地面测试智能预警、监控、计量控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了地面测试智能预警、监控、计量控制系统，属于油田地面测试技术领域。本实用新型专利技术包括原油传输装置、液位计、流量计、电动调节阀、PLC控制柜和上位机，原油传输装置包括紧急关断阀、油嘴管汇、热交换器、分离器、缓冲罐、计量罐、打油泵、降压管汇、排污池和燃烧池，缓冲罐的顶部和计量罐的顶部分别安装有液位计，计量罐的进油口和出油口均安装有电动调节阀，缓冲罐的出油口和打油泵的出油口均设置有流量计，液位计流量计、电动调节阀和打油泵分别与PLC控制柜连接，PLC控制柜与上位机通信连接。本实用新型专利技术实现了整个地面测试流程的预警、监测、控制、原油计量，合理的规避安全作业风险和减少事故的发生。业风险和减少事故的发生。业风险和减少事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
地面测试智能预警、监控、计量控制系统


[0001]本技术涉及油田地面测试
，具有涉及为地面测试智能预警、监控、计量控制系统。

技术介绍

[0002]在新疆塔里木油田、塔河油田地面测试中，因其特殊的高压、高含硫等特点，地面测试作业量大，须耗费大量的人力、物力去统计、巡检、量油、装车、产量统计等，在工作量大的同时还增加了操作人员的操作风险，如频繁上下油车、频繁上下计量罐，增加了操作人员的跌落、中毒等作业风险，若巡检不及时可能存在原油冒罐、原油冒车污染环境、火灾、爆炸等作业风险。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种测量结果可靠、减少工作人员工作量及作业风险的地面测试智能预警、监控、计量控制系统。
[0004]为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：
[0005]地面测试智能预警、监控、计量控制系统，包括原油传输装置、雷达液位计、流量计、电动调节阀、PLC控制柜和上位机；
[0006]所述原油传输装置包括紧急关断阀、油嘴管汇、热交换器、分离器、缓冲罐、计量罐、打油泵、降压管汇、排污池和燃烧池，所述紧急关断阀、油嘴管汇、热交换器依次连接，所述分离器的进油口与热交换器的出油口连接，所述分离器的出水口与排污池连接，分离器的出气口与燃烧池连接，分离器的出油口与缓冲罐的进油口连接，所述缓冲罐的出气口与燃烧池连接，缓冲罐的出油口与计量罐的进油口连接，所述计量罐的出油口与打油泵连接，所述降压管汇与燃烧池连接；
[0007]所述缓冲罐的顶部和计量罐的顶部分别安装有雷达液位计，所述计量罐的进油口和出油口均安装有电动调节阀，所述打油泵的出油口设置有流量计，所述雷达液位计、流量计、电动调节阀和打油泵分别与PLC控制柜连接，所述PLC控制柜与上位机通信连接。
[0008]进一步的是，所述液位计为雷达液位计。
[0009]进一步的是，所述流量计为涡轮流量计。
[0010]进一步的是，所述油嘴管汇包括依次连接的一级降压管汇和二级降压管汇。
[0011]进一步的是，所述计量罐设置有4～5个，每个计量罐的进油口和出油口均安装有电动调节阀。
[0012]进一步的是，所述PLC控制柜中的PLC控制器型号为S7
‑
1200。
[0013]进一步的是，所述PLC控制柜与上位机之间采用Modbus TCP通信连接。
[0014]本技术的有益效果：
[0015]本技术的地面测试智能预警、监控、计量控制系统通过设置的雷达液位计，不受温度、压力和固相杂质的影响，实时监测缓冲罐和计量罐中的液位高度，并结合设置的流
量计实时统计装油车的装油量，实现了电子仪器仪表监测罐、车内液位高度、流量统计，电动阀门代替人工操作开关阀门，上位机实现远程监测罐、车、阀门的开关状态，紧急情况报警，自动装油停泵等，实现了整个地面测试流程的预警、监测、控制、原油计量，合理的规避安全作业风险和减少事故的发生，减少了工作量。
附图说明
[0016]图1为本技术的控制结构示意图；
[0017]图2为本技术的原油传输装置连接结构图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本技术作进一步的说明。
[0019]如图1～2所示，地面测试智能预警、监控、计量控制系统，包括原油传输装置、液位计20、流量计21、电动调节阀22、PLC控制柜23和上位机24。
