[发明专利]海上采油平台自动控制系统及其控制方法

权利要求书

1.海上采油平台自动控制系统，其特征在于：该系统包括检测井口来油管线中原油压力的压力传感器(4)，加热井口来油的电加热器(5)，电加热器(5)内的温度由一体化温度传感器(6)检测，电加热器(5)出口管线中原油温度由一体化温度传感器(7)检测；

用来进行油和气分离的油气分离器(8)，其上安装两只射频导纳物位开关来检测油气分离器(8)中原油的液位高低，其中液位计(9)是上限位、液位计(10)是下限位；

用来进行油和气二次分离的除油器(11)，其上也安装两只射频导纳物位开关来检测除油器(11)中原油的液位高低，其中液位计(12)是上限位、液位计(13)是下限位；

除油器(11)混合气体出口安装有智能旋进流量计(14)；

油气分离器(8)原油出口安装有双转子流量计(17)；

平台输油管线电动阀(18)选用能够实现平台输油管线与油轮隔离的硬密封O型切断球阀；

PLC控制器(19)由高性能模块化PLC组成，其中包括电源模板(23)、CPU模板(24)、模拟量输入模板AI(25)、数字量输入/输出模板DI/DO(26)；海上采油平台自动控制系统装置的工作电源取自采油平台，为单相交流电源AC220V/50HZ，经过断路器(21)和变压器(22)保护、隔离后，连接到电源模板(23)，电源模板(23)将交流电变换为DC24V/5A的直流电，供PLC系统使用；

完成数据处理、逻辑处理和故障诊断功能的CPU模板(24)与触摸屏(20)之间通过PROFIBUS-DP总线连接，安装有无线通讯的接口；

模拟量输入模板AI(25)采集采油过程中的压力、温度和流量等模拟量信号，模板有8个通道，可以电压信号输入，也可以电流信号输入；

数字量输入/输出模板DI/DO(26)采集采油过程中设备的状态，并输出经程序处理的结果去驱动有关外围设备；

能够实时显示采油过程的工艺参数的触摸屏(20)，对采油过程进行人工干预；当有报警和故障事件发生时，自动弹出故障信息画面，画面中显示故障的代号、类型、引发本故障可能的原因、以及处理此故障的方法。

2.海上采油平台自动控制方法，其步骤为：

(1)对来自井下的原油在电加热器(5)中进行加热，加热到60℃时，输送到油气分离器(8)中进行油和气的分离，分离后的原油保留在油气分离器(8)中；

(2)分离后的油气混合物输送到除油器(11)中进行二次分离，原油保留在除油器(11)中，混合气体由流量计(14)计量后，流过阻火器(15)，输送到火炬头(16)燃烧放空；

当PLC控制器(19)检测到油气分离器(8)中的原油液位达到上限位(9)或除油器(11)中的原油液位达到上限位(12)时，停止采油过程，PLC控制器(19)控制井下安全阀(1)、地面主安全阀(2)和地面翼安全阀(3)关闭，切断电加热器(5)的加热电源，同时向油轮发出”收油”请求命令；

当油轮定点收集平台原油时，PLC控制器(19)打开平台输油管线电动阀(18)，实施输油，待PLC控制器(19)检测到油气分离器(8)和除油器(11)中原油液位均达到下限位(10)和下限位(13)时，自动关闭平台输油管线电动阀(18)，输油过程结束；

(3)接着PLC控制器(19)自动启动采油过程，重复上述过程。