绍应用实例。本书内容广泛，实用性强，系统的模型和应用实例都是作者多年科研工作的总结，具有较强的指导性。
本书可作为从事自动控制、电气自动化、计算机应用等方面工作的工程技术人员的参考书，也可供广大科研人员及大专院校师生参考。
目录
第一章概述
第一节国内外油田联合站集输系统控制技术概况
第二节联合站集输系统工艺流程及控制过程分析
一、联合站集输系统工艺流程
二、联合站集输系统控制过程变量分析
第二章联合站集输系统建模
第一节联合站集输系统的物理建模及其简化模型
一、调节阀分析
二、电脱水器、游离水脱除器等效后体积的变化
三、流体的压缩系数
四、基本假设
五、电脱水系统数学模型的建立
六、游离水系统模型的建立
第二节联合站集输系统小波黑箱建模
一、小波基本原理
二、联合站集输系统小波黑箱建模
第三章联合站集输系统预测控制
第一节预测控制算法综述
一、预测控制算法起源与发展
二、预测控制算法特点
第二节联合站集输系统状态反馈预测控制
一、基于离散卷积模型的预测控制算法
二、多变量状态反馈单值预测控制算法
第三节联合站集输系统动态矩阵控制
一、动态矩阵控制的原理和算法
二、联合站集输系统多变量约束动态矩阵控制算法
第四章联合站集输系统鲁棒控制
第一节基本鲁棒H∞控制理论
一、系统不确定性和鲁棒性
二、函数空间和范数
三、H∞控制的标准设计问题
四、常见控制问题向H∞标准设计问题的转化
第二节联合站集输系统鲁棒H∞混合灵敏度函数最小控制
一、联合站集输系统H∞控制准则的确定
二、加权函数阵的选取
三、联合站集输系统H∞标准设计问题模型的建立
四、联合站集输系统H∞控制器的设计
第三节联合站集输系统双模态鲁棒控制
一、广义变结构控制理论简介
二、联合站集输系统双模态鲁棒控制器设计
第五章联合站集散控制系统
第一节集散控制系统的特点
第二节集散控制系统的组成
第三节新型ＭＥ集散控制系统
第四节协调自动化系统
第五节集散系统在联合站集输系统的应用举例
第六章集输控制系统远程实时管理
第一节远程实时管理简介
第二节计算机网络
第三节数据采集
第四节实时分布式数据库
第五节实时数据库安全管理
第六节应用举例
第七章联合站集输系统仪表的种类及特点
第一节集输系统仪表综述
第二节集输系统压力温度单元变送仪表
第三节集输系统物位单元仪表
第四节集输系统含水分析仪表
第五节集输系统辅助单元仪表
第六节集输系统中执行单元仪表
参考文献
书摘插图
第一章概述
第二节联合站集输系统工艺流程及控制过程分析
油田联合站是原油生产的一个关键环节，它的主要作用是接收各转油站来油，对油气水进行分离、净化、加热，将处理后合格的原油、净化污水、净化天然气向下一级油库输送。其中实现油水分离的系统称之为集输系统，它是联合站原油生产的重要过程，+直接关系到成品原油的质量和污水回注的质量，关系到联合站的节能降耗，也决定着联合站生产过程的安全平稳运行及原油生产的经济效益。对联合站集输系统实现良好的自动控制，有利于联合站生产的平稳运行，保证原油质量，降低成本，减轻工人的劳动强度。
一、联合站集输系统工艺流程
联合站集输系统是实现油水分离的重要环节，原油的油水分离过程有自然沉降脱水、化学脱水、机械过滤脱水、电脱水等多种方法。目前我国各油田普遍采用的是沉降脱水、电脱水、电化学联合脱水等方法，采用的脱水流程主要有两种，即两段式脱水流程和三段式脱水流程。
1．两段式集输系统
含水原油中的水大部分以游离状态存在称为游离水，其他一部分水与原油之间呈乳化状态存在称为乳化水。游离水可利用油水比重差采用加热沉降法使其分离，乳化水则很难用一般的重力沉降法实现油水分离，它需要先破坏乳化液和油水界面膜，使均匀分散的水颗粒合并成大水滴，进而实现油水分离。目前，联合站集输系统中，大多采用两段式脱水流程进行油水分离，其流程简图如图1—1所示。
具体的流程为：来自中转站的高含水原油进入联合站后，首先进入游离水脱除器，在破乳剂的化学作用和重力沉降作用下，经合理控制，分离出大部分游离水，高含水原油变成含水在20％～30％左右的中含水原油。游离水脱除器的运行控制非常重要，要求在容器中部安装油水界面检测仪表，适时检测油水界面的变化，并通过控制容器下端放水出口的调节阀开度调整油水界面，使油水界面保持在一定范围内，以保证油出口含水和水出口含油不超标。另外，多台游离水脱除器的出油汇到一条汇管上，要求在汇管上安装压力检测仪表，适时检测汇管压力的变化，并通过控制安装在汇管上的调节阀开度调整汇管压力稳定在0．2～0．35MPa，同时还要实现当压力超高时，快速泄压连锁保护功能。游离水脱除器的放水汇到一条汇管上，靠自压进入污水沉降罐。
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