采氣新工藝、新技術(shù)課件(PPT 94頁)

1、采氣新工藝、新技術(shù)/7/21/20221第1頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)新工藝增壓采氣工藝定壓增壓采氣定產(chǎn)增壓采氣增壓采氣工藝流程增壓采氣工藝相關(guān)知識/7/21/20222第2頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝負(fù)壓采氣工藝流程負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識/7/21/20223第3頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)新技術(shù)井安技術(shù)地面井安技術(shù)井下井安技術(shù)井下節(jié)流采氣技術(shù)SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)/7/21/20224第4頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識定壓增壓采氣 在一定時期內(nèi)，利用增壓采氣工藝對低壓氣井進(jìn)行采氣生產(chǎn)時，低壓氣井的井口壓力保持不變。定產(chǎn)增壓采氣 在一定

2、時期內(nèi)，利用增壓采氣工藝對低壓氣井進(jìn)行采氣生產(chǎn)時，低壓氣井的井口產(chǎn)氣量保持不變。/7/21/20225第5頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識低壓氣井 靠氣井自身天然氣的壓力能已不能將天然氣輸給用戶使用（或不能輸入天然氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)）的氣井定義為低壓天然氣氣井，簡稱低壓氣井。低壓氣井的壓力在0.1 MPa到幾MPa不等，它包括煤層瓦斯氣、石油伴生氣、淺層天然氣和開采后期天然氣壓力降到低于用戶用氣壓力（或天然氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)輸氣壓力）的氣井。 /7/21/20226第6頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識增壓采氣工藝流程 在實施增壓采氣工藝技術(shù)前，必須首先將原采氣流

3、程中的節(jié)流元件和阻力件去除。如圖增壓采氣流程圖/7/21/20227第7頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識增壓采氣工藝流程氣田增壓站主要是對低壓氣田或高壓氣田開采后期的低壓天然氣進(jìn)行增壓后輸往脫硫廠或輸送到輸氣干線，由于氣田情況不同，管輸要求不同，脫硫廠壓力等級不一致等對氣田增壓站的工藝流程也有很大的差別，很難說有統(tǒng)一的工藝流程，但不管有多大的差別，都必須滿足下列基本要求：/7/21/20228第8頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識增壓采氣工藝流程必須對原料氣進(jìn)行預(yù)處理。以滿足壓縮機(jī)對氣質(zhì)的要求。必須制定一套完善的工藝過程，把需要加壓的天然氣增加到所需壓力。

4、必須進(jìn)行增壓后處理，以使天然氣滿足管輸要求。為保證活塞式壓縮機(jī)的安全運行，必須設(shè)置壓縮機(jī)進(jìn)排氣旁通管道回路。為保證壓縮機(jī)增壓站的安全運行，必須設(shè)置壓縮機(jī)站越站旁通管道回路。為保證上述工藝過程的實現(xiàn)，必須要有相應(yīng)的輔助系統(tǒng)。/7/21/20229第9頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識增壓采氣工藝流程天然氣預(yù)處理一般要完成如下作業(yè)：對天然氣進(jìn)行分離、計量。除去其中的機(jī)械雜質(zhì)和游離水、凝析油等。前面已經(jīng)介紹過，不管是往復(fù)式壓縮機(jī)還是離心式壓縮機(jī)，對氣質(zhì)都有嚴(yán)格的要求，機(jī)械雜質(zhì)將使往復(fù)式壓縮機(jī)氣缸很快被磨壞，或打壞離心式壓縮機(jī)的葉片，凝析油的存在將破壞壓縮機(jī)的潤滑，油水多了有可能堵死

5、排氣閥而弊缸，這將產(chǎn)生破壞整個壓縮機(jī)的嚴(yán)重后果，故消除這些雜質(zhì)是完全必要的，而且各壓縮機(jī)制造廠家對氣質(zhì)都有明確的標(biāo)準(zhǔn)。/7/21/202210第10頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識增壓采氣工藝流程天然氣增壓過程必須完成啟動、停車、正常操作、事故處理等作業(yè)。機(jī)組啟動過程是一個慢慢地加載過程，機(jī)組停車過程是慢慢地減載過程，因此必須有循環(huán)系統(tǒng)，使機(jī)組負(fù)荷慢慢地增加或減少，否則突然停車或突然加載都可能使機(jī)器遭到破壞，當(dāng)發(fā)生緊急事故時，還必須設(shè)有安全保護(hù)裝置和安全放空系統(tǒng)。/7/21/202211第11頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識增壓采氣工藝流程經(jīng)加壓后的天然

6、氣溫度升高，為防止管道防腐層遭到破壞，管輸天然氣必須低于60，因此當(dāng)加壓后氣體溫度超過此值時必須進(jìn)行后冷卻，冷卻后會有游離水析出，因此還要進(jìn)行后分離。冷卻后的天然氣經(jīng)調(diào)壓計量后出站。/7/21/202212第12頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識增壓采氣工藝流程為完成上述作業(yè)還必須建立許多輔助系統(tǒng)，如燃料供給系統(tǒng)（如系電動機(jī)帶動則必須有供電系統(tǒng)）、儀表控制系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、潤滑油路系統(tǒng)等。所有增壓站必須有天然氣、冷卻水、潤滑油、燃料氣等介質(zhì)的參數(shù)測量和顯示，當(dāng)其中有的參數(shù)超過規(guī)定值時，發(fā)出報警信號，當(dāng)發(fā)生緊急事故時有安全保護(hù)裝置能自動停機(jī)，因此儀表檢控系統(tǒng)是必不可少的。/

