[发明专利]一种油气生产处理半物理仿真控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及油气生产处理技术，尤其涉及一种油气生产处理半物理仿真控制系统及方法。

背景技术

全球能源需求刚性增长，油气需求也持续增长。石油公司也都在持续开发海洋油气资源，海上油气开发将步入快速发展期。海上平油气生产是在海上平台或其它海上生产设施上进行，作业环境恶劣，往往要经受各种恶劣气候和风浪的袭击，再加上油气本身易燃易爆，因此在原油生产和处理过程中设备故障，遭遇各种极端情况和发生事故的可能性很大。同时受海上平台空间的限制，油气生产处理设施与人员住房可能集中在同一平台，因此对平台的安全生产提出了更高的要求。

海上油气生产处理中，油气的脱水、脱盐处理是非常关键的环节。现有技术中，为了提高油气生产的效率和安全性，对油气的脱盐、脱水处理控制过程进行仿真，对油气脱盐、脱水处理控制过程建立软件模型，利用各种算法对模型进行优化，通过改变相关参数，来模拟现场情况。

然而纯软件的仿真系统存在一定弊端，仿真是通过纯软件实现的，各种工艺流程和设备都以虚拟的数字和图形表示，对于现场操作工人和技术人员来讲，纯仿真软件建立的模型并不能和实际生产中的设备很好地对应。在实际生产操作过程中，在遇到故障或极端情况时，需要对实际的生产设备进行调控，从纯软件的仿真系统中设置的参数到实际生产设备参数的调节需要时间进行转换对应，而在实际生产中这个时间越短越好，否则会对安全生产和生产效率产生极为不利的影响。

发明内容

本发明提供一种油气生产处理半物理仿真控制系统及方法，能进行生产运行情况的动态管理和分析、针对典型生产情况分析、为事故预测和诊断专家系统提供模拟环境、对现场人员进行培训、熟悉工艺流程和现场操作、了解工艺机理等，能够缩短现有技术中操作工人和技术人员面对油气生产处理过程中出现的故障和极端情况时的反应时间不能及时作出反应的问题，实现保证生产安全和生产效率的有益效果。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种油气生产处理半物理仿真控制系统，该系统包括：

模拟屏，用于模拟原油处理工艺，生成第一仿真信号；

模拟仿真模块，用于模拟天然气处理工艺、生产水处理工艺以及辅助工艺，生成第二仿真信号；

过程控制系统，用于接收第一仿真信号和第二仿真信号，并对所述第一仿真信号和第二仿真信号进行处理，生成输出信号；

监控模块，用于接收和显示所述输出信号；

所述模拟仿真模块和监控模块位于计算机系统中，所述模拟屏通过硬线电缆与所述过程控制系统实现通信连接，所述计算机系统通过以太网电缆与所述过程控制系统实现通信连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种油气生产处理半物理仿真控制方法，应用于上述第一方面的系统中，该方法包括：

通过模拟屏获取第一仿真信号；

通过模拟仿真模块获取第二仿真信号；

将所述第一仿真信号通过通过硬线电缆传输至过程控制系统，将所述第二仿真信号通过以太网电缆传输至所述过程控制系统；所述过程控制系统对所述第一仿真信号和所述第二仿真信号进行处理，得到输出信号；

将所述输出信号通过所述硬线电缆传输至所述模拟屏和/或通过所述以太网电缆传输至监控模块。

本发明实施例的技术方案中，提供的油气生产处理半物理仿真控制系统包括模拟原油处理工艺并生成第一仿真信号的模拟屏，模拟天然气处理工艺、生产水处理工艺以及辅助工艺并生成第二仿真信号的模拟仿真模块，接收并处理第一仿真信号和第二仿真信号后生成输出信号的过程控制系统，接收和显示输出信号的监控模块，其中，模拟仿真模块和监控模块位于计算机系统中，模拟屏通过硬线电缆与所述过程控制系统实现通信连接，计算机系统通过以太网电缆与所述过程控制系统实现通信连接。相对于现有技术提供的纯软件仿真系统，本发明增加模拟屏的技术方案，在进行油气生产处理控制过程的模拟中，在模拟屏上进行相关操作，调节原油处理工艺的仿真数据，能够缩短在实际生产操作过程中遇到故障或极端情况时工作人员的反应时间，实现了保障安全生产和生产效率的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。