油气田地面工程数字化建设规定(试行)

油气田地面工程数字化建设规定(试行)内容摘要：

收、储存等单元 ； 含凝析油处理厂还包括脱烃、轻烃回收、 水合物抑制剂 回收、储运等单元； 天然气处理厂生产运行数据采集监控要求详见 “ 附录 ” ； 丙烷制冷低温分离脱油脱水单元应实现超压紧急切断 和 远程放空， 生产运行数据采集监控要求参照 “ 附录 ” ； 高压凝析油气田处理厂 生产运行数据采集监控要求详见 “ 附录 ” ； 采出水处理及回注系统生产运行数据采集监控要求参照 “ 附录 ” 、 “ 附录 ” 的有关内容； 天然气 进 出 厂 管道 应 按 GB50183 的要求设置 远程 截断阀和 放空 阀； 外输计量单元流量计标定应实现不停气流程切换，净化产品气宜设置微量 H2S、 CO2 和微量水份分析仪。 地下储气库集注站 地下储气库集注站主要包括 注气、采气及配套系统。 生产运行数据采集监控 内容应根据具体工程并 参照 “ 附录 ” 、 “ 附录 ” 的有关内容 确定； 14 6 自控系统 一般规定 自控系统应满足生产运行操作和安全管理的 需要 ，其控制水平应符合下列要求： 井场 、阀室、 小型站场 及规模较小、功能简单的中型 站场应达到无人定岗值守 、 定期巡检，在所属站场监控中心集中远程监控； 规模较大、功能复杂的 中型站场 和大型站场 应达到 在控制室 少人集中监控。 站场 监控系统的选型应根据自然条件、站场规模、工艺 流程的复杂程度、监控点数量、安全及管理要求等因素综合考虑，油气田典型站场监控系统宜参照表 61 选型。 表 61 油气田典型站场监控系统选型推荐表 系统类型 典型站场 备注 RTU 油井、注入井、水源井、气井、监控阀室、集油阀组间、计量站、配水（汽）阀组（间）等 井场 阀室及 小型站场 PLC 接转站（增压点、转油站）、放水站、原油脱水站，配制站、注入站（注聚站、注水站、注汽站），水处理站（采出水、地下水）、供水站，集气站、增压站、输气站，矿场油库、锅炉房等 中型站场 DCS 或 PLC 集中处理站（联合站） 、原油稳定站、天然气处理厂（含 H2S、含 CO含凝析油）、地下储气库集注站 、 矿场储库 等 大型站 场 站场紧急停车（ ESD）系统的设置应根据危险与可操作性分析（ HAZOP）及安全完整性等级（ SIL）确定，并符合 GB/T 21109 和 GB/T 20438 的有关规定。 大型站场宜 设置相对独立的紧急停车（ ESD）系统 和 火气系统（ Famp。 GS）， Famp。 GS 宜与视频监控系统联动。 站场监控系统与站内第三方智能设备或自带控制系统橇装设备的通信宜采用 RS485 接口、 Modbus RTU 协议； 与远程终端装置（ RTU）及区域生产管理中心的通信应采用 RJ45 接口、 TCP/IP 协议。 测量控制仪表的选型应根据相关标准规范的要求确定，并符合 SY/T 0090 有关规定要求。 现场仪表 的防爆类型应根据 GB 50058 的规定，按照场所的爆炸危险类别和范围以及爆炸混合物的级别、组别确定，不应低于 dIIBT4，还应满足安装位置的环境温度要求、机械防护要求。 控制系统应采用工业级设备，软件版本应是最新的、成熟的正式版本，并及时进行版本升级。 自控系统的供电、接地及防雷 等应符合 有 关 规范 的要求。 远程终端装置 井场 、阀室及 小型站场 应 设置 RTU 进行数据采集和监控，实现无人值守和远程监控。 丛式井场应设置一套 RTU，单井井场与相邻井场距离较近时， RTU 宜共用设计； RTU 宜与通信、监控、 供电设备共用安装杆。 可燃（有毒）气体检测信号 宜 直接进入 RTU 独立设置的 I/O 卡件，上传至所属站场监控系统进行 15 报警。 