PCS在胜利油田埕岛海上中心平台的应用

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基于FlexI／O的埕岛油田中心三号平台控制系统

基于FlexI／O的埕岛油田中心三号平台控制系统摘要：针对中心三号海洋平台的工艺布局，自控系统采用了分布式的结构，PLC主控CPU部分位于中控室，I/O机柜位于现场，减少了电缆铺设量、提高了系统的容错能力。

控制系统采用主控ControllogixPLC和分布式FlexI/O相结合的控制架构，各远程机柜槽架间通过冗余的ControlNet网络连接，提高了系统的稳定性，鉴于通讯距离较远的情况，采用了光纤中继的方式延长ControlNet网络的距离。

关键词：FlexI/O ControlNet PLC 冗余1、概述为满足埕岛滩海油田产能建设的需要，新建埕岛中心三号平台，完成油气处理及集输功能。

中心三号平台综合控制系统由过程控制系统（PCS）和安全控制系统（SIS）组成。

过程控制系统（PCS）负责监控平台的生产运行，监控各工艺生产参数；安全控制系统（SIS）完成火气探测、报警及联动输出、平台的手动或自动紧急切断等功能，保障平台人员与设备的安全。

过程控制系统（PCS）和安全控制系统（SIS）是两套完全独立的PLC系统，分别由ControllogixPLC和分布式FlexI/O 组成。

由于采用了FlexI/O的架构，系统的I/O控制机柜位于工艺生产区域，远程机柜与中控室的ControllogixPLC通过光纤连接，极大的减少了系统信号电缆铺设的繁琐，且光纤通讯稳定可靠，保障了系统正常运行。

2、FlexI/O特点FlexI/O是分布式应用的灵活、模块化I/O，它具有较大的、基于框架的I/O 系统的所有功能，而空间要求很小。

在使用FlexI/O时可以选用I/O类型和网络类型来满足应用需要。

中心三号平台的工艺生产设备全部位于生产平台，且生产平台分为4层，可谓面积大、范围广，不能采用传统的铺设电缆集中到一个I/O机柜的方法，分布式FlexI/O具有占地面积小，接线方式简单等特点，因而是在该场所最适合的控制架构。

3、中心三号控制系统集成架构本系统采用PLC加远程I/O的系统架构，冗余的PCSPLC和SISPLC作为平台的核心控制器位于生活动力平台生活楼中控室，采用美国Rockwell公司ControlLogix1756系列PLC，CPU采用冗余配置。

海上自动化系统在油气田开发生产中的应用.doc

海上自动化系统在油气田开发生产中的应用作者：周鲁川巩…文章来源：胜利油田海洋石油开发公司点击数：241 更新时间：2008-7-3 20:48:441 自动化系统结构及规模埕岛油田自动化系统结合海上生产单位的管理体制，从平台的布局、功能、生产管理方式等实际出发，将整个系统设为三级。

第一级为陆地中心站(设在公司办公楼)：根据整体方案，陆地中心站既是埕岛油田生产信息中心,也是生产指挥中心。

在陆地中心站可以监视整个埕岛油田的生产动态，处理油田生产信息，打印油田生产报表。

另外，陆地中心站与外部信息系统联网，数据自动进入公司信息站的ORACLE数据库进行长期存储，同时工程地质技术人员可通过网络获取必要的数据，进行油井生产情况分析。

第二级为中心平台站(设在中心平台控制室)：中心平台控制室的计算机可以监控中心平台站及周围所属卫星平台站的生产运行情况，并通过数字微波向陆地中心站传送数据。

第三级为卫星平台站(设在采油平台上)：卫星平台站负责监视及控制卫星平台的生产运行情况。

卫星平台站为无人值守站，其主要配置和功能如下：·各类一次仪表。

检测油水井、工艺设备、可燃气体和火灾等测控参数，并将测控参数传送给远程终端RTU，同时执行RTU的控制命令。

·远程终端RTU一套。

负责接收一次表输出的信号，进行数据处理、判断，并将判断结果通过无线信道发往中心平台控制室，同时接收中心平台控制室发来的控制命令，实现对卫星平台的遥测遥控。

·MDS4000无线数据传输设备一套。

用于与中心平台站的无线数据传输。

SCADA系统数据传输采用两级数据传输网络，即陆地中心站对中心平台站，中心平台站对卫星平台站。

(1)陆地中心站对中心平台站无线通讯设备选用美国MDS公司的扩频微波系统，传输距离≥50Km，传输容量为2MBPS，以自动化数据传输为主，兼顾语音、图象等多媒体传输。

(2)中心平台站对卫星平台站无线数据传输设备选用美国MDS4000系列的无线电台系统，传输距离≥12Km，传输速率为9600BPS。

紧急联锁关断系统在埕岛海洋采油平台中的应用

紧急联锁关断系统在海洋采油平台中的应用1 前言胜利埕岛油田是拥有3座中心平台和90多座采油井组平台的大型滩海油田，采油平台完成采油、计量及加热等生产工艺流程，原油通过海底输油管道输送至中心平台进行油、气、水处理，最后输送至陆地。

紧急联锁关断系统通过对油井生产集输关键参数（单井回压、外输干压、加热器温度、火灾报警、可燃气体报警等）的连续监视，检测其相对与预定安全条件的变化，当参数值超出安全限值时，系统会立即对相应生产设备实施关断，保障生产和集输的安全，使发生恶性事故的可能性降到最低。

2 生产工艺流程采油平台井口来油靠井口压力流经计量流程或生产流程后，原油通过海底管线输送至中心平台进行简易的油气水处理，最后输送至陆地。

如图1所示，采油平台工艺流程设备主要包括了井口采油树、计量流程中的计量电加热器和混输流程中的生产电加热器[1]。

图1 采油平台生产工艺流程3 系统组成及特点3.1 系统组成3.1.1 SIS系统埕岛油田SCADA系统采用了“三级网络，两级控制”的架构，中心平台和陆地中心站均可以遥测遥控各采油平台，采油平台端的控制系统由过程控制系统（PCS）和安全控制系统（SIS）组成，其中SIS系统又由紧急关断系统（ESD）和火气系统（FGS）组成。

