基于S7-200Smart的联合站原油盘库系统设计

在石油生产过程中,联合站具有油气水分离、原油脱水、油水外输等重要功能,是油田原油集输和处理的中枢。联合站内原油沉降罐中油水界面及液位的准确测量对于油田的稳定运行和实时计量有着重要的作用。针对目前原油盘库系统存在的不足,本文提出了一种通过大罐多相剖面仪对介质阻抗进行逐点测量实现罐内液位监控的测量方法,提高液位及油水界面的测量精度和实时性,对油田联合站智能化建设具有重要意义。

直流电压下油纸复合绝缘电场分布对击穿特性的影响

油纸复合绝缘击穿是换流变压器的主要绝缘故障之一,但是油纸复合绝缘电场分布与击穿特性之间的量化关系研究较少。通过添加TiO_(2)纳米粒子调节油纸复合绝缘的电场分布与击穿特性,采用电声脉冲法测量了油纸复合绝缘中的电场分布,搭建了基于光电倍增管和罗氏线圈的击穿过程光-电联合观测平台,并提出了融合扩展Debye模型和界面势垒限制电流的油纸复合绝缘等效模型。结果发现:纳米粒子引入的松弛极化过程和浅陷阱使界面电荷密度增大,油纸复合绝缘击穿过程的光-电信号时差和击穿电压的极性效应与原来完全相反,其原因在于油纸复合绝缘电场分布改变导致击穿的起始位置不同;所提模型能较好反映夹层介质极化电流、电场分布和击穿电压的极性效应之间的关联关系,并且计算结果与实测结果较相符,验证了模型的有效性。该研究可为换流变压器绝缘结构设计和油纸复合绝缘材料改性提供指导。

油水界面测量与计算

精确测量原油储罐油水界面是石油开采加工工艺过程的基本要求,油水界面测量技术在石油化工过程系统工程研究中占有十分重要的位置。首先介绍了油水界面测量技术的研究现状,分析了每一种测量技术的测量原理和技术应用,并从技术原理、测量方式和计算方法3个方面对15种油水界面测量技术进行了对比总结;其次重点探讨了油水界面计算方法,提出按照直接读数、关键参数、矩阵数据和图像分析4个方面总结油水界面计算方法,并对其所用算法研究进展进行分析和对比;最后对油水界面测量技术下一步发展做了展望,预测了油水界面测量技术在混合模式技术原理、非接触式测量方式、高精度测量过程、多维数据计算方法和智能化信息系统建设平台等5个方面的发展方向和技术难点。

原油储罐油水界面动态检测系统的研究

设计了油水界面动态检测系统.利用数控执行机构带动微波探头在原油储罐内作垂直匀速运动,通过对原油储罐含水率的动态检测,准确地反映出油水乳化带的状态和位置信息,测量出储罐内油水界面的位置,从而确定储罐内原油、水和乳化液层的位置和体积.采用400 MHz激励信号的微波探头,可实现0～100%原油含水率的动态测定,含水率测量误差≤±2%.在20 m范围内,油水界面的位置测量误差小于±10 mm.

油/聚合物溶液体系动态界面扩张模量的测量

以十二烷为油相,以HPAMMo 4000(M=2.0×107,HD=24%)在0.5%NaCl盐水中的溶液为水相,用法国ITConcept公司的Tracker型全自动液滴界面张力仪在30℃测定了油水界面的动态扩张模量E。结果表明,初始滴体积V对E～t曲线无明显影响;固定V=20μL,E达到动态平衡值所需时间(振荡周期λ=10s)随水相聚合物浓度CP增大而缩短,E平衡值随CP增大而增大,随λ增大而略有减小,因此V,t,λ等测量参数均需采用实验方法确定。根据纯水表面张力测量值,此方法的实验误差为0.7%。介绍了测量原理。用此法测定胜利孤岛原油(70℃粘度52.9mPa·s)与0.75、1.0、1.5g/LMo 4000溶液间的E值,分别为16.4、17.8、21.4mN/m。图3表2参7。