7、7/21/202213第13頁，共94頁?；靖拍钆c名詞解釋壓縮機(jī)：用來壓縮氣體借以提高氣體壓力的機(jī)械。也有把壓縮機(jī)稱為“壓氣機(jī)”和“氣泵”的 余隙容積及相對余隙容積：當(dāng)活塞運動到上止點時，活塞頂端與氣缸組件之間的所有容積稱為余隙容積。它包括氣閥、氣缸蓋之間的容積，第一道活塞環(huán)以上的環(huán)形空間以及氣閥缸內(nèi)側(cè)的三部分容積組成。余隙容積與氣缸工作容積之比，稱為相對余隙容積。 采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識/7/21/202214第14頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識基本概念與名詞解釋單作用：壓縮的動作發(fā)生在壓縮缸的一端 雙作用：壓縮的動作發(fā)生在壓縮缸的兩端 吸氣壓力：吸入

8、壓縮機(jī)的氣體壓力；多級壓縮機(jī)各級存在級進(jìn)氣壓力。排氣壓力：最終排出壓縮機(jī)的氣體壓力；由排氣管網(wǎng)決定：排入管網(wǎng)的流量與用戶耗氣量達(dá)到平衡；多級壓縮機(jī)各級存在級排氣壓力 /7/21/202215第15頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識基本概念與名詞解釋級間壓力：多級壓縮機(jī)末級以前各級的排出壓力，稱為級間壓力，或稱為該級的排氣壓力。單級壓比及總壓比：壓縮機(jī)末級排氣接管處壓力（壓縮機(jī)的名義排氣壓力）與第一級進(jìn)氣接管處壓力（壓縮機(jī)的名義吸氣壓力）之比，即壓縮機(jī)的（名義）壓比，也叫總壓比。各級排氣壓力與其吸氣壓力之比稱為級的（名義）壓比。 /7/21/202216第16頁，共94頁。采氣

9、新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識基本概念與名詞解釋吸氣溫度：壓縮機(jī)第一級吸入氣體的溫度。多級壓縮機(jī)各級的吸入氣體溫度稱為該級的吸氣溫度。排氣溫度：壓縮機(jī)末級排出氣體的溫度。在末級排氣法蘭接管處測量。由于壓縮氣體（R22、乙烯、乙炔高溫分解，氯氣電化、氧化腐蝕）、潤滑油（粘度降低、積炭）、密封材料（膨脹變形、氧化）要求，排氣溫度一般都有所限制。 /7/21/202217第17頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識基本概念與名詞解釋級間溫度：多級壓縮機(jī)中間級的排出氣體溫度稱為級間溫度。壓縮機(jī)功率：在壓縮機(jī)的氣缸內(nèi)，一個實際循環(huán)所消耗的功稱指示功，單位時間內(nèi)所消耗的指示功稱為指示功率

10、，每級的指示功率稱為級指示功率。 /7/21/202218第18頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識基本概念與名詞解釋行程容積：壓縮機(jī)活塞單位時間中所掃過氣缸的容積，即單位時間內(nèi)的理論吸氣容積值，m3/min吸氣容積：壓縮機(jī)單位時間內(nèi)吸入氣缸的氣體容積值（在吸氣壓力條件下） /7/21/202219第19頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識基本概念與名詞解釋壓縮機(jī)排氣量：單位時間內(nèi)壓縮機(jī)最末級排出的氣體，換算到第一級吸氣口狀態(tài)（壓力、溫度、濕度和壓縮因子）或基準(zhǔn)狀態(tài)（0.101325MPa,20）時的氣體體積值即稱為壓縮機(jī)的排氣量。常用單位, , 104m3/d

11、閥速：壓縮機(jī)工作時氣體經(jīng)過氣閥時的最大氣流速度，也稱閥隙速度 /7/21/202220第20頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識壓縮機(jī)的分類及特點按其作用原理可分為容積式和速度式兩大類 /7/21/202221第21頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識壓縮機(jī)的分類及特點按其作用原理 容積式依賴往復(fù)運動部件或旋轉(zhuǎn)部件在工作腔內(nèi)周期性的運動，使吸入工作腔的等質(zhì)量氣體體積縮小而提高壓力,其特點是壓縮機(jī)具有容積可周期變化的工作腔速度式則借助于作高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，使氣體獲得很高速度，然后在擴(kuò)容器中急劇降速增壓，使氣體動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?與此同時氣體容積也相應(yīng)減小。其特點是壓縮

12、機(jī)具有驅(qū)使氣體獲得流動速度的轉(zhuǎn)子 /7/21/202222第22頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識/7/21/202223第23頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識壓縮機(jī)的分類及特點按壓縮機(jī)排氣壓力的不同可分為低壓壓縮機(jī)、中壓壓縮機(jī)、高壓壓縮機(jī)和超高壓壓縮機(jī) 分 類名 稱排氣壓力(表壓)風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)100MPa/7/21/202224第24頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識壓縮機(jī)的分類及特點按壓縮級數(shù)分為單級壓縮機(jī)：氣體僅通過一次壓縮兩級壓縮機(jī)：氣體順次通過兩次壓縮多級壓縮機(jī)：氣體順次通過多次壓縮，相應(yīng)通 過幾次便是幾級壓縮機(jī) /7/21/20