ESD系统主要完成了对工艺生产参数的监控，包括干温、干压、加热器出口温度、井口回压等参数，并根据相应生产参数的变化实施对相应井口电潜泵、电加热器、紧急切断阀等设备的紧急停车。

FGS系统主要完成对采油平台火灾报警信号、可燃气体报警信号的实时监控，并根据不同安全区域的火灾或可燃气体报警信号联锁关断井口电潜泵、井上井下安全阀和紧急切断阀等设备，并控制4种不同颜色平台状态灯的开启和熄灭。

3.1.2 关键参数为保障采油平台稳定、安全的生产，根据工艺流程确定了影响工艺的重要生产参数[2]，如：为保障井口原油的正常外输，将单井回压、平台原油外输干压作为联锁关停油井的触发条件；将加热器出口温度作为联锁关停生产或计量加热器触发条件；将可燃气体或火灾报警作为联锁关断切断阀、电潜泵等设备的触发条件。

浅析海上平台油气计量现状

浅析海上平台油气计量现状摘要：胜利油田分公司海洋采油厂管辖的埕岛油田，年产量在300万吨，计量设备、仪表的正常工作直接决定了外输油气计量数值的准确度。

本文初步分析了该油区现有计量设备的工作原理、特性及使用状况中出现的问题，并结合海上油气计量的发展趋势总结出具有海上特色的油气井计量技术。

关键词：油井；计量设备；使用现状一、前言埕岛油田是胜利油田开发的第一个海上极浅海边际油田，其油气集输管理模式具有鲜明的埕岛油田特色，以“卫星平台—中心平台—陆上接转站—外输交接点”海管外输为主，以“船舶拉油——卸油码头卸油”为辅。

采用合理的计量设备和方式在油田生产管理中有着非常重要的意义，计量工作质量的高低直接决定了油井产量数值的精确度，进而又直接影响了采油单位的油气产量数值。

本文初步分析了海三生产管理区所辖平台的现有计量设备的工作原理、特性及使用状况中出现的问题，并结合海上油气计量的发展趋势总结出具有海上特色的油气井计量技术。

二、平台计量设备使用现状1、海上计量方式概述埕岛油田海上计量装置主要功能是为了实现单井产量计量，包括产液量及产气量计量，为油井生产情况的分析及下步管理提供基础数据。

目前海上平台最常用的传统计量方式有两种，一种是利用计量分离器的玻璃管量油测气法，主要是通过连通器的原理折算油井产量，这种计量方式操作复杂、计量误差较大；第二种是油气经过油气分离器分离后分别进入质量流量计和气体流量计进行计量，可实现长时间的累加计量，降低了计量误差，但传统的立式（卧式）分离器占地面积大，管理维护也较为复杂，并且计量精度受分离器分离效果的影响也存在着较大误差。

因此如何改善分离器的分离效果、减少占地面积是传统计量装置需要解决的主要问题。

目前埕岛油田常用的计量方式有四种：玻璃管计量、传统分离仪表计量、海默三相计量和新型分离仪表计量。

2、海上计量的工作原理及其存在的问题2.1 玻璃管计量玻璃管计量是用玻璃管液面计来计量的一种比较原始的计量方式，在油气分离器上安装一根长约80cm并与分离器构成连通管的玻璃管即为玻璃管液面计。

胜利油田埕岛中心一号输油泵存在问题及改进措施

◇ 能源科技◇
科技＿向导
２０１４年２４期
胜利油田埕岛中心一号输油泵存在问题及改进措施
李强
（胜利油田海洋采油厂海一生产管理区中心一号管理队
山东
东营
２５７０００）
由上述结果分析．造成结垢的一个重要原因是采出水中有易结垢海上采油中心平台的主要作用是将各卫星平台的原油进行初步的处理．在满足注水需要的前提下再将原油输送至陆地联合站进一的离子．温度的变化导致结垢物质从水中沉淀分离出来，并且在储油随着流体流速降低，沉淀出的矿物质在储油罐和输步处理埕岛中心一号平台于１９９５年投人生产运行．经过１７年的罐和输油管线中．运行．既总结出一整套海上原油生产的经验．又暴露出许多问题。中油管线中沉积．造成管线的堵塞。心一号存在的主要问题是原油外输泵气蚀严重。本次实践通过结合输油管线结垢的另一个重要原因是外输油中存在硫酸盐还原所学理论．经过理论分析计算，分析出发生气蚀的原因；又通过结合菌．经过测定．外输原油含水中硫酸盐还原菌含量为２５０个／ｍＬ。硫中心一号原油外输的实际情况．对目前的问题所在进行分析．并提酸盐还原菌主要是存在于储油罐中，由于储油罐未设专门的污泥排放系统．未投加杀菌剂，在隔绝氧气的条件下，硫酸盐还原菌容易滋出整改措施目前中心一号平台３＃（２００９年１２月投产）、４＃（２０１０年１月投生硫酸盐还原菌将ｓ０４ｚ一还原成Ｓ，与腐蚀产生的Ｆｅ “ 生成ＦｅＳ附产）两台输油泵并联运行，输油泵是型号为ＪＳ１５０ — ３００的离心式集输着在管壁上。泵．设计流量１５０ｍ３／ｈ．扬程３００ｍ。２０１３年到２０１４年因气蚀造成的停ＣａＣＯ、ＣａＳＯ、ＳｒＳＯ、ＦｅＳ以及泥砂结合形成附着在管线内部及管线弯脖处的泥垢．部分泥垢结成较大的块状，造成了管线的堵塞，以致泵已经多达１Ｏ次输油泵供液不足并且随着外输时间的增加，还有可能在海管中积聚，１．气蚀现象表现影响了输油泵吸入口的压力。输油泵正常运行时．电动机工作频率３５～３８Ｈｚ．其它参数稳定在造成海管的结垢堵塞．３．应对措施定范围之内输油泵严重气蚀时造成“ 抽空 ” ．抽空时的电动机电流针对中心一号平台集输系统出现的问题，可充分利用海上平台有下降：若逐步提高电动机频率，由３５Ｈｚ提高至５０Ｈｚ．其电流无变化。在工艺改造和技术管理方面建议打开泵放空阀门．只出气，不出液，并且关闭泵出口阀门，泵出口压力限的条件和资源进行系统化的处理；不上升：在５ｍｉｎ内．泵体迅速上升至８０ｏｃ以上，泵体温度上升幅度大，采取以下几条措施：需紧急停泵３．１工艺改造方面（１）修复并改造冲砂流程。更换原冲砂流程的管线及阀门同，并在２．原因分析冲砂装置加装滤网．以便将颗粒较大的固体杂质和杂物截留下来，避２．１原油中天然气的影响免进入输油系统．以防堵塞输油管线和损坏输油泵。除了原油本身的性质外．影响原油饱和蒸气压的一个重要因素是（２）投加阻垢剂和杀菌剂。筛选合适类型的杀菌剂和阻垢剂，在储原油中的天然气的含量。中心一号平台进液量由２００３年的１８０ｍ３／ｈ

