水下儲(chǔ)油自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控技術(shù)研究.pdf

1、水下儲(chǔ)油將油罐座落在海床上，或潛入水下。與火源、雷電隔離，油氣損耗小并且不易著火，具有天然的防爆性能。并且油井不受海況影響，可以連續(xù)生產(chǎn)，適合海上油田向遠(yuǎn)海、深海發(fā)展及水下生產(chǎn)系統(tǒng)的需要。此外，與水上儲(chǔ)油方式相比，水下儲(chǔ)油可以節(jié)省昂貴的平臺(tái)建設(shè)費(fèi)用，且儲(chǔ)量不受限制，具有巨大的儲(chǔ)油能力。水下儲(chǔ)油有多種方式，其中油水置換方式經(jīng)濟(jì)高效，但隨之產(chǎn)生的污染問(wèn)題及高凝原油保溫問(wèn)題嚴(yán)重制約了油水置換技術(shù)的發(fā)展。
　　本文在國(guó)家海洋局第一海洋研究

2、所承接的國(guó)家“863”計(jì)劃滾動(dòng)課題“水下儲(chǔ)油防污染及保溫關(guān)鍵技術(shù)研究”的支撐下，針對(duì)項(xiàng)目提出的新型柔性水下儲(chǔ)油技術(shù)，開(kāi)展了水下儲(chǔ)油自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控技術(shù)研究。水下儲(chǔ)油技術(shù)的生產(chǎn)儲(chǔ)油過(guò)程全部位于水面以下，其特殊的作業(yè)環(huán)境，給原油輸送、存儲(chǔ)等水下原油的安全儲(chǔ)運(yùn)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。而人為并不能直接參與生產(chǎn)，只能通過(guò)安裝于水下儲(chǔ)油設(shè)備中的各種現(xiàn)代傳感檢測(cè)設(shè)備獲取工作參數(shù)，通過(guò)高可靠性的自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，完成水下儲(chǔ)油的自動(dòng)化安全無(wú)污染生產(chǎn)。

3、r>　　本文借助嵌入式微控制器MCU設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集層，采集水下儲(chǔ)油工藝參數(shù)，如溫度、液位等。并結(jié)合水下儲(chǔ)油生產(chǎn)特點(diǎn)，將基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟測(cè)量技術(shù)引入到測(cè)量系統(tǒng)中，建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟測(cè)量模型，對(duì)高凝原油油溫、液位實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。數(shù)據(jù)采集層通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送至中央監(jiān)控層。中央監(jiān)控層以高可靠觸摸式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為硬件平臺(tái)，借助水下儲(chǔ)油監(jiān)控軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、實(shí)時(shí)顯示等各種功能?，F(xiàn)場(chǎng)控制層利用德國(guó)的高性價(jià)比WAGO系列可編程現(xiàn)場(chǎng)總線控制

4、器(PFC)750-881為核心部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，接收中央監(jiān)控層發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，并依據(jù)基于Mamdani模糊控制規(guī)則，得出控制策略，控制執(zhí)行器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)高凝原油油溫、液位等控制功能。通過(guò)上述三層結(jié)構(gòu)組成了水下儲(chǔ)油自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)。并且本文對(duì)水下儲(chǔ)油滲漏油安全監(jiān)控做了進(jìn)一步的研究，針對(duì)性的提出了基于光纖傳感檢測(cè)技術(shù)為核心的新型水下原油防污染安全監(jiān)控技術(shù)。監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面，嵌入式數(shù)據(jù)采集層驅(qū)動(dòng)程序采用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，現(xiàn)場(chǎng)控制層程序采用WA