13、2225第25頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識壓縮機(jī)的分類及特點壓縮機(jī)也可按排氣量或軸功率不同分為微型壓縮機(jī)、小型壓縮機(jī)、中型壓縮機(jī)和大型壓縮機(jī) 類 型排氣量m3min軸功率kW微型壓縮機(jī)11010055500大型壓縮機(jī)100500/7/21/202226第26頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識壓縮機(jī)的分類及特點壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)或工作特征的分類 按工作原理容積式動力式按工作腔中運動件或氣流工作特性往復(fù)式回 轉(zhuǎn) 式離心式軸流式旋渦式噴射式按工作腔中運動件結(jié)構(gòu)特征活塞式隔膜式柱塞式轉(zhuǎn)子式滑片式液環(huán)式三角轉(zhuǎn)子渦旋式羅茨風(fēng)機(jī)雙螺桿單螺桿葉輪(透平)式噴射泵按驅(qū)動結(jié)構(gòu)特

14、征曲柄(偏心軸)-連桿曲柄-滑管(滑塊)斜盤直線電磁(動鐵或動圈)氣、液力自由活塞/7/21/202227第27頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)形式及特點活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥式、立式、角度式和對稱平衡型四種 臥式壓縮機(jī)氣缸均布置在曲軸一側(cè)，氣缸中心線與地面平行，分單列和兩列。其特點是裝卸、操作、檢修比較方便，對廠房高度要求低，輔機(jī)設(shè)備及管路的安裝布置方便，機(jī)身、曲軸結(jié)構(gòu)簡單；氣缸串聯(lián)多，填料數(shù)目少，可避免高壓填料泄漏；轉(zhuǎn)速低，易損件磨損少，技術(shù)要求低，使用壽命長。但由于級在同一列中的串聯(lián)多，且各列之間難以相互平衡，故機(jī)器具有很大的不平衡慣性力；壓縮

15、機(jī)的重量和尺寸大，占地面積大，往復(fù)運動零部件重量很大，裝卸維修困難，垂直度、同心度、平行度不易保證；活塞桿、活塞環(huán)、缸套、填料磨損較快，基礎(chǔ)投資費用大 /7/21/202228第28頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞壓縮機(jī)形式及特點活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對稱平衡型四種 立式壓縮機(jī)各列氣缸中心線均與地面垂直。其特點是活塞和氣缸鏡面磨損小且均勻，活塞環(huán)使用壽命長；占地面積?。欢嗔薪Y(jié)構(gòu)慣性力平衡好，動力性能好；機(jī)身形狀簡單，輕巧，比重量小；最適宜迷宮密封和無油潤滑結(jié)構(gòu)。但對廠房的高度要求較高，同時裝卸、操作、維修、管道布置困難；橫向振動大，管系防振效

16、果差 /7/21/202229第29頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞壓縮機(jī)形式及特點活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對稱平衡型四種 角度式壓縮機(jī)各列氣缸中心線之間相互成一定的夾角，但不等于180。按不同的氣缸中心線夾角，又分為L型、V型、W型、扇型等。除L型外，其余各型均為小型機(jī)組 。其特點是動力性能好，重量和體積相對較小；結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，曲軸主軸承可采用滾動軸承，機(jī)械性能好。除以上優(yōu)點外，L型壓縮機(jī)還有獨特的優(yōu)點：兩列往復(fù)運動質(zhì)量相等時，運轉(zhuǎn)較平衡；兩列90夾角，立式列為大直徑缸，水平列為小直徑氣缸，大缸磨損較小，機(jī)身受力較好；中間冷卻器和級間管

17、道直接安裝在機(jī)器上，結(jié)構(gòu)更合理。但是，角度式壓縮機(jī)身受力較復(fù)雜，不宜做成大型機(jī)器，管道架空安裝，維修不便，L型立式列具有立式壓縮機(jī)的缺點 /7/21/202230第30頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞壓縮機(jī)形式及特點活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對稱平衡型四種 角度式壓縮機(jī)/7/21/202231第31頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞壓縮機(jī)形式及特點活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對稱平衡型四種對稱平衡型壓縮機(jī)氣缸布置在曲軸兩側(cè)，兩相對列的曲柄錯角為180。這種結(jié)構(gòu)型式是20世紀(jì)40年代才出現(xiàn)的，優(yōu)點十分顯著

18、，發(fā)展很快，是氣田天然氣增壓中采用的最主要的型式。四列以上的對稱平衡型壓縮機(jī)，據(jù)驅(qū)動機(jī)設(shè)置的位置可分為M型，H型等形式。其特點：、階慣性力完全平衡，慣性力矩小，甚至為零，機(jī)器運轉(zhuǎn)平衡，振動極??；每兩個相對列的曲柄錯角為180。兩側(cè)活塞力全抵消，主軸承受力良好，主軸瓦的使用壽命長；機(jī)器轉(zhuǎn)速高，重量和體積都很小，造價低，基礎(chǔ)重量輕、體積??；安裝檢修方便，對流程變化的適應(yīng)性強(qiáng)；對驅(qū)動機(jī)械的性能要求不高。但運動部件和填料數(shù)量較多，維修工作量大；易損件的使用壽命低；兩列的對稱平衡型壓縮機(jī)的總切向力均勻性差。 /7/21/202232第32頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞壓縮機(jī)形式

19、及特點活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對稱平衡型四種 對稱平衡型壓縮機(jī) M型的特點：安裝使用方便，便于改型，機(jī)組緊湊，占地面積?。皇箼z修的技術(shù)要求高，安裝、操作、檢修的空間較小，曲軸支承軸多，檢測不方便。 H型的特點：機(jī)器的列間距大，操作、檢修方便，機(jī)身和曲軸尺寸小，支承合理，易于變型；但安裝精度難于保證，且只能是四列以上的偶數(shù)列，比M型壓縮機(jī)占地面積稍大。/7/21/202233第33頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞壓縮機(jī)形式及特點活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對稱平衡型四種 對稱平衡型壓縮機(jī) /7/21/202234第34頁，共