埕岛中心二号平台计量问题分析及计量新技术应用

埕岛中心二号平台计量问题分析及计量新技术应用摘要：随着埕岛油田开发的不断深入，近年来埕岛中心二号平台的原油产量在不断提升，在原油的交接计量过程中，经常涉及到输差的问题，为避免因计量不准而造成的经济损失和减少纠纷，本文分析了影响原油计量准确性的原因，通过分析提出了提高计量准确性的方法和措施。

另外，随着国内国际上对于计量工作的研究取得的新进展，新技术新方法的应用具有很重要的现实和经济意义。

关键词：计量问题；计量新技术；应用概述在2012年，海洋采油厂海二生产管理区埕岛中心二号平台的原油外输量了达到137.5万吨。

埕岛中心二号平台近期的计量误差最高达到了1.5% 左右，大大超出了国标规定的0.35%。

假如以年交油130万吨计算，如果综合误差为-1%，交油方每年就会损失达到13000 多吨原油。

因此，原油计量工作显得非常重要。

如何将计量误差控制在国标规定的0.35%以内，就要靠我们不断总结工作经验，分析产生误差的原因，并加以改进和完善，以降低计量误差，避免过多的经济损失和不必要的纠纷。

平台原油计量工作主要由罗茨流量计和含水仪两部分完成。

图1：输油流程图1综合分析1.1罗茨流量计引起的误差。

原油计量交接是埕岛中心二号平台原油外输系统的重要环节，计量使用设备的准确度在交接工作中显得尤为重要，目前中心二号平台原油交接计量使用的是罗茨流量计。

罗茨流量计属于容积式流量计，测量液体油品通过的体积量，引起误差原因主要是被测量油品通过流量计后的体积误差和瞬时流量误差。

分析罗茨流量计的误差特性，有利于有针对的加以改进和平时维护保养，保证原油计量工作始终在所要求的计量精度下运行。

（1）由于制造原因引起的泄漏。

罗茨流量计在测量流量时，把体积V的液体分割成一个个计量容积v排出外，会多流出一部分的原油，液体油品是通过运动部件和外壳之间或运动件之间的间隙直接从入口流至出口，造成泄漏，不被计量在内，因此，罗茨流量计总是流出的量多而计量的量少。

安全仪表系统在埕岛浅海采油行业应用综述

中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制，是工厂企业自动控制中的重要组成部分。
【关键词】安全仪表；系统；报警；连锁
Ｏ．前言近年来．生产事故的频发使得安全生产受到越来越多的关注，为确保工厂生产过程的安全，安全仪表系统已越来越多地得到重视并应用。安全仪表系统执行必要的安全功能，以使被控对象达到或保持在安全状态。并使所要求的安全功能达到必需的安全完整性它可以防
◇ 能源科技◇
科技嚣向导
２０１４年０３期
安全仪表系统在埕岛浅海采油行业应用综述
张辉（中石化胜利油田分公司海洋采油厂山东东营
【摘
２５７０００）
要】安全仪表系统，ＳａｆｅｔｙｉｎｓｔｍｍｅｎｔａｉｆｏｎＳｙｓｔｅｍ，简称ＳＩＳ；又称为安全联锁系＊￣（ＳｆａｅｙｔｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇＳ￣ｔｅｍ）。主要为工厂控制系统中
１．安全仪表系统的组成及作用
４．埕岛海上油田中心平台平台安全仪表系统（ＳＩＳ系统）
埕岛中心三号安全控制系统（简称ＳＩＳ — ＳａｆｅｔｙＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅｄＳｙｓｔｅｍ安全仪表系统遵照安全独立的原则．独立与集散控制系统．并且包括火灾报警（简称ＦＧＳ — ＦｉｒｅａｎｄＧａｓＳｙｓｔｅｍ系统）和紧急切断其级别高于ＤＣＳ在正常情况下．ＥＳＤ系统不需要人员干预。安全保护系统）ＥＳＤ — ＥｍｅｒｇｅｎｃｙＳｈｕｔｄｏｗｎＳｙｓｔｅｍ系统）２部分。系统凌驾与生产过程控制之上．实时在线监测装置的安全性只有当系统（ＦＧＳ系统完成火气探测、报警及联动输出功能。由室内室外２部生产装置出现紧急情况时．不需要经过ＤＣＳ系统．而直接由ＥＳＤ发出ＩＳ系统远程１／０．报警和消防联动由连锁保护信号．对现场设备进行安全保护避免危险扩散而造成重大分组成．其中室外部分直接进ＳＳＩＳＰＬＣ逻辑实现：室内部分信号进专门的火灾报警盘．完成室内火灾损失。人在危险少儿的判断和操作往往是滞后的．不可靠的。当操作人并将火灾报警送至ＳＩＳ系统。ＥＳＤ系统完成平台的自动或手动员面临生命危险是，要做出快速反应，其错误决策概率高达９９．９％．因报警．紧急切断．保障平台人员与设备的安全。此设置独立的控制系统的安全连锁十分必要火气系统（ＦＧＳ）由现场火气系统（简称ＦＦＧＳ — ＦｉｅｌｄＦｉｒｅ＆Ｇａｓ２．安全仪表系统设计的基本原则ｙｓｔｅｍ）、ＣＯ灭火系统和中控室火气控制盘（简称ＣＦＡＰ — ＣＣＲＦｉｒｅ（１）信号报警、联锁点的设置．动作设定值及调整范围必须符合生Ｓ产工艺的要求。（２）在满足安全生产的前提下，应当尽量选择线路简单、元器件数量少的方案。（３）信号报警、安全联锁设备应当安装在震动小、灰尘少、无腐蚀气体、无电磁干扰的场所。（４）信号报警、安全联锁系统可采用有触点的继电器线路．也可采

