基于优先级的PID控制回路维护管理

PID控制回路是现代工厂的基础控制层,但缺乏明确的准则来判定控制回路的好坏。提出一种依据解释结构模型ISM(interpretative structural modeling method)计算控制回路的重要性,并综合考虑控制回路性能、确定控制回路维护优先级的方法,给出了判定控制回路是否需要维护的量化结果。仿真实例研究验证了提出方法的正确性与适用性。     

高可靠性阀门控制回路的应用

原有的阀门控制方案存在电磁阀失效导致关断阀误动作引起生产关停的风险,为此对关断阀控制回路进行了改造,增加了调压阀、电磁阀、梭阀及泄压阀等少量的控制器件,提高了阀门控制回路的可靠性,改造后的高可靠性阀门控制回路获得国家专利授权（ZL201120354700．2）。在生产现场运用高可靠性阀门控制回路改造现有重要关断阀的控制回路,可提高阀门控制回路的可靠性,同时降低控制回路维修风险,效果良好。     

硫磺回收装置酸性气燃烧炉配风控制方案优化

结合硫磺回收装置酸性气燃烧炉的工艺流程特点,通过对燃烧炉的燃料气、酸性气、H_2S以及SO_2质量浓度比值与预热空气燃烧的比值控制方案与鼓风机排空控制回路的详细介绍,深入分析了它们之间耦合的关系,提出了通过改进鼓风机出口放空空气流量控制的计算方式,将该定值控制回路改为随比率、混合酸性气、大小配风流量变化而变化的随动控制回路,有效地解决了鼓风机排空控制回路与燃烧炉大小配风控制回路之间的耦合关系。实现了鼓风机排空控制回路自动随动变值设定的远程控制,有效地提高了燃烧炉和焚烧炉的燃烧效率,减小了烟气污染物的排放,整体提高了控制回路的自动投运水平。     

LLDPE装置气相回路中乙烯浓度控制回路分析

自ＬＬＤＰＥ装置开车以来，气相控制回路的运行情况基本良好，但是距原来设计要求还有一定差距，究其原因，主要是乙烯浓度控制回路控制指标没有达到要求，对这一控制回路的影响，既有它自身因素，也有来自外界的干扰。分析了这些因素与乙烯浓度控制回路稳定性之间的关系，以求提高整个气相控制过程的稳定性，降低消耗。     

井口控制盘泄漏故障快速分析法

在海洋石油开发生产中,井口控制盘对海上石油平台的安全生产和平稳运行起着至关重要的作用。本文以中国海洋石油总公司所属的北部湾无人井口平台为例,总结出井口控制盘泄漏故障的快速分析法,主要分为气动控制回路和液压控制回路泄漏处理。气动控制回路采取的方法是"化整为零逐个击破",将气动控制回路逐个隔离迅速判断出泄漏点后进行处理。液压油回路采取的方法是"逆流而上顺藤摸瓜",从汇总的回流管线逆流而上,从分支点发现泄漏点后,沿着泄漏管线找到泄漏点进行处理。     

分壁精馏塔分离BTX开车过程的动态模拟

以苯、甲苯和二甲苯(BTX)工业芳烃原料为研究对象,在Aspen Dynamics软件中建立了分壁精馏塔的组分控制开车模拟方法,利用动态严格精馏模型的控制参数模拟了组分控制回路开车的全过程。实验结果表明,采用分壁精馏塔的组分控制开车模拟的方法可以很好地模拟分壁精馏塔开车过程;组分控制回路进行开车需要经历再沸器加热控制回路主导阶段、分液比控制回路主导阶段和系统自平衡阶段,在最后阶段,全塔温度在小范围内波动且最终趋于稳定,产品纯度也逐渐逼近设定值;利用组分控制回路能够成功实现分壁精馏塔的自动开车。     

过程控制的优化对回路品质的改善

针对常减压装置工艺过程变化较为频繁的特点,通过对相关控制回路控制效果的现状调查,分析影响回路品质的主要干扰因素。根据控制回路自控失调的特点以及检测参数变化的历史记录,采用PID参数优化设计;运用参数整定程序流程技术,改善控制回路环境。为适应工艺生产过程对控制参数的不同要求,编写出与之相匹配的控制回路组态程序和采用能准确反映介质特性的现场仪表,提高自控系统调节质量。实施优化控制,完善了常减压装置仪表控制系统的控制功能、监视功能和通信功能,改善了过程控制的品质,提高了控制系统的自动化程度。     