20、94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞壓縮機(jī)形式及特點活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對稱平衡型四種 常用活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)型式使用特性比較 活塞式壓縮機(jī)使用特性 /7/21/202235第35頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點 活塞式壓縮機(jī)主要由三大部分組成：運動機(jī)構(gòu)(曲軸、軸承、連桿、十字頭、傳動裝置)、工作機(jī)構(gòu)(氣缸、活塞、氣閥等)與機(jī)身。此外還有三個輔助系統(tǒng)，即潤滑油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 /7/21/202236第36頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點 運動機(jī)構(gòu)是一種曲柄連桿機(jī)

21、構(gòu)，把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)槭诸^的往復(fù)運動。動力機(jī)經(jīng)傳動裝置（皮帶輪、聯(lián)軸器、減速箱、偶合器等）帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，曲軸與連桿的大頭相連，連桿的小頭與十字頭或活塞銷相連，十字頭被限定在機(jī)身上的十字頭滑道內(nèi)，只能作往復(fù)運動。這樣旋轉(zhuǎn)的曲軸使連桿作平面擺動，傳到十字頭則變?yōu)橥鶑?fù)運動，十字頭再通過活塞桿帶動活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動。/7/21/202237第37頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點 機(jī)身用來支承和安裝整個運動機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)，又兼作潤滑油箱用，曲軸用軸承支承在機(jī)身上，機(jī)身上的十字頭滑道又支撐著十字頭，壓縮機(jī)氣缸則固定在機(jī)身上。/7/21/202238第38頁，

22、共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點 工作機(jī)構(gòu)是實現(xiàn)壓縮機(jī)工作原理的主要部件。氣缸呈圓筒形，兩端都裝有若干吸氣閥和排氣閥，活塞在氣缸中間作往復(fù)運動。被壓縮介質(zhì)由安裝在氣缸吸入口的吸氣閥吸入，經(jīng)過活塞在氣缸中運動壓縮升壓到排氣壓力后通過安裝在排氣口的排氣閥排出，經(jīng)冷卻器降溫后進(jìn)入下一級壓縮機(jī)壓縮或輸?shù)捷敋夤苈分泄┦褂?。進(jìn)入壓縮機(jī)的氣體分兩次或更多次壓縮升壓的情況稱多級壓縮。/7/21/202239第39頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點 潤滑系統(tǒng)的功用是將潤滑油送到壓縮機(jī)各運動部件的摩擦副表面上，以減小摩擦阻力和機(jī)械磨損，并帶

23、走摩擦產(chǎn)生的熱量，起減摩、冷卻、密封、防腐等作用，從而保證內(nèi)燃機(jī)壓縮機(jī)的正常工作并延長使用壽命。它主要由油池、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、各種閥門及潤滑油管道、油孔等組成。潤滑油系統(tǒng)是壓縮機(jī)能夠連續(xù)安全運行的基本保證。因為壓縮機(jī)運行中，有若干摩擦副相互運動，如果這些摩擦副得不到良好的潤滑，將因摩擦溫升而導(dǎo)致壓縮機(jī)癱瘓。 /7/21/202240第40頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點 冷卻系統(tǒng)的功用是將受熱零件所吸收的多余熱量及時傳導(dǎo)出去，以保證壓縮機(jī)工作時溫度正常，不致因過熱或過冷而損壞機(jī)件，影響壓縮機(jī)的工作。按所用冷卻介質(zhì)的不同，冷卻系統(tǒng)可分為水冷卻系統(tǒng)及空氣

24、冷卻系統(tǒng)兩大類。水冷卻系統(tǒng)主要由氣缸體及氣缸蓋內(nèi)的冷卻水夾套、水泵、風(fēng)扇、散熱器、節(jié)溫器等組成。而空氣冷卻系統(tǒng)則主要由氣缸體及氣缸蓋上的散熱片、導(dǎo)流罩、風(fēng)扇等組成。冷卻系統(tǒng)也是壓縮機(jī)能夠連續(xù)安全運行的基本保證。因為壓縮機(jī)運行中被壓縮的氣體溫度會升高，同時壓縮機(jī)氣缸的溫度也會隨之升高，如果不及時進(jìn)行冷卻，當(dāng)氣缸內(nèi)壁溫度高于潤滑油閃點，就將導(dǎo)致潤滑油失效，從而使壓縮機(jī)處于癱瘓狀態(tài)/7/21/202241第41頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功用是調(diào)節(jié)壓縮機(jī)軸功率、排氣量和級間壓力。一般由余隙調(diào)節(jié)閥和氣閥頂開裝置、閥件、旁路管系等組成。 /7/21

25、/202242第42頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識往復(fù)式活塞壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)（單作用氣缸結(jié)構(gòu)）連桿曲柄吸氣閥排氣閥活塞活塞環(huán)活塞銷/7/21/202243第43頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識往復(fù)式活塞壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)（雙作用氣缸結(jié)構(gòu)）十字頭十字頭滑道刮油環(huán)連桿曲柄吸氣閥吸氣閥排氣閥排氣閥活塞活塞桿活塞環(huán)活塞桿密封環(huán)壓縮機(jī)部件圖/7/21/202244第44頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識往復(fù)式活塞壓縮機(jī)的工作原理 余氣膨脹過程與吸氣過程/7/21/202245第45頁，共94頁。往復(fù)式活塞壓縮機(jī)的工作原理壓縮過程與排氣過程采氣新工藝、新技術(shù)增