PCS在胜利油田埕岛海上中心平台的应用

提高埕岛油田无人值守平台测控系统可靠性初探

提高埕岛油田无人值守平台测控系统可靠性初探黄少伟;谢腾腾【摘要】为提高胜利海上自动化测控系统可靠性，解决紧急情况下无法进行紧急关断、缺少报警和无法防止非法入侵这些问题，迫切要求完善自动化测控系统的可靠性和安全性。

通过对胜利海上自动化测控系统安全性分析，确定了影响系统可靠性的3方面主要因素。

并针对这些因素开展了冗余系统研究和可视化监控系统研究。

文中提出了提高埕岛油田无人值守平台测控系统的可靠性措施并形成了实施方案，有效的提高了系统的可靠性、安全性，并解决了非法入侵问题。

%To solve the problem of the poor reliability of Shengli offshore automated measurement and control system, and the problems of unable to make an emergency shutdown, the lack of alarm and the inability to prevent the illegal invasion, there is an urgent requirement to improve the reliability and security of the automated measurement and control system. This paper determines the three main factors affecting the reliability of the system, and carries out the redundant system and visual monitoring system against the three factors. This paper also presents some measures and a implemention plan to improve the reliability of Chengdao oilfield unmanned platform measurement and control system, which effectively improve system reliability and security, and solve the problem of the illegal invasion.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)011【总页数】4页(P64-67)【关键词】可靠性;冗余;安全监控系统;无人值守平台【作者】黄少伟;谢腾腾【作者单位】中国石油大学信息与控制工程学院,山东东营257061 胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司,山东东营257026;中国石油大学信息与控制工程学院,山东东营257061【正文语种】中文【中图分类】TP23埕岛油田无人值守平台测控系统始建于1997年，2000年正式投产。

电力自动化系统在埕岛油田海上采油平台的应用研究

电力自动化系统在埕岛油田海上采油平台的应用研究海洋采油厂管辖的埕岛油田位于渤海湾南部的浅海、极浅海海域,海域水深10米左右,已经发展成为年产200万吨级油田。

由于海上环境十分恶劣,采油平台均为无人值守设计,生产、生活条件非常艰苦,油田成功实施了工艺自动化系统,实现了平台无人值守,但随之带来的问题是无法对平台配电系统情况进行监控,海上配电系统逐渐暴露出不足,尤其大风天出现停电事故时无法及时恢复供电,给海上生产带来了很大困难和损失。

为了安全生产,提高采油时率,必须在海上平台实施电力自动化技术,实现海上配电系统的自动化管理。

通过对电力自动化系统研究,对比各类系统,优选适合于海上平台的系统,尤其对设备选型进行优选,确保满足海上要求,系统设置在在中心二号平台,包括中心二号35KV变电所、6KV高压开关柜及四座井组平台高压设施,系统采用工业控制网络,有良好的开放性和兼容性,能实时监测电网参数,实现了电力设备的遥控、遥测、遥信、遥调等功能。

通过调研自动化系统,结合现场实际,对系统进行了广泛深入的研究,尤其对系统的结构、主站系统、子站系统、继电保护、通讯系统、电气设备、软硬件、系统测试验收等进行了详细深入的研究,优化系统各项功能设计,实现了系统的安全高效投入运行。

通过研究,实现了系统多个方面的创新：多种技术融为一体,运用了电力SCADA、继电保护、无线通讯、网络通讯、光电通讯等技术的软硬件一体化系统；采用了多个厂家的RTU、继电器、智能仪表、数传电台、光电转换器、卫星时钟等产品,采集数据量大,功能强大,兼容性强；实现了实时数据采集、遥测、遥信、遥控、遥调、数据报表等功能；运行环境恶劣,但可靠性强；该系统在常年在海上运行,温差较大、湿度大,环境恶劣,因此采用双机备份、操作记录、故障录波、实时报警等技术提高了系统的可靠性。

该研究的实施具有良好的经济效益和社会效益,极大地提高了海上变电站的安全、可靠,实现了海上电力自动化系统的高效运行。

海上采修一体化平台控制系统设计

随着海上采油技术不断发展，埕岛油田海上平台和
ＰＣＳ和ＳＩＳ共用一套冗余ＣＰＵ，Ｉ／Ｏ模板和机架严格分
开，ＣＰＵ部分和ＳＩＳＩ／Ｏ模板具有ＳＩＬ２或ＴＵＶＡＫ４认证。这样
油井数量不断增长，海上现有的修井作业平台已经逐渐不能满足当前修井作业的要求。为了解决这个问题，埕岛油田开始建造采修一体化平台。采修一体化平台正常为有人
ｌ控制系统结构
采修一体化平台控制系统采用一套综合控制系统
（ＩＣＳ），由过程控制系统（ＰＣＳ）、安全仪表系统（ＳＩＳ）、火灾报警系统（ＦＡＳ）和ＩＣＳ软件四部分组成。ＰＣＳ监控平台生产运行，ＳＩＳ完成安全参数监控，实现
２控制系统功能
２．１过程控制系统（ＰＣＳ）
ＰＣＳ主要功能是实现生产流程的监控，保证生产过程的正常平稳运行。主要采集参数包括：
活楼、固定式修井机及修井设备，修井机可沿固定轨道对多个井口分别进行作业，轨道中间部分为油管堆场；底层
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｌａｔｆｏｒｍ；ｃｏｎｒｏｔｌｓｙｓｔｅｍ；ｓａｆｅｔｙｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅｄｓｙｓｔｅｍ；ｏｐｅｒａｔｏｒｓｔａｔｉｏｎ．
０引言
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆＣｈｅｎｇｄａｏＯｉｌＦｉｅｌｄｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｐｌａｔｆｏｒｍｉｓｒｅｓｐｏｎｓｉｂｌｅｆｏｒｃｏｍｐｌｅｔｉｎｇｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｆｒｅａｎｄｇａｓｌｅａｋａｇｅａｎｄｃｏｍｐｌｅｔｉｎｇｅｍｅｒｇｅｎｃｙｓｈｕｔｄｏｗｎａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｃｉｆｒｅｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．