水下采油树控制回路贝叶斯-GO法可靠性分析

为保证水下采油树控制系统的监测和控制回路生产运行功能正常,提出运用一种改良的贝叶斯网络与GO法相结合的方法对系统控制回路进行可靠性分析。根据正常工况和泄漏工况,对系统的生产回路和环空回路的各控制阀门的操作路径建立GO图。列出系统的控制回路框图,并按照对应GO模型转换成GO流程图。按照一定的映射规则,将GO图转换成对应的贝叶斯网络结构。根据贝叶斯法的前向和后向推理计算规则,得出控制回路在不同工况下各阀门的风险概率。分析结果表明,在深水环境的高压和高腐蚀性影响下采油树系统的控制功能会受到一定的影响,水下控制模块（Subsea Control Model,SCM）的失效率较高。     

专题报道

正本期以苯-甲苯-二甲苯工业芳烃原料为研究对象,在Aspen Dynamics软件中建立了分壁精馏塔的组分控制开车模拟方法,利用动态严格精馏模型的控制参数模拟了组分控制回路开车的全过程。研究发现,采用分壁精馏塔的组分控制开车模拟的方法可以很好地模拟分壁精馏塔开车过程;组分控制回路进行开车需要经历再沸器加热控制回路主导阶段、     

海上无人平台井口控制盘的设计

针对海上无人平台井口控制盘进行研究并与海上平台同类产品进行了对比分析,结果表明该产品低压控制主要以氮气作为控制介质,液压输出采用液压控制模式,系统由公用主系统、单井模块、氮气瓶组及易熔塞控制回路、手动关断站控制回路组成,并对系统组成部分做了详细介绍和说明。为提高氮气瓶的使用寿命,减少后期井口控制盘的生产维护成本,对低压控制回路进行了设计优化。     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储层非均质性强,边底水选择性水侵,渗流规律复杂,为了提高地下储气库的建库效率,需要研究储层在改建地下储气库多周期强注强采过程中的多相流体渗流规律。在获取有代表性的裂缝发育碳酸盐岩岩心较为困难的条件下,通过对天然岩心进行剪切造缝和多轮次气水互驱实验,研究了地下储气库气水过渡带在注采过程中的多相渗流规律,分析了裂缝合气空间贡献率以及储气库含气空间动用效果。结果表明:裂缝模型的相渗曲线近似于"X"形,多次气水互驱后相渗曲线基本没有变化,基质岩心模型相渗曲线经多次气水互驱后气水两相共渗区间变窄,共渗点降低;微裂缝对储层含气空间贡献率较高,微裂缝发育储层的含气空间利用率保持在较高水平,徽裂缝不发育储层的含气空间利用率逐渐降低并趋向稳定。因此,在微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库过程中可以在徽裂缝不发育储层布置生产井,同时通过控制边底水运移范围降低注入气损失,从而提高地下储气库的建库效率。     

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。     

Biodiesel Projects Helpful to Ease Energy Shortage

Nearly 7,000 hectares of biodiesel forest will take shape in the northern province of Hebei in 2008, part of a national campaign to fuel the fast growing economy in a green way. In no more than five years, the Pistacia chinensis Bunge, whose seeds have an oil content of up to 40 percent, will yield five tons of fruit and contribute about two tons of high-quality biological diesel oil, according to the provincial forestry administration.     

State Energy Base Proposed in Inner Mongolia

Experts recently suggested China set up a state energy base in lnner Mongolia Autonomous Region to ease its energy thirst. The survey was co-conducted by senior researchers from the National Development and Reform Commission, Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Finance. To plan and establish strategic energy bases at state level is in line with the principle of ＂giving priority to energy saving and diversifying energy consumption with the utility of coal at the core.＂     

烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的气相色谱研究

利用气相色谱法测定了不同色谱柱温度和不同载气流速下,C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的保留时间,并利用相关公式对测试结果进行了线性回归分析,测得了吸附热力学参数和扩散系数;考察了色谱柱温度、烷烃碳链长度和载气流速对烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的影响。实验结果表明,回归分析的线性相关性良好,色谱柱温度越高,孔道对吸附质的吸附能力越弱;在不同载气流速下,轴向扩散系数不同;随烷烃碳链长度的增加,吸附焓变呈先增大后减小的趋势,轴向扩散系数呈线性增长;C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附焓变在-1.264~-42.975 k J/mol之间;当载气流速为2.654~4.246 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.328 8~0.551 7 cm2/s之间;当载气流速为5.308~13.270 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.430 2~1.456 4 cm2/s之间。     

