摘要 ：近年来，由于改进了开采开发工艺，采油站缓冲罐的处理液量从原来的 60 t 上升到 90 t，给罐内液面控制带来了更大的压力。在这种情况下探究自控输油技术的设计流程和实践应用就显得十分必要。本文shou先就自控输油技术原理进行了概述，随后分别从设备选型、设计流程、系统安装等方面，就该自动控制系统的设计与安装技术要点展开了简要分析，#后分析了自控系统的实际应用效果。qPf压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
在石油生产的各个环节中，采油站缓冲罐的作用主要是对原油进行升温，实现油气分离。缓冲罐运行过程中，为了防止发生冒罐或排空等情况，要求必须将罐内液面维持在恒定水平，因此采取合理控制措施就显得十分重要。
1 缓冲罐自控输油的技术原理
工艺由液位传感器，温度传感器，油罐液位变频自动控制仪，自动 / 手动切换开关，再配接采油站原有的缓冲罐、变频器、输油泵组成。
液位传感器通过采集缓冲罐的液位高度，送往油罐液位变频自动控制仪，控制仪根据变频曲线控制变频器的输出以调整输油泵的转数，从而达到缓冲罐液面使缓冲罐液位保持在一定范围内，实现转油站自动、连续、平稳输油。同时设置缓冲罐高低液位报警系统、输油泵主轴温度报警系统、手动自动转换系统。
2 采油站缓冲罐自控输油技术的设计思路
2.1 技术要求
缓冲罐自控输油系统具有组成设备多、调控要求高等特点，为了保证整个系统能够稳定运行，同时尽可能降低整体成本，必须要结合实际生产需要，提前制定详细的技术方案，明确具体的设计要求。简单来说，缓冲罐自控输油系统在设计与应用中应满足以下方面的要求 ：其一，出于成本控制考虑，在对老旧系统进行升级改造时，要尽可能利用原来的一些仪器设备等，节约资源。其二，由于缓冲罐在后期使用中，液面一直是波动变化的，在设计时应当设置阈值范围。当罐内液面高于或低于阈值时，触发报警，以便于值班人员从自动控制切换为手动控制。其三，自动控制系统也有可能发生设备故障，为了避免出现排空问题，应设置应急处理功能，一旦发生报警，立即暂停进油，避免故障扩大化。
2.2 设计流程
shou先，根据当前采油站缓冲罐正常运行工况，确定基准液面。然后以该液面为参考，设置上下#大波动范围，例如将基准液面 ±5 cm 作为安全范围。其次，在缓冲罐内安装有多个微型传感器。当实际液面低于基准液面 3 cm 时，传感器会将信号发送给控制单元，然后控制单元发送指令，控制阀门增加开度，增加进液量，实际液面逐渐上升 ；当实际液面超过基准液面 3 cm 时，传感器同样发送反馈信号，控制单元减小阀门开度。按照上述自动控制方式，保证了液面维持在动态平衡状态。#后，如果实际液面低于或高于基准液面 5 cm，则发出报警。然后由当值人员检查导致液面升高、降低的原因，并采用人工干预，使液面回归正常。
2.3 主要设备
（1）液位采集使用在用的差压变送器（输出 4~20 mA，供电 24 V），选用相应的电动调节阀应为 4~20 mA 输入 ；所在泵房内供电只能提供 220 V 供电，电动调节阀电机供电需选为 220 V。（2）磁翻板液位计安装的
液位变送器输出应为 4~20 mA，以满足备用需要。（3）为了节约空间，尽量使用悬挂式或立体式的好立机柜，后期进行日常养护或是故障排查都有一定的便利性。（4）蜂鸣器与传感器配套使用，传感器向控制中心反馈液面低位或高位信号后，蜂鸣器报警。（5）阻断装置，当自控系统中部分电子元件发生故障导致液位异常后，阻断装置可以保护系统，控制损失。
2.4 自动控制系统的安装
在完成上述设计任务后，按照既定的安装方案完成缓冲罐自控输油系统的安装工作。安装过程中需要重点关注以下要点：其一，在泵房的进出口要安装流程管线，其作用是方便对泵房所有的进出线路进行统一管理，减少了管线布设与维护的时间。在缓冲罐的进出口要安装电控阀门，可以根据控制指令调节阀门开度。其二，在液位控制系统中增加一个差压变送器，当检测到自控系统中有电流或电压异常信号后，自动切断自控系统，提供双保险。其三，不同供电系统好立供电，其中 220 V电源在泵房内，24 V 电源在值班室内。这样既可以避免线路交叉，又可以保障供电安全。其四，完成上述安装任务后，还要进行调试工作，例如人为调整液位高低变化，观察报警系统是否正常运行等。确定自控系统各项功能稳定后，投入使用。
3 缓冲罐自控输油技术的应用效果
某采油站于 2016 年 6 月份开始对缓冲罐输油控制工艺进行升级改造，自控输油系统投入应用后，取得了显著效益，总结如下。
3.1 实现了连续、稳定输油
以往采油站缓冲罐的液位波动范围较大，根据工作记录，液位波动浮动经常在 10~20 cm 之间，一方面输油不稳定，另一方面也存在较高的安全隐患。而自控输油技术投入运行后，罐内液位维持在（16±5）cm 之间，稳定性良好。另外，为了体现统计数据的客观性，从该套自控系统投入使用后，利用监控设备每隔 1 h 自动记录一次液位变化，绘制罐内液位变化曲线图。从整体上来看，该曲线的波动变化规律，且整体保持平稳。
3.2 节能增效
在缓冲罐自控输油系统中，变频器发挥了重要作用。它能根据传感器的反馈信号，以及控制单元发出的指令，完成自动微调。这样既可以保证罐内液位不会出现明显的升降变化，同时又能够增强输油泵效。通过对比自控输油系统应用前后的泵效数据，发现在自控系统投入运行后，泵效增加了约 11 个百分点。另外，在联合站运行中，还有一道加药脱水工序。使用自控系统后，也减少了破乳剂的用量，节药效果也比较明显。如表 1 所示。
3.3 安全性提升
以往人工为主的罐内液位调控方式，除了效率低外，还具有一定的安全隐患。例如一旦因为人为操控失误，或是故障损坏，导致罐内液位异常变化，很有可能发生泄漏甚至是爆炸事故。而使用自动控制输油系统后，现场不需要安排技术人员，可以通过远程控制的方式，在安全环境下完成对缓冲罐内部液位高低变化的监控。另外，即便是自控系统发生故障，也有阻断功能，在安全环境下开展故障检修，因此整体安全性也得到了大幅度的提升。
3.4 经济效益提升
缓冲罐自控输油系统自投入以来，平均日节电35.07 kWh，累节电 60 160 kWh，按照电费 0.56 元 /kWh 计 算， 累 计 节 约 电 费 3.47 万 元 ；平 均 日 节 气1.024×104 m3，累节气 122．88×104 m3，按照天然气 0.58元 /m3 计算，累计创效 71.2704 万元 ；平均日节破乳剂0.825 t，累节药 99 t，按照破乳剂价格 9 113 元/t 计算，累节约药剂费 90.2187 万元。综合以上，节省三项费用共计 164.9591 万元。
4 结语
自动化和智能化技术的运用为采油站各项工作开展带来了极大的便利。缓冲罐液位控制是关系到采油站生产效率的重要工序，自控输油技术的运用，保证了液位稳定，实现了持续高效运行，给采油站的效益提升起到了技术支持作用。采油站要结合自身情况，尽快做好自控输油系统的设计与应用，在节本增效、保障安全等方面发挥该技术的应用价值。
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