中石化胜利油田海洋采油厂中心一号平台的类型

中石化胜利油田海洋采油厂中心一号平台的类型海洋平台按其结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。

固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底，按支承情况分为桩基式和重力式两种。

活动式平台浮于水中或支承于海底，能从一井位移至另一井位，按支承情况可分为着底式和浮动式两类。

近年来正在研究新颖的半固定式海洋平台，它既能固定在深水中，又具有可移性，张力腿式平台即属此类。

中石化胜利油田海洋采油厂中心一号平台的类型为固定式平台，是在软土地基上应用较多的一种桩基平台。

由上部结构（即平台甲板）和基础结构组成。

上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。

甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施等。

平台甲板的尺寸由使用工艺确定。

基础结构（即下部结构）包括导管架和桩。

桩支承全部荷载并固定平台位置。

桩数、长度和桩径由海底地质条件及荷载决定。

导管架立柱的直径取决于桩径，其水平支撑的层数根据立柱长细比的要求而定。

在冰块飘流的海区，应尽量在水线区域（潮差段）减少或不设支撑，以免冰块堆积。

对深海平台，还需进行结构动力分析。

结构应有足够的刚度以防止严重振动，保证安全操作。

并应考虑防腐蚀及防海生物附着等问题。

导管架焊接管结点的设计是一个重要问题，有些平台的失事，常由于管结点的破坏而引起。

管结点是一个空间结点，应力分布复杂；近年应用谱分析技术分析管结点的应力，取得较好的结果。

导管架由导管（即立柱）和导管间的水平杆和斜杆焊接组成，钢桩沿导管打入海底。

打桩完毕后，在两者的环形空隙内用水泥浆等胶结材料固结，使桩与导管架形成一个整体，以承受巨大的竖向和水平荷载。

若桩的承载能力不能满足要求时，可在立柱之间和角立柱的周围增设钢桩。

这种平台施工时一般先在陆地上预制导管架,再用驳船拖运就位进行安装,通过调节压舱水使驳船倾斜，然后用卷扬机将导管架送入水中，由其自身浮力悬浮在水中，再向导管架立柱内灌水，同时用起重船把导管架竖立就位于海底井址，再将桩逐段连续打入海底土层固定。

埕岛中心三号平台水系统稳定运行的控制方法

作者：安宁;纪立辉;綦汉光
作者机构：中石化胜利油田海洋采油厂
出版物刊名：化工管理
页码： 271-271页
年卷期： 2014年第14期
主题词：中心三号;注水;调水;污水处理;优化设计
摘要：本文论述了中心三号平台水系统的作用和地位;分析完成了中心三号平台水系统注水罐液位的检测控制方法及紧急情况下的应急处理措施,得到了中心三号平台水系统稳定运行的控制方法;建立了注水系统优化设计计算模型,给出了模型计算方法,找到了注水系统运行过程中系统效率最高情况下的最佳泵组合,实现了注水系统的节能降耗;提出了中心三号平台水系统目前存在的问题,对所涉及到的设备流程及自动化控制中不完善的部分进行了分析,给出了存在问题的改造建议。

中心一号平台

※※※※※※※※※※※管理局暨有限公司※※行业一强汇报材料※※※※※※※※※※※严细管理夯基础，开拓创新争一流埕岛中心一号平台管理队采油一分公司中心一号平台管理队成立于1995年8月，现有职工44人，平均年龄24.4岁，其中党员4名，干部7名。

所管理的中心一号平台由生产、生活、储罐和动力四个子平台组成，具有采油、作业、发供电、原油外输、油污水处理、通讯等多种功能，共有包括两台美国索拉公司半人马座40型3000kW天然气燃气轮机组在内的设备34台（套），固定资产达3亿人民币。

建队以来，我们结合海上生产建设实际，瞄准一流水平，一流效益，以“让青春在大海上闪光”为豪迈誓言，扎实开展了“达标、创优、争强、夺牌”活动，确保了电力、外输系统的安全平稳运行。

95年4月投产至今，安全外输原油638万吨，发电量159156MWh。

先后获得“局先进党支部”、“局双文明先进集体”、“管理局优秀基层队”、“管理局行业一强”等局级以上荣誉称号十余项。

97年3月，被共青团中央授予“全国青年文明号”的光荣称号。

2001年和今年1-9月份主要经济技术指标完成情况：序号指标 2001年 2002年1-9月份1 设备完好率 98.8% 98.9%2 设备故障停机率 1.5% 1.2%3 全年发供电责任停电事故 0次 0次4 实际发生成本比计划指标低 7% 9%5 原油外输误差 2% 1.8%6 发供电量 16531MWh 9302MWh7 原油外输 90.5万吨 72.6万吨我们的主要做法是：一、加强经营成本管理，提高平台整体经济效益2001年以来，我们以经济效益为中心，针对成本紧张与平台维护保养、设备检修费用增加矛盾突出的实际，紧紧围绕成本的控制点和管理的关键点，实施“成本目标控制”制度，建立管理队、班组、个人三级成本管理网络，将成本控制任务进行细化和层层分解，加强成本考核。

在管理队实行“一图两表一分析”管理法。

在整体经营管理中，我们根据信息资料采取了“一图两表一分析”的工作方法。

胜利油田海洋采油厂埕岛中心二号平台改扩建项目

胜利油田海洋采油厂埕岛中心二号平台改扩建项目1）项目简介埕岛中心二号平台附近海域水深约13米，是我国浅海海域最大的平台群，包括油气及水处理平台、动力平台、储罐平台、生活平台、天然气处理平台5个子平台。