四川盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性

目前,我国的氦气资源主要依赖进口,寻找大中型高含氦天然气田是改变这一现状最现实的途径。为此,对四川盆地威远地区高含氦天然气藏的成藏机理和氦气来源进行了分析,以探讨在该盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性。首先根据盆地周缘12条野外露头剖面和4口钻穿震旦系单井的资料,系统分析了前震旦系的岩石学、沉积相、烃源岩等特征,认为前震旦系发育的沉积地层为南华系,东南缘露头剖面的地层序列为南沱组、大塘坡组、古城组和莲沱组,推测盆地内部可能发育相同的地层序列;南沱组、古城组和莲沱组主要为冰川沉积,为砂砾岩夹泥岩;而大塘坡组为间冰期沉积,发育一套砂泥岩地层,其下部泥页岩的有机质含量高,为较好烃源岩。进一步的研究表明:南沱组砂砾岩储层、大塘坡组烃源岩和地层中侵入的花岗岩"氦源岩"可形成较好的高含氦天然气藏成藏组合;前震旦系沉积岩的分布主要受早期裂谷控制,在裂谷内部充填厚层的沉积岩地层。结合地震资料预测了威远—资阳地区沉积岩和花岗岩的分布,结论认为在资阳地区对震旦系—前震旦系进行高含氦天然气藏的勘探是可行的。     

水平井多级压裂管柱力学、数学模型的建立与应用

水平井多级体积压裂技术是近几年国内外为有效开发页岩气藏和低渗透油气藏而发展起来的一项新技术,但随之出现了压裂管柱力学环境更加复杂的新问题。针对该复杂的力学、数学问题,根据水平井多段压裂工艺管柱受力特点,建立了悬挂封隔器以下,多封隔器坐封、开启压差滑套和开启投球滑套3种工况的力学模型,并根据各工况的受力特征,建立了这3种工况管柱力学计算的数学模型。根据弹性力学理论中厚壁筒的Lame公式和Von Mises应力计算公式,推导出了管柱受内压力、外挤力和轴向应力共同作用下油管柱安全性评价的等效应力计算数学模型,建立了多级压裂管柱力学强度安全评价的数学模型;根据已建立的水平井多封隔器管柱力学计算的数学模型,开发了水平井多级压裂管柱力学安全评价的实用软件。该研究成果已经在新疆塔里木盆地塔河油田某气井得到了应用和验证,取得了很好的效果,为水平井多级压裂管柱安全工作参数的优化设计和安全性评价提供了理论依据和简便可靠的技术手段。     

基于洛伦茨曲线评价水驱油藏驱替均衡程度

针对水驱油藏开发过程中无法有效定量描述驱替均衡程度的问题,利用高台子油层各井动态指标和小层纵向上的注采关系占总体的比重情况,绘制相应的洛伦茨分布曲线,得到用于量化评价油藏平面、纵向驱替均衡程度的“开发均衡指数”,该值小于0.4时驱替程度相对均衡。将研究成果应用于评价二次开发前后水驱油藏的驱替均衡程度,研究结果表明：目标区采出情况均衡指数降低了0.1615,含水情况均衡指数降低了0.0950,整体驱替均衡程度达到了相对均衡的水平,但纵向上仍差异悬殊。建立的洛伦茨曲线评价驱替均衡程度的方法,充分考虑了单井产能差异所造成的驱替不均衡情况,准确度高。研究成果为二次开发水驱油藏的驱替均衡程度评价提供了定量标准。     

复杂地质条件气藏储气库库容参数的预测方法

国内复杂地质条件气藏型地下储气库经过10余周期注采后工作气量仅为建库方案设计工作气量的一半,运行效率偏低。为此,利用气藏地质、动态及建库机理,建立了地下储气库注采运行剖面模型,根据气藏开发、气藏建库及稳定注采运行过程中纵向上流体的分布特征及其变化趋势,将地下储气库剖面分成4个区带(建库前纯气带、气驱水纯气带、气水过渡带及水淹带);按区带确定了影响建库有效孔隙体积的主控因素(储层物性及非均质性、水侵和应力敏感)及其量化评价方法,进一步考虑束缚水和岩石形变的影响,并引入注气驱动相,根据注采物质平衡原理建立了气藏型地下储气库库容参数预测数学模型。该模型涵盖了地质、动态及建库机理,从微观和宏观角度综合评价了影响建库空间的主控因素,大大提高了预测结果的准确度和精度,使建库技术指标设计更趋合理,目前已广泛应用于中国石油天然气集团公司气藏型地下储气库群的建设当中。