[0020]其中，原油传输装置包括紧急关断阀10、油嘴管汇11、热交换器12、分离器13、缓冲罐14、计量罐15、打油泵16、降压管汇17、排污池18和燃烧池19，紧急关断阀10、油嘴管汇11、热交换器12依次连接，分离器13的进油口与热交换器12的出油口连接，分离器13的出水口与排污池18连接，分离器13的出气口与燃烧池19连接，分离器13的出油口与缓冲罐14的进油口连接，缓冲罐14的出气口与燃烧池19连接，缓冲罐14的出油口与计量罐15的进油口连接，计量罐15的出油口与打油泵16连接，降压管汇17与燃烧池19连接，油嘴管汇11包括依次连接的一级降压管汇和二级降压管汇。
[0021]地面测试中，原油从井口中抽出，一路原油中由管道运输并通过降压管汇17到燃烧池19中燃烧反应，而原油通过油嘴管汇11到热交换器12中进行加热后，进入分离器13进行水、气、液分离，分离出的水排出到排污池18中，气体则排出到燃烧池19中进行燃烧反应，分离出的原油液则进入缓冲罐14中再次进行油气分离后输送到计量罐15中，输入到计量罐中的原油通过打油泵16装入装油车中。
[0022]在上述装置的基础上，缓冲罐14的顶部和计量罐15的顶部分别安装有液位计20，计量罐15的进油口和出油口均安装有电动调节阀22，缓冲罐14的出油口和打油泵16的出油口均设置有流量计21，紧急关断阀10、液位计20、流量计21、电动调节阀22和打油泵16分别与PLC控制柜23连接，PLC控制柜23与上位机24通信连接。
[0023]系统通过液位计20实时监测缓冲罐14和计量罐15中的原油液面高度，保证缓冲罐14和计量罐15内的液面处在合理高度，通过流量计21实时监测装油车的装油量，PLC控制柜23实时接收液位计20和流量计21采集到的信息反馈，同时PLC控制柜23实时监测各电动调节阀22和打油泵的开关状态，将采集的数据信息上传到上位机24中，PLC控制柜23与上位机24之间采用Modbus TCP通信连接，在上位机24显示各类数据，如阀门和泵的开关状态，通过监测到的液位高度实现缓冲罐14和计量罐15液位的高低位报警，远程向PLC控制柜23发出指令控制计量罐进出口阀门，代替人工操作计量罐进出口阀，结合液位计监测到的罐内液位的高位报警实现自动切断高液位罐进口阀门，打开低液位罐进口阀门，防止冒罐。通过流量计实时监测装油车装油量，当装油车装油量达到额定装油量时自动停泵，紧急情况下上位机发出指令通过PLC控制柜23控制打油泵自动停泵。
[0024]系统实现了电子仪器仪表监测罐、车内液位高度、流量统计，电动阀门代替人工操作开关阀门，上位机实现远程监测罐、车、阀门的开关状态，紧急情况报警，自动装油停泵等，实现了整个地面测试流程的预警、监测、控制、原油计量，合理的规避安全作业风险和减少事故的发生，减少了工作量。
[0025]优选的是，液位计20为雷达液位计，以雷达波测距原理实时监测出缓冲罐和计量罐内液位高度，测量不受固相杂质堵塞、温度和压力的影响，流量计21为涡轮流量计，精确度高，稳定性好。
[0026]上述系统中，计量罐15一般设置有4～5个进行切换使用，每个计量罐15的进油口和出油口均安装有电动调节阀22。本实例中设置有5个计量罐，由3个敞口罐和2个密闭罐组成，每个计量罐上均设置有液位计进行液面高度测量，PLC控制柜23接收液位计测量得到的模拟量并上传到上位机中，通过操作上位机发出指令通过PLC控制柜23控制相应计量罐的进油口和出油口的电动调节阀，进行切换。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.地面测试智能预警、监控、计量控制系统，其特征在于，包括原油传输装置、液位计(20)、流量计(21)、电动调节阀(22)、PLC控制柜(23)和上位机(24)；所述原油传输装置包括紧急关断阀(10)、油嘴管汇(11)、热交换器(12)、分离器(13)、缓冲罐(14)、计量罐(15)、打油泵(16)、降压管汇(17)、排污池(18)和燃烧池(19)，所述紧急关断阀(10)、油嘴管汇(11)、热交换器(12)依次连接，所述分离器(13)的进油口与热交换器(12)的出油口连接，所述分离器(13)的出水口与排污池(18)连接，分离器(13)的出气口与燃烧池(19)连接，分离器(13)的出油口与缓冲罐(14)的进油口连接，所述缓冲罐(14)的出气口与燃烧池(19)连接，缓冲罐(14)的出油口与计量罐(15)的进油口连接，所述计量罐(15)的出油口与打油泵(16)连接，所述降压管汇(17)与燃烧池(19)连接；所述缓冲罐(14)的顶部和计量罐(15)的顶部分别安装有液位计(20)，所述计量罐(15)的进油口和出油口均安装有电动调节阀(22)，所述缓冲罐(14)的出油口和打油泵(16)的出油口均设置有流量计...

【专利技术属性】
技术研发人员：向荣鹏，蒋恩平，马文渊，覃宇，王涛，何彦强，胡绍平，曾强，高璇，陈玉杰，
申请(专利权)人：成都时代慧道科技有限公司，
类型：新型
国别省市：