本次扫描的对象是油气及水处理平台，其主要功能是原油天然气分离及海水、污水处理。

2）成果展示北京中科辅龙公司2人在现场扫描3天，共架设14站，3Dipsos软件后处理1人用了10天时间完成。

最终处理成带有工厂属性的PDSOFT三维工厂模型。

现场装置照片现场工作照片扫描得到的点云经PDSOFT软件处理后得到的工厂模型3）用户使用情况胜利油田胜利工程设计咨询有限公司在PDSOFT现状三维模型基础上，3天时间完成了设备、管道改造设计，生成平立面图，ISO图，材料表等全部施工图纸。

燕山PIA装置改扩建项目发布日期： 2009年07月16日人气： 7081) 项目简介燕山PIA装置是由PTA装置改建而成，PTA装置建于70年代，后改建成PIA装置，现要将产能由3万吨/年扩建到5万吨/年。

现有的管道图纸仅存PTA装置的ISO图，经多年改造和工厂维护与现状差别甚大。

给设计院的设计工作带来了很大难度。

2) 成果展示北京中科辅龙公司于2008.11.28日进厂开始扫描工作，使用全站仪做导线，Trimble 的GX200三维激光扫描仪现场扫描。

根据设计需要划分5个区，共扫描28天，设站点257个。

使用3Dipsos软件做点云的后处理工作，在没有任何图纸资料可参考的情况下，完全依照点云数据拟合结构，设备，管道，管件，阀门附件等。

软件后处理最复杂的1区，两个月完成，二、三、四、五区1个月完成。

现场装置照片现场装置照片现场工作照片扫描得到的点云经3Dipsos软件处理后的MicroStation模型3）用户使用情况SEI在现状Microstation三维模型基础上做改扩建设计，改变了设计人员跑现场用尺子量测及拍照的传统工作方式，极大的提高了工作效率及设计质量，好多设计方案及配管研究在现状三维模型的基础上能够很快的确定，切实解决了新增管道与已有管道的碰撞问题。

埕岛海上油井安全控制系统的应用

正常生产时，液路系统中的压力稳定在某一设定
师，９８１年毕业于中国地质大学安全工程专业，９工程硕士学位，现在胜利油田安全环保处从事安
全环６０年８第期０
维普资讯
４应用效果
埕岛油田目前共有油井２８口，注水井３５７口。井中电泵井１９口，油３螺杆泵井５６口，自喷井
１井口安全阀；一紧急关断阀；一易熔塞；一２３
２６口。在所有油水井上均安装了安全控制系统，
和定压阀等组成。
图１安全控制系统示意
收稿日期：０８Ｏ一１２０一１ｌ
地面控制盘通过液控管线与井口安全阀、井
作者简介：建华，程师，家注册安全工程刘工国
下安全阀、排气阀相连，其内部主要分为气路和液路两套系统：路为控制系统，路为执行系统。气液
的压力值上，井下安全阀保持正常工作状态。使油井失火时，易熔塞熔化，气路系统泄压，压降低液使井下安全阀关闭，断油流通道。切
井口安全阀安装在采油树上，与地面控制盘连
理及主要构成，在埕岛油田的应用情况表明油井安全控制系统促进了海上油田的安全生产，具有显著的经济效益和社会效益。
产过程中的油井安全控制。

浅谈胜利油田海上平台拖航风险分析和安全防范措施

浅谈胜利油田海上平台拖航风险分析和安全防范措施发布时间：2023-04-10T03:11:03.245Z 来源：《科技潮》2023年3期作者：周军[导读] 船舶拖带平台航行、移位、对井口作业是一项程序较复杂和高风险的作业，需要拖航人员既要熟悉相关程序，又要确保作业在许可的条件下进行，（天气、海况、海底地质地貌、专业设备等）属于多艘船舶与平台的联合作业，技术性强、风险性高，是油田海上生产中的重大施工项目，也是海上安全生产监管的重点。

中国石化胜利油田海洋石油船舶中心山东省龙口市 265700摘要：船舶拖带平台航行、移位、对井口作业是一项程序较复杂和高风险的作业，需要拖航人员既要熟悉相关程序，又要确保作业在许可的条件下进行，（天气、海况、海底地质地貌、专业设备等）属于多艘船舶与平台的联合作业，技术性强、风险性高，是油田海上生产中的重大施工项目，也是海上安全生产监管的重点。

近年来，随着胜利海上油田的不断开发建设，海上各类修井平台、采油平台和钻井平台日趋增多，船舶拖带平台移位作业越来越频繁，施工量逐年提高，同时平台就位精度要求也越来越高，作业难度加大，对这种大型拖带作业安全操作也提出更高的要求，从而对这种特殊作业进一步规范也有非常重要的意义。

本文通过对胜利油田海上油田环境风险分析、平台拖航作业相关管理制度、作业流程分析、拖航作业组织运行模式进行分析，提出油田海上平台拖航移就位作业存在的主要风险，并针对目前存在的各类风险提出可操作性的安全防范措施。

关键词：平台拖航；风险分析；安全措施近年来，随着胜利油田海上勘探开发力度不断加大及产量提升，每年海上各类修井平台、采油平台和钻井平台日趋增多，船舶拖带平台移位作业越来越频繁，施工量逐年提高，作业环境日趋复杂，同时平台就位精度要求也越来越高，作业风险逐渐增大。

通过对作业风险进行辨识，落实安全保障措施，对油田海上安全生产、清洁生产有着重要现实意义。

1.胜利海上油田开发现状及海域环境1.1胜利海上油田开发现状胜利油田海上勘探开发主要位于渤海湾南部，水深5~20m，探明含油面积195.3km2，地质储量4.33×109t，1993年投入开发，历经试采、快速上产、注水稳产、综合调整上产四个阶段，2019年生产原油337.5×104t。

埕岛中心三号平台密闭集输系统的调控与改造

1　系统介绍埕岛中心三号平台是胜利油田第一座海上油气密闭外输平台，主要负责接收和处理埕岛油田西北区、北区及中区部分井组产出液的处理和外输工作，全站实现了自动化、可视化。