分段式电容传感器及其应用

在油田原油生产过程中,油水界面的检测一直以来都是一个关键技术和难题,在传统电容传感器原理的基础上设计了一种新型的分段式电容传感器,很好地解决了这一难题。由于该传感器精度高,原理和结构比较简单,并且价格便宜,具有很好的应用前景。

油水界面测量过程中自适应阈值聚类优化算法

精确检测原油储罐内油水界面及液位高度是保证净油外输含水率控制精度及联合站盘库系统计量精度的前提条件,是石油化工过程系统工程中的重要环节。鉴于油水界面测量过程中传统分类统计算法和经典K-means聚类算法存在依赖人工选取典型值和初始聚类质心、计算结果不确定性以及精度难于保证等问题,本文提出了一种改进的K-means自适应阈值聚类优化算法。该算法能自动获取最优初始阈值,并改进了油水界面测量传统分类统计算法和经典K-means聚类算法的思想,可实现最优数据分类。首先采用自适应阈值查找算法自动查找油水界面最优初始阈值,其次采用改进K-means聚类优化算法对油水界面数据进行最优划分,最后根据最优化聚类结果计算油水界面及液位高度。实验结果表明:相对于油水界面测量的传统分类统计算法和经典K-means聚类算法,该算法无需人工选值、能够完全保证计算结果的准确性,且比经典K-means聚类算法和其他改进K-means聚类算法所需的迭代次数更少、运行时间更短。

电容法油罐多液位测量仪的研究

基于含水率不同的原油其有效电容介电常数不同的理论和油罐不同高度其含水率不同的特点,提出了一种粗线、实时测量原油分离罐多液位的方法.详细地介绍了测量原理、系统组成以及工作过程等,进行了理论分析和试验,取得了如期的效果.此油罐多液位测量系统对于掌握油田的油量和油罐的排水量有十分重要的实用价值.

基于I^2C的油罐界位测量系统设计

为解决目前原油界位测量仪表存在的成本高、故障率高等诸多问题,开发了一种新型的界位测量系统。该系统具备手动及自动测量功能,自动测量时通过I2C总线采集64路测点信号,信号通过光电隔离电路进入单片机系统进行处理,所采集数据可通过RS485或GPRS远传到上位机;当自动测量系统出现故障时,自动切换到手动模式,使用电流表在罐下转动多路开关寻找导电测点测量。给出了系统关键硬件及软件结构的设计方法和系统的测试结果,通过胜利油田现场对比试验、重复试验等手段,证明了该系统具有可靠、安全、维护方便等特点,具有应用推广价值。

基于颜色传感器TCS230的油水界面检测仪的设计

提出了一种基于颜色传感器TCS230的油水界面检测的新方法。以TCS230为探头,直接将颜色分量转换为不同频率的脉冲波,通过89C51单片机的I/O口直接获取颜色分量,并控制油水颜色采集过程,根据RGB分量的值确定油水界面,实现了对油水界面进行连续检测。

基于CMOS数字色彩传感器的油脂颜色检测技术研究

CMOS数字色彩传感器ADJD-S313-QR999直接输出数字量,通过二线串行接口I2C可直接与微控制器通信,尺寸小,功耗低.以PIC18F452微控制器为核心,将该传感器用于油脂颜色的检测,设计了前端检测电路和通讯测量软件.经实验测试,RGB检测结果稳定,具有良好的精度.

基于表面等离子共振的油品种类检测方法

针对油品顺序输送中混油界面的鉴定问题,提出了一种利用表面等离子共振(SPR)技术检测油品种类的方法.论文选取90#汽油、93#汽油、97#汽油作为测量对象,根据不同油品介电常数的差异,通过检测不同油品流经SPR传感器表面后,引起的SPR共振角的变化,获得了不同油品的折射率.实验结果表明,SPR技术能够识别不同的油品种类,测量结果准确可靠,为今后在线、快速、精确的混油检测奠定了技术基础.

