油田聯(lián)合站是原油生產(chǎn)過(guò)程中重要的環(huán)節(jié)之一，是集原油脫水、原油穩(wěn)定、污水處理、高壓注水、油井摻水拌熱、原油儲(chǔ)運(yùn)等工藝于一體綜合生產(chǎn)廠(chǎng)點(diǎn)，是油田“一級(jí)防火，甲級(jí)防爆”連續(xù)生產(chǎn)的要害單位，其生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)與監(jiān)控不僅直接關(guān)系到成品原油的產(chǎn)品質(zhì)量、關(guān)系到設(shè)備的能耗大小，更重要是決定著生產(chǎn)過(guò)程的安全平穩(wěn)運(yùn)行及原油生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 設(shè)計(jì)思路與技術(shù)解決方案和途徑

2.1 總體設(shè)計(jì)思路

光纖傳感與控制技術(shù)在油田聯(lián)合站的應(yīng)用研究項(xiàng)目，就是運(yùn)用光纖傳感技術(shù)具有:

(1) 實(shí)現(xiàn)非電檢測(cè)，真正本質(zhì)安全、防爆;
(2) 實(shí)現(xiàn)非接觸式檢測(cè)，無(wú)污染、高絕緣性;
(3) 抗電磁干擾能力強(qiáng)、檢測(cè)精度高等特點(diǎn)。

　　武漢工大光纖傳感科技股份有限公司成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)檢測(cè)光纖系列產(chǎn)品、及與河南油田共同研制開(kāi)發(fā)的三種新型光纖傳感器作為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)用傳感器的主導(dǎo)，配套先進(jìn)的壓力、溫度傳感器和當(dāng)今國(guó)際流行的分布式計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)組成先進(jìn)、完整的生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)，改善全站的生產(chǎn)和安全管理現(xiàn)狀、提高生產(chǎn)管理水平、提高本質(zhì)安全，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度;為油氣集輸生產(chǎn)現(xiàn)代化管理創(chuàng)出了一條新路。

2.2 項(xiàng)目總目標(biāo)

(1) 聯(lián)合站油、水、氣處理系統(tǒng)采用先進(jìn)光纖傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程多項(xiàng)參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)、控制、顯示、報(bào)警;
(2) 注水罐，原油儲(chǔ)罐采用光纖液位計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，高位報(bào)警;
(3) 原油外輸自動(dòng)檢測(cè)、控制、報(bào)警;
(4) 站內(nèi)實(shí)現(xiàn)管理、控制一體化、智能化;
(5) 建立生產(chǎn)控制系統(tǒng)和安全控制系統(tǒng)的快速實(shí)時(shí)通訊，利用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)控制系統(tǒng)和安全控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口;
(6) 安全管理達(dá)到中石化股份公司安全管理規(guī)范要求;
(7) 實(shí)現(xiàn)站、廠(chǎng)、局計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)管理。

2.3 主要研究?jī)?nèi)容

(1) 原油三相分離器油、水液面自動(dòng)檢測(cè)、控制;
(2) 原油三相分離器天然氣壓力自動(dòng)檢測(cè)、控制;
(3) 原油穩(wěn)定塔液面檢測(cè)、控制、報(bào)警;
(4) 輕油罐液面自動(dòng)檢測(cè);
(5) 注水罐、原油儲(chǔ)罐液位自動(dòng)檢測(cè);
(6) 原油儲(chǔ)罐液位高位自動(dòng)報(bào)警;
(7) 原油儲(chǔ)罐溫度自動(dòng)檢測(cè);
(8) 油井摻水系統(tǒng)自動(dòng)控制;
(9) 原油長(zhǎng)輸管線(xiàn)壓力、溫度自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警;
(10) 原油外輸平穩(wěn)輸油自動(dòng)控制;
(11) 三相分離器溫度自動(dòng)檢測(cè);
(12) 井排來(lái)油溫度檢測(cè);
(13) 消防系統(tǒng)水壓檢測(cè);
(14) 聯(lián)合站集中監(jiān)測(cè)、顯示系統(tǒng):

2.4 技術(shù)方案與解決途徑[2-4]

　　(1) 將光纖傳感技術(shù)引入聯(lián)合站

　　將光纖傳感技術(shù)引入聯(lián)合站，就是運(yùn)用光纖傳感技術(shù)具有:實(shí)現(xiàn)非電檢測(cè)，真正本質(zhì)安全、防爆;實(shí)現(xiàn)非接觸式檢測(cè)，無(wú)污染、高絕緣性、抗電磁干擾能力強(qiáng)、檢測(cè)精度高等特點(diǎn)，解決原油儲(chǔ)罐液位檢測(cè)和報(bào)警，解決儲(chǔ)罐負(fù)壓檢測(cè)和報(bào)警，解決原油流量檢測(cè)和信號(hào)遠(yuǎn)傳，解決三相分離器油、水液位檢測(cè)與信號(hào)遠(yuǎn)傳。

　　(2) 研制和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的光纖傳感器

　　由于光纖傳感產(chǎn)品進(jìn)入油田聯(lián)合站很晚，目前還談不上規(guī)�；瘧�(yīng)用，因此現(xiàn)在成熟光纖傳感器無(wú)法全面滿(mǎn)足聯(lián)合站檢測(cè)的需要。要完成項(xiàng)目研究的技術(shù)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的總目標(biāo)，就必須結(jié)合聯(lián)合站工藝過(guò)程檢測(cè)具體工況，研制和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的光纖傳感器。

　　(3) 開(kāi)發(fā)光纖浮球液位變送器

　　開(kāi)發(fā)用于油、氣、水三相分離器油、水液位檢測(cè)的光纖浮球液位變送器，用以替代現(xiàn)在用的氣動(dòng)儀表，解決傳統(tǒng)氣動(dòng)信號(hào)在傳輸過(guò)程中堵、漏、凍現(xiàn)象，提高控制的快速性、檢測(cè)和控制的可靠性。

　　(4) 開(kāi)發(fā)光纖流量計(jì)量?jī)x

　　應(yīng)用容積式流量檢測(cè)原理采用光纖轉(zhuǎn)換和傳送方式實(shí)現(xiàn)原油流量檢測(cè)與遠(yuǎn)傳，解決傳統(tǒng)電動(dòng)儀表因傳送距離長(zhǎng)抗干擾能力低的問(wèn)題，避免強(qiáng)干擾下，檢測(cè)系統(tǒng)的誤操作。

　　(5) 開(kāi)發(fā)儲(chǔ)罐光纖負(fù)壓報(bào)警器

　　解決原油儲(chǔ)罐負(fù)壓檢測(cè)與報(bào)警問(wèn)題，可有效預(yù)防因呼吸閥堵塞，造成負(fù)壓癟罐事故的發(fā)生。

　　(6) 油井摻水系統(tǒng)自動(dòng)控制和原油外輸平穩(wěn)輸油自動(dòng)控制

　　運(yùn)用變頻器與壓力檢測(cè)構(gòu)成閉環(huán)回路，確保機(jī)泵在高效經(jīng)濟(jì)區(qū)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，降低設(shè)備維護(hù)率，提高設(shè)備使用壽命。

　　(7) 生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合站生產(chǎn)

　　采用目前國(guó)際上非常流行的分布式控制技術(shù)和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成先進(jìn)的生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合站生產(chǎn)、安全實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理，并將聯(lián)合站實(shí)時(shí)的生產(chǎn)和安全信息聯(lián)入油田開(kāi)發(fā)網(wǎng)和安全信息網(wǎng)，為油田經(jīng)