与常压外输比较，该平台完全密闭，不设置常压储罐，无蒸发损耗，系统能量的利用效率也更高，具有安全、环保、节能的优点。

2　存在的问题2.1　溢油风险高平台未设计事故罐，由两台缓冲罐作为应急缓冲。

两个罐正常半罐运行，有效缓冲容积为200m3。

按20000m3/ d的处理能力计算，应急时间仅14min，应急要求高，冒罐、火炬窜油等风险大。

2.2　气蚀多发投产以来，3台外输泵频繁出现气蚀现象，主要表现为电流、泵压、排量的突然下降且剧烈波动，从泵顶部放空口放出大量气体。

气蚀问题导致外输排量的剧烈波动，最大波幅达200m3/d，增加了溢油风险。

气蚀问题也加速了轴承磨损和叶轮的损坏。

先后出现两次叶轮、轴套断裂的情况。

多次拆检发现叶轮表面新增有大量麻点和沟槽状凹痕，是典型的气蚀损伤。

2.3　系统压力波动平台天然气外输压力为0.2MPa，为保持正常压力梯度，分离器、换热器、分离器压力依次为0.21，0.28，0.35MPa。

因卫星平台来油压力在0.1～0.2MPa波动。

实际运行中，当分离器压力高于0.45MPa时，分离器到换热器压差会出现波动，波动幅度在0.06～0.2MPa。

压差的波动导致分离器及来油海管压力的剧烈变化。

运行中分离器最高压力达0.56MPa，接近安全阀起跳压力。

压力的波动增加了溢油风险，也不利于系统的平稳运行。

3　问题分析3.1　与常压外输的比对埕岛中心一号平台、中心二号平台均设置了常压储罐，原油在储罐内静置时间较长，原油中天然气及部分轻质组分含量低，因此外输泵气蚀问题较轻。

