油气分离仿真模拟系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油田设备技术领域，特别是涉及一种油气分离仿真模拟系统。
【背景技术】
[0002]地层中的石油到达油气井口继而沿出油管或采气管流动时，随着压力和温度条件的变化，常形成气液两相。为了满足油气井产品计量、矿场加工、储存和输送的要求，必须将它们按液体和气体分开，成为通常所说的原油和天然气，这就是油气分离。
[0003]油气分离是一个连续复杂的生产过程，整个生产环节工艺复杂、操作难度大等控制难点。目前海上石油平台油气分离都已实现DCS控制。通过上位可以对油气分离的各种过程进行监测，而且工程师只需要通过在工程师站操作，即可对执行机构的控制，实现油气分离的自动化生产。
[0004]传统的油气分离操作培训往往需要到实际设备现场(海洋平台)进行，费时费力，而且培训人员在熟练掌握前，考虑到安全问题，不能实际动手亲自操作，只能在一旁观看。这不但给培训工作带来极大的不便，还导致培训效果不理想等问题。随着海洋石油资源的深入开发，企业需要更多的技术人员，所以开发更简单、快速、安全、高效率的油气分离培训系统就势在必行。因此，设计开发一种油气分离仿真模拟系统显得是尤为重要。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:提供一种油气分离仿真模拟系统，该油气分离仿真模拟系统不仅可以通过中控系统控制，还可以现场就地控制，进而一方面为培训人员提供一个培训平台、培训系统；同时也可以通过该系统及时掌握油气分离的工况，便于培训人员进行更直观的学习和分析。
[0006]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
[0007]一种油气分离仿真模拟系统，其特征在于:包括:
[0008]用于模拟油气分离工艺过程的仿真测试模拟系统，所述仿真测试模拟系统包括用于模拟油气分离罐体设备的N个模拟仿真控制箱；所述油气分离罐体设备包括采油树、生产管汇、加热器、分离器、电脱补给泵、电脱、原油缓冲罐、原油外输泵、清管球发射器PIG阀、生产水缓冲罐、生产水增压泵、核桃壳过滤器、火炬臂、闭排灌、闭排泵、开排罐、开排泵、注水缓冲罐、注水泵、注水管汇、注水PIG阀；上述N个模拟仿真控制箱分别用于模拟采油树、生产管汇、加热器、分离器、电脱补给泵、电脱、原油缓冲罐、原油外输泵、清管球发射器PIG阀、生产水缓冲罐、生产水增压泵、核桃壳过滤器、火炬臂、闭排灌、闭排泵、开排罐、开排泵、注水缓冲罐、注水泵、注水管汇、注水PIG阀的工作过程；
[0009]现场控制系统，所述现场控制系统包括可编程控制器、以及与可编程控制器连接的触摸屏上位机；所述可编程控制器的I/o端子通过切换开关分别与N个模拟仿真控制箱电连接；
[0010]中控系统，所述中控系统包括基站、以及与基站连接的DCS控制器，所述DCS控制器通过所述切换开关分别与N个模拟仿真控制箱电连接。
[0011]进一步:所述模拟仿真控制箱包括0-10V的电压模块、按钮开关、指示灯；所述电压模块的输出0-10V的模拟信号，上述模拟信号经过隔离栅整合成4-20mA的电流信号然后输出。
[0012]所述可编程控制器的型号为西门子PLC300。
[0013]所述N 为 26。
[0014]本发明具有的优点和积极效果是:
[0015]1.设计开发了一套油气分离仿真模拟系统，可以专门用于新人的培训和学习，解决了传统培训工作难度大，费时费力等缺点；
[0016]2.降低了油气分离系统和DCS系统培训成本；
[0017]3.由于油气分离罐体设备与现场实体设备一致，因此实现了培训人员实战的培训，大大提高了培训人员的培训效果；
[0018]4.可以通过油气仿真模拟系统模拟各种工况及故障，提高了培训人员对报警故障的解决能力。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的整体结构框图；
[0020]图2是本发明的局部结构框图；主要用于显示现场控制系统的结构关系；
[0021]图3是本发明的局部结构框图；主要用于显示中控系统的结构关系；
[0022]图4是油气分离罐体设备的具体连接关系图。
[0023]其中:1、分离器；2、加热器；3、生产管汇；4、采油树；5、原油缓冲罐；6、清管球发射器；7、闭排灌；8、生产水缓冲罐；9、核桃壳过滤器；10、注水缓冲罐；11、注水PIG阀；12、火炬臂；13、开排罐；14、电脱。
【具体实施方式】
[0024]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0025]请参阅图1、图2、图3:—种油气分离仿真模拟系统；包括:仿真测试模拟系统、现场控制系统、以及中控系统；其中:
[0026]仿真测试模拟系统用于模拟油气分离工艺过程，所述仿真测试模拟系统包括用于模拟油气分离罐体设备的N个模拟仿真控制箱；其中N为自然数，在本优选实施例中，N为26，请参阅图4，所述油气分离罐体设备包括采油树4、生产管汇3、加热器2、分离器1、电脱补给泵、电脱14、原油缓冲罐5、原油外输泵、清管球发射器PIG阀、生产水缓冲罐8、生产水增压泵、核桃壳过滤器9、火炬臂12、闭排灌7、闭排泵、开排罐13、开排泵、注水缓冲罐10、注水泵、注水管汇、注水PIG阀11 ;上述清管球发射器PIG阀安装于清管球发射器6上；上述N个模拟仿真控制箱分别用于模拟采油树、生产管汇、加热器、分离器、电脱补给泵、电脱、原油缓冲罐、原油外输泵、清管球发射器PIG阀、生产水缓冲罐、生产水增压泵、核桃壳过滤器、火炬臂、闭排灌、闭排泵、开排罐、开排泵、注水缓冲罐、注水泵、注水管汇、注水PIG阀的工作过程；其中原油外输泵、生产水增压泵和闭排泵采用真实的小功率离心泵，为罐体管道中的液体流动提供动力。
[0027]原油分离主要包括如下工艺过程:
[0028]原油处理过程:液体经采油树生产管汇电加热器——一级分离器电脱一原油缓冲罐一经过原油外输泵加压(并联清管球发射器)-一回到采油树；
[0029]生产水处理过程:一级分离器、电脱产生的水经生产水缓冲罐生产水增压泵核桃罐过滤器注水缓冲罐(并联PIG阀)回到采油树；
[0030]开闭排处理过程:所有罐的闭排口经管路一闭排灌一经闭排泵一开排罐，这路是只有在罐体检修时才打开。
[0031]由于油气分离罐体设备主要用于模拟现场油气分离设备，其本身为现场油气分离的比例小模型，具体连接结构与现场油气分离设备相同，因此此处不对其具体的连接结构进行过多的赘述。
[0032]现场控制系统，所述现场控制系统包括可编程控制器、以及与可编程控制器连接的触摸屏上位机；所述可编程控制器的I/o端子通过切换开关分别与N个模拟仿真控制箱电连接；作为优选实施例，所述可编程控制器的型号为西门子PLC300。现场控制系统主要实现油气分离系统的就地控制，当油气分离仿真模拟系统切换到现场控制系统时，操作人员可以通过触摸屏功能