26、壓采氣工藝相關(guān)知識/7/21/202246第46頁，共94頁。往復(fù)式活塞壓縮機(jī)的工作原理壓縮機(jī)工作全過程采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識/7/21/202247第47頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識壓縮過程吸氣過程排氣過程余氣膨脹過程余氣膨脹容積余隙容積吸氣容積/7/21/202248第48頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識壓縮過程吸氣過程排氣過程余氣膨脹過程最低吸氣壓力最高吸氣壓力最高吸排壓力最低排氣壓力/7/21/202249第49頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識負(fù)壓采氣工藝技術(shù)是在氣井井口壓力為負(fù)壓（低于大氣壓）的狀態(tài)下采氣

27、的一種工藝技術(shù)。這項技術(shù)通過一定的工藝設(shè)備措施，將氣井井口的壓力由大于或等于大氣壓降為負(fù)壓來實施采氣。應(yīng)用該項技術(shù)，使采用常規(guī)采氣工藝技術(shù)無法再生產(chǎn)的低壓氣井進(jìn)一步利用，從而加快了低壓氣藏（井）的開采速度，提高了最終采收率，使有限的能源得到充分利用。/7/21/202250第50頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識負(fù)壓采氣工藝流程我國用于煤礦瓦斯氣開采的負(fù)壓采氣工藝是用真空泵將低壓氣井的天然氣抽吸出來,以1個大氣壓的壓力輸入一個大容器中,再用壓縮機(jī)增壓輸送至用戶或集輸干線。 負(fù)壓采氣工藝流程/7/21/202251第51頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識負(fù)壓采

28、氣工藝流程自動連續(xù)負(fù)壓采氣工藝工藝流程圖。該工藝配備有一套自動控制系統(tǒng)。當(dāng)工藝投運時，將出站計量等通道打開，開井投運，自動控制系統(tǒng)就會根據(jù)井口壓力、穩(wěn)壓罐壓力和出站干線壓力的不同相互關(guān)系，以最節(jié)能的工藝設(shè)備運行方式，實現(xiàn)負(fù)壓采氣作業(yè)。/7/21/202252第52頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識負(fù)壓采氣工藝流程當(dāng)?shù)蛪簹饩捎陉P(guān)井復(fù)壓后開井，井口壓力大于出站干線壓力時，自動控制系統(tǒng)將自動關(guān)閉真空泵和壓縮機(jī)的進(jìn)口閥門，打開真空泵和壓縮機(jī)的旁通管線閥門，氣井的天然氣就會通過真空泵和壓縮機(jī)的旁通管線，經(jīng)計量輸出站。/7/21/202253第53頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采

29、氣工藝相關(guān)知識負(fù)壓采氣工藝流程當(dāng)運行到井口壓力大于1個大氣壓，且等于或小于出站干線壓力時，氣井的天然氣無法輸出時，系統(tǒng)會打開壓縮機(jī)小旁通閥門，并自動啟動壓縮機(jī)，當(dāng)壓縮機(jī)預(yù)熱達(dá)到要求，系統(tǒng)依次開啟壓縮機(jī)進(jìn)口和出口閥門，然后緩慢關(guān)閉壓縮機(jī)小旁通和大旁通閥門，實現(xiàn)氣井增壓采氣。/7/21/202254第54頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識負(fù)壓采氣工藝流程當(dāng)大排量的增壓采氣進(jìn)行到一定程度，氣井井口壓力下降至1個大氣壓以下，此時，系統(tǒng)自動啟動真空泵，同時開啟真空泵進(jìn)口和出口閥門，當(dāng)真空泵運行正常時，關(guān)閉真空泵旁通管線閥門。系統(tǒng)實現(xiàn)氣井負(fù)壓采氣。 /7/21/202255第55頁，共9

30、4頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識負(fù)壓采氣工藝技術(shù)對氣井的要求 為了確保運行的安全和高效性，負(fù)壓采氣對氣井有一些特殊的要求：1）必須是低壓氣井（井口壓力低于集輸干線壓力）；2）必須有良好的完井，氣井的垮塌和水竄，都將增加工藝的運行成本；/7/21/202256第56頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識負(fù)壓采氣工藝技術(shù)對氣井的要求3）剩余儲量要較為可觀，以保證投資的回收和適當(dāng)?shù)睦麧櫴杖牖蜉^好的社會效益為前提；4）最好是無水氣井，有水氣井，則必須同時采用排水采氣工藝，方能實施負(fù)壓采氣工藝技術(shù)；5）地層滲透性要好，應(yīng)具有可抽性。/7/21/202257第57頁，共94頁。采

31、氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識負(fù)壓采氣工藝效果的決定因素 根據(jù)國外資料介紹，決定負(fù)壓采氣效果的先決因素是產(chǎn)層的透氣性，透氣性好，則抽放效果好，下表為國內(nèi)外評價產(chǎn)層透氣性的可抽放性指標(biāo)。/7/21/202258第58頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識抽放指標(biāo) 難易程度地層滲透性系數(shù)m2MPa2d 換算成滲透率 10-3 m2百米鉆孔涌出量m3/min可以抽放0.12.510-10.3勉強(qiáng)抽放0.10.0012.510-12.510-30.30.1難以抽放0.0012.510-30.1評價產(chǎn)層透氣性的可抽放性指標(biāo)/7/21/202259第59頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)

