1系统技术组成部分
从技术层面解析三元配注站的控制系统，可分为硬件部分和软件部分。硬件部分主要是指PLC主控制器，以及配套的其他装置。根据配注站的工业顺序特征，工控设备大多提供人机接口。在长期的生产实践中，控制系统前端设备的电动开关和控制阀故障率较高，因为阀门是关键的设备，所以，控制系统的运行效率大打折扣。对应的软件系统，随着计算机软件技术的飞速发展，PLC的编程目前主要采用梯形逻辑图，在解决基本程序控制方面，也实现了自动化的目标，然而，上位机的编程使用的C语言等工具，尚停留在监视的功能，进一步分析和调整的功能还是处于手动的阶段。三元配注液的计量方式，结合多年的实践经验，主要需要解决碱液易潮易结块的难题。还需要解决液位计量过程中因压力而导致的密度误差问题，实践中有时候这种误差高达26%，很显然是三元配注系统需要解决的难题。即使采用精度较高的电磁流量计，但是三种单元母液的浓度变化却是不断变化的。故在假设浓度和密度恒定的状态下获得的数据，也是存在较大误差可能的。故尚不能真正实现全部自动化的目标。
2三元配注站自动控制系统的工作原理
2.1升压泵机组
在启动升压泵机组的过程中，是一台一台启动的，在启动第一台升压泵的之后，若是出口的压力不能达到设定的压力数值，则继续启动第二台升压泵，如此，直到出口的压力大于设定的压力值。在升压泵机组的出口的压力大于设定值之后，最后一个启动的升压泵需要设定为变频的，让压力值无限的接近或等于设定的压力值。若是变频条件下，出口的压力值仍旧大于设定值，就需要停止运行该升压泵，继续变频另一台升压泵。如此的操作，直到实现出口压力值等于设定值。在升压泵机组的出口，若是压力值小于设定值，则需要最后一个启动的升压泵实现变频，使得出口压力值等于设定值，若是升压泵达到工作频率的状态后，出口的压力任然小于设定的压力值，则继续启动下一台升压泵，直至机组的出口压力大于设定值。当所有的升压泵均处于运行状态，而压力仍低于设定值，控制将结束。
2.2卸车装置
在碱溶液卸车装置灌注和控制过程中，当碱溶液的储存罐液位达到最高液位时，将自动停止碱溶液的灌注。碱溶液卸车装置中，搅拌器、卸车泵和各种阀门均需要处于无故障运行的状态，若是任何一个部件出现问题，都将无法继续碱溶液的灌注。在卸车装置中，自动报警系统是十分重要的组成部分。碱液储存罐的液位低于设定值时，系统将自动启动碱溶液卸车装置，备用的碱溶液卸车装置在任意一台工作装置出现故障时，正常情况下可以自动切换，也可以手动切换。当人为操作错误时，碱卸车装置将进入自动保护状态。3.3调配装置调配单元控制系统是三元配注站控制系统中，等待时间最长的自控系统。调配罐在进液的过程中，需要打开另一个调配罐的出液阀门。接着关闭进液罐出溶液的阀门，当打开进液罐的进表活剂阀和进母液阀之后，再启动升压装置进液。一旦进液罐的液位达到最高液位时，系统将产生报警声音。此时，若控制系统正常，将进行停止进液的操作。若是人工的方式进行停止的操作，将自动停止升压装置，调配罐进表活剂阀也将关闭，进聚合物阀也同样要关闭。当前，三元配注系统均是复合驱动体系，在高压注水阀工作的过程中，碱溶液和表面活性剂在高压、曝氧的条件下，深度处理使用过的污水溶液，并与三元溶液按照一定的比例混合，根据不同的地质需求，其配比也是略有差异的。配置完成的三元目的溶液经过配注站外的注入管道和井口，进入目标底层。实现石油的高效采集和分离。
3三元配注站自动控制系统的发展趋势
在实际的生产过程中，三元配注站将会进行24小时的运行，其精度要求也较高，因此，操作工人的劳动强度十分的大。即使是小规模的三元配注站，操作系统没有实现全自动控制将难以满足石油生产的需求，因此，行业领域亟需要提高三元配注站控制系统的自动化程度和运行的可靠性，进一步提升石油生产的效率。当前，针对自动控制系统的硬件、软件，专业领域正在尝试着更换控制程序的程序模块，用中型的可编程控制器代替小型的控制器，提高程序控制的性能和可扩展性。根据实际需求，进一步提高上位机的性能，增加其参与控制的比例。在软件编程的研究中，也将采用更实用的工控组态软件，取代过去C语言等编制的程序。计量方式方面的发展趋势，因液态碱代替了固态碱，计量罐将逐渐的被淘汰。在自动化程度逐步提升的趋势下，电磁流量计能够保证较高的计量精度。随着超声波液位计的运用，压力变送器也将逐步被替代，计量精度得到了很大的提升。对三元配注站全自动控制系统的实现，又更进了一步。为了消除单元母液浓度的不稳定性带来的误差，可通过测量三元体系的浓度，根据具体的误差情况进行重新设定配置量而实现。开环的三元体系操作过程中，若是溶液浓度不符合要求，将手动进行修正，这对保证精度是不利。不仅增加了劳动强度，还降低了效率。为了解决这一问题，配注系统可增加单元母液浓度在线检测系统，可根据母液的实时浓度进行在线修正。
4结语
三元配注站中，各种控制点超过1000个，每个控制点都影响着溶液的配注精度，也影响着最终的原油采集率。维护三元配注系统的安全性，保证其稳定性十分重要。当前的三元配注站均采用双网双冗余的配置，以保证配注系统的稳定运行。随着自动化技术的进一步发展，三元配注站的工艺流程将更趋于科学、合理与高效。
作者：吴天奇 单位：大庆油田有限责任公司第一采油厂试验大队试验一队
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