[發明專利]一種原油三相分離器油水界面模糊優化控制方法

有效

• 申請號: 201711324687.4
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN109917642B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 董艾平;劉董宇;姜興偉;隋國勇;陳興慧;姜春娟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術檢測中心
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 濟南智圓行方專利代理事務所(普通合伙企業) 37231
• 代理人: 張玉琳

本發明提供一種原油三相分離器油水界面模糊優化控制方法，其技術方案為：根據油水界面、出水量、出油量及人工化驗含水率的歷史數據建立三相分離器的出油含水率與平均油水界面、平均出水量、平均出油量的神經網絡數學模型，建立根據平均油水界面、進液量變化調節出水量的模糊控制規則，利用實時采集的出油流量、出水流量、油室液位數據，以及三相分離器的物理尺寸，計算一段時間內的出油、出水累計值、油水界面變化量，根據模糊控制規則計算出水調節閥開度。本發明有益效果：出液含水率低并且波動小，生產運行平穩，降低了后續加熱流程的熱負荷及操作人員的工作強度。

技術領域

本發明屬于原油預處理技術領域，特別涉及一種原油三相分離器油水界面模糊優化控制方法。

背景技術

原油三相分離器油水界面控制主要有兩種方式：一種是通過浮球連桿機構根據水室液位高低自動調節出水口凡爾開度，控制出水量，油水界面高度主要由出油堰板高度、出水口高度和油水密度差決定；另一種是采用PID控制算法通過油水界面儀檢測油水界位，與控制器油水界面設定值比較、計算后調節出水調節閥開度，保持分離器內油水界面穩定，通過浮球連桿機構調節出水口凡爾開度，控制出水量的控制方式，油水界面高度調整比較困難，凡爾經常出現卡死現象，出現水帶油或油室進水現象，當處理量發生變化時，分水效果更是難以保證，并且對稠油而言油水密度差很小，操作人員難以掌握實際的油水界面高度，僅適用于油水密度差較大的稀油生產。

三相分離器油水界面PID控制器容易出現調節大幅度波動甚至是控制不穩定的現象。首先，現有的油水界面儀適用于油水分界明顯或者密度相差較大的測量對象，對于稠油生產，由于粘度大、密度差小、分水效果差、油水乳化層厚，并且上部沉降區有油水分層現象，一般的油水界面儀測量準確性差，會出現界面測量值突變的現象，即使其它生產參數沒有變化的時候，受到油水界面儀的影響也會導致PID控制輸出大幅度跳變，導致出水流量變化，進而分離器油水界面高度無法穩定；其次，PID控制參數在設備投運時需要人工整定，當三相分離器容積較大時，控制系統的時間常數較大，參數整定比較困難，一般只能適用于較為平穩的生產過程，實際油田生產是一個相對變化較大的生產過程，三相分離器生產負荷變化經常超過50%，油水界位出現偏差時，控制效果差，出油含水率較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種全新的模糊優化控制方法的設計，起到超前調節的作用，油水界面穩定，平均出油含水率低。

本發明是通過以下技術手段實現的：根據油水界面、出水量、出油量及人工化驗含水率的歷史數據建立三相分離器的出油含水率與平均油水界面、平均出水量、平均出油量的神經網絡數學模型，建立根據平均油水界面、進液量變化調節出水量的模糊控制規則，利用實時采集的出油流量、出水流量、油室液位數據，以及三相分離器的物理尺寸，計算一段時間內的出油、出水累計值、油水界面變化量，根據模糊控制規則計算出水調節閥開度。