实际上，密闭集输要克服的主要问题也就是高含气原油对泵类设备的影响。

3.2　分离效果分析中心三号油气分离为三相分离器，高4米，堰板高3.5米。

但由于平台二期污水处理系统未实施，现仅做气液两项分离用。

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• 2. CB30A中心平台PCS系统 • PCS系统安装在CB30A中心平台中心控制室（CCR），主要包括： • 2台操作员工作站，其中一台兼用作工程师站,用于系统组态,互为热备用。进行画面显示、数据处理、报警、数据归档及操作控制。 • PCS机柜（包括端子柜）由卖方根据系统的规模合理配置，并在报价中给出机柜的数量和规格。PCS系统控制网络1：1冗余，PCB30ACS系统的控制器处理模块、电源模块、通讯模块考虑1：1冗余，配置各PLC通讯接口模块，I/0模块的配置依据PCS系统I/O数据表。
• 5. 工业数字电视监视系统 • 1）CB30A中心平台工业数字电视监视系统配置数字视频服务器、画面处理器、离线存储器、21“彩色监视器. • 2）CB30A中心平台和所属井组平台工艺装置区、井口及无人值班的操作间和设备间设置数字摄象机具体参见下表：
• 四. SCADA系统基本功能 • 1. 调度控制中心功能 • SCADA系统调度控制中心完成以下功能： • SCADA系统服务器将持续扫描所有的井组平台 RTU的数据、状态、报警信息，检查数据的有效性，并更新SCADA系统数据库。 • SCADA系统调度控制中心完成对CB30A中心平台有关信息传送、接受和下达的执行命令。 • SCADA系统调度控制中心完成对埕岛油田陆地中心站有关信息传送、接受和下达的执行命令。 • 提供最新的报警状态及可选择的数天的历史报警记录。
• 3. CB30A中心平台ESD系统 • 紧急关断系统采用冗余、容错的控制器，安全级别达 TUV3-4级，确保紧急情况下关断系统实现关断，紧急关断系统的信号通过数据通讯在PCS操作站上显示。 • 4. CB30A中心平台所属井组平台RTU • 井组平台RTU控制器处理模块、电源模块、通讯模块考虑1：1冗余。紧急停车及安全联锁系统（ESD&SIS）由RTU内相对独立的特定卡件完成，与ESD有关的I/O点通道冗余，卡件冗余。
PCS7应用案例1
西门子PCS7在胜利油田埕岛海上中心平台的应用
• 一. 项目简介 • 1. 胜利油田埕岛CB30A中心平台SCADA系统由中心平台站控系统和所属井组平台（一期7座，将来扩展到20 座）远程控制站（简称RTU）组成，完成CB30A中心平台和所属井组平台的生产监视及控组平台采用主、备数据通信方案，主、备数据通信自动切换，主数据通信采用海底光缆（光缆与动力电缆在同一根电缆内），备数据通信采用数传电台。系统结构为“两级控制、三级网络”，两级控制即井组平台遥测遥控和中心平台控制，三级网络指的是自动化系统网络结构延伸到海洋石油开发公司和管理局综合信息网。中心平台为有人值守站，井组平台为无人值守站。将SCADA系统和工业数字电视监视系统融为一个监控系统，实现CB30A中心平台和所属井组平台的工业电视监视；在SCADA系统操作控制时，电视监视到相应部位，达到操作直观方便；同时，电视监视井组平台安全运行和防止人为的破坏及盗窃。
• 生成小时及日报表包括：当前报警状态、当前设备状态、井口压力及温度、单井原油计量。 • 生成用户报表。 • 所有井组平台数据的实时及历史趋势，包括系统压力、温度、流量、阀状态、计算值等。 • SCADA系统服务器数据库应为各操作站提供持续的数据获取服务。 • 所有的操作站均应配置相同的硬件及操作系统软件。 • 所有的操作站均应有运行任何一种应用软件的能力。 • 调度控制中心应具有0.9999的系统可靠性。 • 合适的冗余能力。 • CB30A中心平台所属井组平台油井启、停控制功能。 • 紧急关断指令下达；及时关断所属井组平台油井、安全阀、海管进出口关断阀等。 • 提供中文人机对话的窗口，可实现交接班日志的综合管理及生产指令发布的联机综合管理。 • 汉化功能。包括画面、报警提示、命令条、数据、报表等。
• 六.生产实时系统 • 生产实时系统采用WinCC MULTI-CLIENT方式，主服务器作为WinCC CLIENT 并作为WEB SERVER，与办公室标准以太网相连。网络通讯协议采用 TCP/IP。在工程师站上进行工艺操作画面、报警画面、历史趋势、报表等功能的组态（这些都是WINCC的基本功能），然后在SERVER和CLIENT上运行组态的项目。由于实时系统的工位号容量为2000个，所以选用64K点的WINCC运行系统。 • WinCC SERVER完成与DCS之间的数据交换。服务器位于各DCS控制室，由局域网相连，通过WINDOWS共享机制实现数据共享。为了与WINCC CLIENT通讯, WINCC SERVER端运行于WINDOWS NT4.0 SERVER或WINDOWS 2000 SERVER 操作系统,并安装WinCC 和 WinCC SERVER选件软件包。WINCC SERVER向WINCC CLIENT提供数据。每台SERVER 最多可以带 16台CLIENT站，在本系统中，连接5台WINCC CLIENT。 • WinCC Web Navigator选件包： • WinCC可选软件包Web Navigator使用户可以通过Internet、LAN或公司局域网浏览或操作 WinCC过程画面。根据系统需要，设置可以通过WEB浏览生产过程画面的用户，并分配不同的权限，以进一步提高安全性。 • 软件配置： • 1. Server端：WinCC V6+Web Navigator Server • 2. Client端：IE+Web Navigator Clien
• PCS7系统的工程师站同时挂在两个网络上，即连接客户机/服务器的100MHz以太网和连接自动化系统的CPU的 100MHz工业以太网。工程师站可以完成控制画面和控制策略的组态。 AS417H自动化系统与远程I/O子站的通讯采用 PROFIBUS-DP。AS417H通过PROFIBUS-DP的专用双绞线直接与远程I/O子站相连接。其它AS417H将通过冗余的光缆和冗余的接口模块与各自的远程I/O子站进行通讯，满足分散控制系统技术规范书中(1.5工厂及装置简况)提出的要求。
• •
• （2）紧急关断系统（ESD） • 紧急关断系统（ESD）完成工艺系统的紧急关断，保障生产和生活的安全，紧急关断分为四级。 • ·一级关断：全站关断。在重大事故发生时，手动启动该级关断，该级关断全站所有工艺、公共设施，以确保操作人员及设施的安全。一级关断信号启动广播系统。 • ·二级关断：火气关断。火灾发生时，手动关断生产系统，仪表风系统不关断，二级关断信号启动广播系统。为了减少火灾造成的损失，火气关断为泄压关断。 • ·三级关断：工艺系统关断。工艺系统故障时，手动关断生产系统，，三级关断信号启动广播系统。为了关断后利于生产恢复，工艺系统关断为不泄压关断。 • ·四级关断：单元联锁关断。由单元故障引起的关断，该级关断仅关断故障单元，其它系统不受影响。
• • • • • • • • • • • • • • • • •
2. CB30A中心平台站控系统的功能站控制系统除完成对CB30A中心平台的监视控制及生产管理任务外，还作为将来SCADA系统的现场控制单元，负责将有关信息传送给调度控制中心并接受和执行其下达的命令。其主要功能（不限于此）：对现场的工艺变量进行数据采集和处理；对发电机及电力设备相关变量的监控压力、流量控制流量计量中心平台可燃气体的监视和报警；火灾系统的监视和报警逻辑控制连锁保护显示动态工艺流程显示各种工艺参数和其他有关参数；显示报警一览表显示实时趋势曲线和历史曲线打印报警和事件报告打印生产报表数据通信管理
• SIMATIC PCS7采用优秀的上位机软件WinCC作为操作和监控的人机界面，利用开放的现场总线和工业以太网实现现场信息采集和系统通讯，采用S7自动化系统作为现场控制单元实现过程控制，以灵活多样的分布式I/O接收现场传感检测信号。 • SIMATIC PCS7是基于全集成自动化思想的系统，其集成的核心是统一的过程数据库和唯一的数据库管理软件，所有的系统信息都存储于一个数据库中而且只需输入一次，这样就大大增强了系统的整体性和信息的准确性。 • SIMATIC PCS7的通讯系统采用的是工业以太网和PROFIBUS现场总线。工业以太网用于系统站之间的数据通讯， SIMATIC PCS7 采用符合IEC－1131－3国际标准的编程软件和现场设备库，提供连续控制、顺序控制及高级编程语言。现场设备库提供大量的常用的现场设备信息及功能块，可大大简化组态工作，缩短工程周期。 SIMATIC PCS7具有ODBC、OLE等标准接口，并且应用以太网、 PROFIBUS现场总线等开放网络，从而具有很强的开放性，可以很容易地连接上位机管理系统和其它厂厂商的控制系统。 • 全集成自动化系统控制网络总图操作员站和服务器采用客户机/服务器结构，客户机与服务器之间通过100MHz以太网通讯。服务器与 AS417H自动化系统的CPU之间采用光缆介质连接，通过100MHz的工业以太网来交换数据.
• •
（3）火气监控系统（F&G）火气监控系统（F&G）由现场探测设备和中控室火气控制柜组成,现场火气探测设备探测到可燃气体泄漏或火灾时，发出信号给火气监控系统，以声光形式报警，提示操作人员确认火情，启动全厂报警和消防系统，完成有关的紧急关断。
• 2. 井组平台远程控制站（简称RTU） • CB30A中心平台所属井组平台为：已建的CB302、CB303单井平台，新建CB30B、CB306井组平台，二期工程待建的CB30C井组平台、CB305井组平台和CB301单井平台，以及充分考虑将来的扩建，扩展容量预计达20座井组平台。井组平台由远程控制站完成采油平台的数据采集、处理、判断、控制、关断, 并将数据通过光缆信道传往 CB30A中心平台SCADA系统, 同时接收CB30A中心平台SCADA系统发来的控制命令, 实现井组平台的遥测遥控。 • 3. 工业数字电视监视系统 • CB30A中心平台和所属井组平台工艺装置区、井口及无人值班的操作间和设备间设置工业数字电视监视系统。 • 4. 数据通信系统 • CB30A中心平台和所属井组平台采用主、备数据通信方案，主、备数据通信自动切换，主数据通信采用8芯海底光缆（光缆与动力电缆在同一根电缆内），备数据通信采用数传电台。其中，单井平台仅采用数传电台数据通信。海底光缆完成SCADA系统冗余主数据通信、工业数字电视监视系统冗余主数据通信、电力自动化冗余主数据通信。