石油测井中数据解码模块的设计与实现

分析了数据解码模块在石油测井系统中的重要性,指出了该模块设计的难点。在分析同类系统的处理方式基础上给出一个合理的解决方案。整个系统结合了动态链接库(DLL)、驱动程序等Windows程序设计技术与名字空间等C++编程方法。在设计与实现过程中充分考虑了模块与其它模块间的兼容性、模块的后期维护性等问题。模块采用C++面向对象的程序设计方法加以设计、实现,其整个体系结构非常清晰。经测试,整个模块工作稳定、可靠。

电容式空-油和油-水双界面传感器测量盲区的解决方法

为了解决现有分段电容式油水双界面传感器在某些情况下不能测量的缺陷,提出了一个简单实用的方法。具体做法是把每个测量段的非共用极板沿对角线分成了两部分,然后通过这两部分和另一共用极板间电容值与油水双界面之间的关系,推导得出了它们之间的理论公式,最后通过实验验证了所获得的油水双界面评价方法是完全可行的。

Web Service在油水液位检测系统中的应用研究

针对现有油水液位检测系统开发中存在数据和数据处理方法共享不足的缺陷,提出了采用Web Service技术设计开发油水液位检测系统的思路。介绍了Web Service技术和电磁波油水液位测量原理,讨论了系统总体结构框架,设计了Web Service接口,完成了基于Web Service接口的面向底层设计和面向顶层设计,通过引用Web Service接口,实现了油水液位检测系统功能。结果表明,采用Web Service技术的油水液位检测系统在数据共享和分布式计算方面实现了程序到程序的交互,方便用户调用和管理。

深水储油装置油水界面监测系统的设计

针对水下储油设施尺寸大、液位测量量程范围大的特点,设计了一种水下大量程范围油水界面监测系统。该系统采用主测量方法和辅助测量方法两种方法实现监测。主测量方法采用分段测量法:采用导波雷达液位变送器来监测油水上界面位置;采用采样分析法来监测油水下界面位置。辅助测量法则通过测量储油装置内部固定两点的差压值来判断油水界面的位置。两种测量方法相互补充,实现了对水下大量程范围油水界面的准确监测,确保了对油水界面的适时控制,既保证了外输原油品质,也避免了对海洋环境的污染。该系统解决了现有油水界面测量方法无法实现水下大量程范围油水界面监测的技术难题,对深水储油技术的发展具有重要的意义。

数字式油水分界面高度测量传感器设计

为了随时动态监测储油罐的储量,对目前常用的测量方法进行了研究,并设计了一种数字式油水分界面高度测量传感器,经实验证明,该传感器具有测量精度高、抗干扰能力强和造价低的优点,解决了界面的实时在线监控问题。

卧罐油水界面γ仪的研制

针对传统的油水界面测量方法存在的问题,研制成功一种新型的油水界面γ仪。将该γ仪应用于油田现场获得了良好的使用效果。

γ射线含水仪在油水界面检测中的应用

油田沉降罐的油水界面检测一直是油罐计量领域的一个难题。在分析原油射线含水率检测原理的基础上,提出了应用射线含水仪检测油水界面的方案,提高了沉降罐的油水界面检测的准确性。

伺服式液位计在油田沉降罐油水界面自动测量中的应用

油罐自动计量技术是人们非常关注的课题,特别是沉降罐的油水界面测量一直是工业过程测量领域的一个难题。由于沉降罐中乳化层的存在,给普通测量方法带来较大误差,而伺服式液位计精确度高、重复性好、稳定性高,且工作可靠、操作简单、易于维护,与微机联网后,还可进行远距离监控,能全面提高设备的自动化水平和生产效率,值得大力推广。