32、負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識負(fù)壓采氣工藝負(fù)壓值設(shè)計蘇聯(lián)煤礦瓦斯抽放細(xì)則規(guī)定地面垂直鉆孔法中建議負(fù)壓值為0.0300.027MPa(絕壓)，我國陽泉4礦地面瓦斯抽放負(fù)壓為0.02670.040MPa(絕壓)。國內(nèi)瓦斯抽放甲烷濃度以50%為最佳，合理流速建議為1112m/s。世界上現(xiàn)有技術(shù)可以達(dá)到的最低壓力為0.015MPa(絕壓)，/7/21/202260第60頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識自動連續(xù)負(fù)壓采氣工藝方案設(shè)計 根據(jù)所選工藝井的具體情況和負(fù)壓采氣工藝要求，并以最大限度降低井口采氣回壓、提高采氣速度和最終采收率為目的，設(shè)計負(fù)壓采氣工藝方案的程序如下：/7/21/202261第

33、61頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識自動連續(xù)負(fù)壓采氣工藝方案設(shè)計負(fù)壓采氣工藝流程設(shè)計 從氣井出來的天然氣由真空泵抽吸泵入分離器，將天然氣中所帶凝析水、真空泵部分循環(huán)水及少量固體微粒分離干凈，然后通過穩(wěn)壓罐進(jìn)入壓縮機(jī)增壓后計量，輸入集氣干線，供給用戶。/7/21/202262第62頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識自動連續(xù)負(fù)壓采氣工藝方案設(shè)計流程設(shè)備配置及作用真空泵：用作使氣井井口的壓力降到負(fù)壓，實現(xiàn)負(fù)壓采氣；壓縮機(jī)：用作將真空泵輸出的0.1MPa的天然氣增壓達(dá)集輸氣干線的壓力，以便輸給用戶；/7/21/202263第63頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓

34、采氣工藝相關(guān)知識自動連續(xù)負(fù)壓采氣工藝方案設(shè)計流程設(shè)備配置及作用穩(wěn)壓罐：用作真空泵和壓縮機(jī)串聯(lián)匹配時自動控制反應(yīng)時間的調(diào)節(jié)；分離器：用作分離天然氣中的液體和固體雜質(zhì)；/7/21/202264第64頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識自動連續(xù)負(fù)壓采氣工藝方案設(shè)計流程設(shè)備配置及作用計量裝置：用作對工藝采氣的計量；自動控制系統(tǒng)：用于對真空泵和壓縮機(jī)串聯(lián)匹配的自動控制和全套工藝設(shè)備運行數(shù)據(jù)的采集處理以及運行的安全自動保護(hù)。/7/21/202265第65頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識應(yīng)用實例應(yīng)用本文所述的負(fù)壓采氣工藝，對四川盆地氣田石油溝T1j3氣藏巴9井進(jìn)行工藝試驗

35、。該井試驗前為間歇生產(chǎn)，井口關(guān)井油套壓均為0.7MPa，當(dāng)輸氣壓力為0.230.5MPa，采氣量為0.81041.2104m3/d/7/21/202266第66頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識應(yīng)用實例1995年3月15日7月20日進(jìn)行了第一階段試運，真空泵機(jī)組累計運行355h 53min，壓縮機(jī)機(jī)組累計運行367h 50min，整套設(shè)備聯(lián)機(jī)輸氣累計運行238h 15min，壓縮機(jī)總輸氣時間達(dá)262h 30min，累計輸氣26.76104m3，日平均輸氣量為2.45104m3。/7/21/202267第67頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識應(yīng)用實例1996年

36、1月26日至1996年1月29日進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)備滿負(fù)荷試運考核，整套工藝設(shè)備運行74h 35min；輸氣73h 15min，累計輸氣8.6069104m3，日平均輸氣量為2.82104m3。運行時真空吸氣壓力為0.0480.078MPa，輸氣干線壓力為0.3170.588MPa。/7/21/202268第68頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識應(yīng)用實例巴9井負(fù)壓采氣試驗表明，實施負(fù)壓采氣大幅度降低了井口壓力，大大提高了天然氣產(chǎn)能，起到了良好的增產(chǎn)作用，使其由間歇生產(chǎn)變?yōu)檫B續(xù)生產(chǎn)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并達(dá)到了提高最終采收率的目的。 /7/21/202269第69頁，共94頁。采氣

37、新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識負(fù)壓采氣在我國的發(fā)展前景綜上所述，國內(nèi)低滲透氣田的特性參數(shù)大多數(shù)都能滿足甚至優(yōu)越于國內(nèi)外實施負(fù)壓采氣工藝鉆孔井的指標(biāo)，對國內(nèi)低滲透、低壓力、低產(chǎn)量氣井實施負(fù)壓采氣工藝技術(shù)是可行的。/7/21/202270第70頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識井口安全系統(tǒng) 井口安全系統(tǒng)的主要作用是防止一級節(jié)流后超高壓、出站后管線超低壓、井口和分離器火災(zāi)，并在出現(xiàn)以上情況時及時快速地關(guān)閉井口；另一作用是緊急情況下，現(xiàn)場或遠(yuǎn)程快速地關(guān)閉井口。一般情況下井口安全系統(tǒng)不用于正常關(guān)井。 天然氣生產(chǎn)現(xiàn)場在用的井口安全系統(tǒng)主要有哈里伯頓、貝克、卡麥隆等廠家的產(chǎn)品。/7/21/

38、202271第71頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識井口安全系統(tǒng)哈里伯頓井口安全系統(tǒng) 系統(tǒng)主要包括：切斷閥、高低壓導(dǎo)閥、中繼閥、易熔片和執(zhí)行氣源部分。 從氣路上來說，包括有執(zhí)行氣路、控制氣路和泄放氣路三部分 井安系統(tǒng)/7/21/202272第72頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識井口安全系統(tǒng)哈里伯頓井口安全系統(tǒng)工作原理 執(zhí)行氣路首先從天然氣管線中引出（一般在分離器后的天然氣管線上）天然氣作為執(zhí)行氣的氣源，經(jīng)調(diào)壓后進(jìn)入控制箱中繼閥。中繼閥將氣源分為兩路，一路經(jīng)快速泄放閥后進(jìn)入切斷閥氣缸作為執(zhí)行氣；另一路經(jīng)調(diào)壓閥（設(shè)定值為3035psi）調(diào)壓后成為控制氣，經(jīng)電磁閥后進(jìn)入

39、各控制點（高、低壓導(dǎo)閥和易熔塞）。并給中繼閥提供背壓：泄放氣路在系統(tǒng)動作時提供氣體泄放通路。/7/21/202273第73頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識井口安全系統(tǒng)哈里伯頓井口安全系統(tǒng)工作原理 系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時，執(zhí)行氣路導(dǎo)通，控制氣路穩(wěn)定，一旦發(fā)生某種異常情況如：起火引起易熔塞熔化、井口一級節(jié)流后壓力超高（超過高壓先導(dǎo)間設(shè)定動作值）引起高壓先導(dǎo)閥動作、干線壓力（輸壓）超低（低于低壓光導(dǎo)閥設(shè)定動作值）引起低壓先導(dǎo)閥動作、或遠(yuǎn)程控制（通過電磁閥），就會將控制氣迅速泄放于大氣中，造成中繼閥背壓丟失，使執(zhí)行氣路與泄放氣路導(dǎo)通，執(zhí)行氣迅速泄放，導(dǎo)致切斷閥關(guān)閉。/7/21/202274

40、第74頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識井口安全系統(tǒng)貝克井口安全系統(tǒng) 貝克井口安全系統(tǒng)主要由三大部分組成：井口安全截斷閥、控制箱及管線。井口安全截斷閥 井口安全截斷閥安裝在井口針閥上游，主要用于在緊急情況下切斷井口氣源。井安系統(tǒng)圖/7/21/202275第75頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識井口安全系統(tǒng)貝克井口安全系統(tǒng) 控制箱 控制箱是整個 貝克井口安全系統(tǒng)控制系統(tǒng)中最主要的部分，主要包括調(diào)壓閥、安全閥、過濾器、按鈕閥、常閉三通閥、電磁閥、高、低導(dǎo)閥、中繼閥、及壓力表等。管線 貝克井口安全系統(tǒng)的管線主要由3/8和1/4的不銹鋼管組成。/7/21/202276第76

41、頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識井口安全系統(tǒng)貝克井口安全系統(tǒng)工作原理 氣源氣（一般選用剛出單井分離器的氣為氣源）經(jīng)洗滌氣系統(tǒng)引壓閥、一級調(diào)壓閥（調(diào)1）調(diào)壓至120-150Psi，再經(jīng)安全閥（設(shè)定為275Psi）、過濾器后分兩路，一路進(jìn)入常閉三通閥（PV2-1）；另一路經(jīng)二級調(diào)壓閥（調(diào)2）調(diào)壓至40-60Psi、常閉三通閥（PV1-1）、電磁閥、三級調(diào)壓閥（調(diào)3）調(diào)壓至30Psi、高、低導(dǎo)閥后進(jìn)入中繼閥。/7/21/202277第77頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識井口安全系統(tǒng)貝克井口安全系統(tǒng)工作原理 系統(tǒng)工作時，拉起中繼閥手柄，同時按下鎖定銷，30Psi的控制氣

42、通過中繼閥分兩路，一路壓住常閉三通閥PV1-2，使其打開，形成支撐中繼閥的背壓，另一路壓住常閉三通閥PV2-1，使其打開，從而使120-150Psi的執(zhí)行氣進(jìn)入井口安全截斷閥氣缸，使閥打開。/7/21/202278第78頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識井口安全系統(tǒng)貝克井口安全系統(tǒng)工作原理 當(dāng)控制點檢測到有不合格信號（如超高壓、超低壓、火災(zāi)等）或人為給定動作信號時，便將控制氣泄掉，此時，中繼閥失去背壓而關(guān)閉，使得常閉三通閥PV2-1關(guān)閉，氣缸進(jìn)氣截斷，并開始泄放氣缸氣，同時引發(fā)快速泄氣閥動作，從而快速泄放掉氣缸內(nèi)的氣，使井口安全截斷閥迅速關(guān)閉。 /7/21/202279第79頁，

43、共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識井下安全閥井下安全閥是一種新型的井下安全系統(tǒng)，可以起到在井下截斷井筒流體的作用。它主要由井下安全閥、液壓控制管線和地面控制系統(tǒng)組成。如圖 所示為油套管環(huán)形空間帶封隔器的井下安全閥安裝位置圖。井安系統(tǒng)圖/7/21/202280第80頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識井下安全閥井下安全閥主要作用當(dāng)?shù)孛嬖O(shè)備工作壓力超過設(shè)定值時在井下截斷井筒流體；當(dāng)?shù)孛嬖O(shè)備工作壓力的壓降速率超過設(shè)定值時在井下截斷井筒流體；當(dāng)井口著火時在井下截斷井筒流體；在緊急情況下可就地或遠(yuǎn)程控制在井下截斷井筒流體。/7/21/202281第81頁，共94頁。采氣新工藝、新技

44、術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識井下安全閥 控制原理 井下安全閥的開關(guān)是通過連接井下安全閥和地面控制系統(tǒng)的液壓控制管線來實現(xiàn)的，通過地面控制系統(tǒng)對液壓控制管線加壓，當(dāng)加壓至一定值時井下安全閥將打開，使井筒通道連通恢復(fù)正常生產(chǎn)；通過地面控制系統(tǒng)可以對液壓控制管線泄壓，液壓控制管線一旦泄壓，井下安全閥將關(guān)閉，井下高壓流體將不會通過井筒通道流到地面設(shè)備中，從而實現(xiàn)井下安全截斷的控制目的。井下安全閥/7/21/202282第82頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井下節(jié)流相關(guān)知識井下節(jié)流及地面配套集輸工藝技術(shù) 井下節(jié)流器工藝技術(shù)：即在井筒內(nèi)將壓力降至集輸壓力，取消了水套爐，降低集氣支線的壓力等級。井下節(jié)流技術(shù)/7/21

45、/202283第83頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù)井下節(jié)流相關(guān)知識井下節(jié)流及地面配套集輸工藝技術(shù) 優(yōu)點： 從氣井生產(chǎn)方面充分利用天然氣地層溫度，在一定程度上避免了水合物的形成，提高了帶液能力。從投資方面平均單井節(jié)約投資15萬元20萬元 缺點： 氣井開采后期，地層能量減小后要取出節(jié)流器需要動管串，會增加較大投資。/7/21/202284第84頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù) SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)SCADA系統(tǒng)組成（Supervisory Control And Data Acquisition ） SCADA系統(tǒng)由調(diào)度控制中心(Dispatching control center-

46、DCC)的計算機(jī)系統(tǒng)、區(qū)域控制 站(Region control Station-RCS)計算機(jī)系統(tǒng)、智能遠(yuǎn)程終端裝置(Remote Terminal Unit-RTU) 和傳輸通信系統(tǒng)組成。/7/21/202285第85頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù) SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)SCADA系統(tǒng)主要控制功能站控系統(tǒng)站控系統(tǒng)（SCSStation Control System）是天然氣集輸站場的控制系統(tǒng)，也是SCADA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中最基本的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由遠(yuǎn)程終端裝置RTU、站控計算機(jī)、通信設(shè)施及相應(yīng)的外部設(shè)備組成。站控系統(tǒng)通過RTU從現(xiàn)場測量儀表采集所有參數(shù)，并對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)

47、需要將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過RTU處理、傳送至站控計算機(jī)，并經(jīng)通信通道傳送至調(diào)度控制中心的主計算機(jī)系統(tǒng)，同時接受來至調(diào)度中心的遠(yuǎn)程控制指令對站場進(jìn)行控制。站控系統(tǒng)具有獨立運行的能力，當(dāng)SCADA系統(tǒng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或與調(diào)度控制中心的通信中斷時，不影響其數(shù)據(jù)采集和控制功能。 SCADA控制圖/7/21/202286第86頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù) SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)SCADA系統(tǒng)主要控制功能遠(yuǎn)程終端（RTU） RTU是英文Remote Terminal Unit的縮寫，即遠(yuǎn)程終端裝置，主要用于數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、遠(yuǎn)程控制以及通訊，同時部分RTU還提供操作人員接口、信息存儲的與檢索等全

48、部和部分功能。 遠(yuǎn)程終端可以通過通訊設(shè)備接收來自上位計算機(jī)的控制信息，并將它們分別傳發(fā)給受控設(shè)備，完成控制操作。同時遠(yuǎn)程終端可以直接接受來自各傳感器的模擬、數(shù)字和脈沖等形式的信號輸入，也可以向受控設(shè)備發(fā)出420mA或15V的控制信號以觸發(fā)受控設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于某些特殊功能，有時還需設(shè)置特殊的功能程序。 在上位計算機(jī)（站控計算機(jī)和調(diào)度中心計算機(jī)）出現(xiàn)故障時，RTU能獨立完成數(shù)據(jù)采集、處理以及控制，避免造成現(xiàn)場工藝過程的失控，一旦恢復(fù)與上位計算機(jī)的通訊，遠(yuǎn)程終端能夠?qū)⒔K斷期間的數(shù)據(jù)按照時間標(biāo)志傳送至上位計算機(jī)，以保證整個SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完成性。 根據(jù)技術(shù)規(guī)格要求，遠(yuǎn)程終端應(yīng)能在-30+60的環(huán)境溫度和95的最高相對濕度的環(huán)境下操作。 /7/21/202287第87頁，共94頁。采氣新工藝、新技術(shù) SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)SCADA系統(tǒng)主要控制功能氣田SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心 氣田SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心，包括主站或主端裝置（MTUMaster Terminal Unit）、通訊設(shè)備以及相應(yīng)的外部設(shè)備組成。主站擔(dān)負(fù)著整個氣田集輸系統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、整理、存儲、分析、調(diào)度和遠(yuǎn)程控制設(shè)施如關(guān)鍵閥門的開關(guān)、壓縮機(jī)的啟/停等。根據(jù)SCADA系統(tǒng)主站規(guī)模的大小可分為總調(diào)