小型站场 RTU 可根据生产管理需求设置就地操作的触摸屏或操作面板。 RTU 应选择质量可靠、性价比高、技术成熟的工业 产品，应采用模块化设计，具有较强 的 扩展性和 通信能力 ，并根据要求 具备数据采集、数学及流量计算、逻辑控制、数据时间标志、 24h 的数据存储和 历史数据回传等功能。 站场监控系统 站场监控系统的硬件基本配置要求见表 62。 表 62 站场监控系统硬件基本配置推荐表 配置 硬件 中型站场 大型站 场 PLC BPCS ESD Famp。 GS 控制器 不冗余或冗余 1 冗余 双重或三重冗余 冗余 备用 I/O 10~30% 10~30% 15% 15% 控制网路 不冗余或冗 余 1 冗余 冗余 冗余 服务器 / 冗余 / / 工程师站 / 1 1 1 操作员站 1~2 台 N 宜与 BPCS 共用 可与工程师站共用 打印机 1 台 2 台 与 BPCS 共用 与 BPCS 共用 注：可靠性、安全性要求较高的含硫等站场控制器及网络应冗余设置。 中型站场的监控系统宜采用可编程控制器（ PLC）系统，操作员站的设置应符合下列规定： 一般宜设 1 台操作员站（兼工程师站），注聚站等监控井数较多时可采用一机双屏操作员站； 所辖井场采用软件单井量油的站场和 I/O 点数较多的原油脱水站、配制站等站场宜设置 2 台操作员站。 大型站 场 的监控系统宜由功能相对独立并互相联系的基本过程控制系统（ BPCS）、紧急停车 (ESD)系统与火气系统 (Famp。 GS)组成。 大型站场的 BPCS 一般采用 DCS 系统。 BPCS 设置应符合下列规定： 系统宜由服务器、工程师站、操作员站、过程控制单元及网络设备等组成； 系统宜采用 DCS 或 PLC，当生产单元较多且距中控室较远时，系统的控制单元应根据生产装置的平面布置确定采用由多个控制器组合或控制器 +远 程 I/O 模式； 系统服务器、控制器 CPU、通信总线的负荷不应超过 50％； 系统应建立包含 ESD、 Famp。 GS 数据的数据库； 工程师站宜独立设置，当系统 I/O 点 较少时可与操作员站共用； 操作员站数量应按生产单元进行设置，一般每个较重要的工艺生产单元设 1 台，工艺过程简单、I/O 点 较少的生产单元可共用 1 台。 ESD 系统设置应符合下列规定： 系统逻辑控制单元应具有相关权威部门认证； 系统应为故障安全型，其终端执行 器件在系统正常时应是励磁的； 16 现场传感器、终端执行器件宜单独设置，且不应采用现场总线通信方式； 工程师站应独立设置，操作员站宜与 BPCS 操作员站共用， 且 操作员站失效时 ESD 系统的功能不应受影响； 应提供操作员易操作的辅助操作盘（按钮盘）； 与 BPCS 的通信故障不应影响 ESD 系统的正常运行； 应上传紧急停车报警信号至区域生产管理中心。 Famp。 GS 设置应符合下列规定： 火灾检测报警设备应具有相关消防部门的 认证； 系统应实现火灾和气体检测报警，火灾时能及时启动消防系统和触发 ESD 系统，与 ESD 系统应采用硬 接 线连接； 工程师站宜独立设置，操作员站可与工程师站共用； 宜 设置直接操作消防泵等消防设施的按钮； 应上传火灾报警信号至区域生产管理中心。 站场监控系统软件 配置 应符合下列规定： 主要包括操作系统软件、控制器编程软件、监控软件等； 操作系统软件宜采用 Windows 平台，支持中文显示和输入； 控制器编程软件支持 IEC 611313 标准规定的编程语言； 监控软件应具有实时数据采集和处理功能，并可对采集的数据进行存储和查询，存储容量满足所有数据的记录需要； 监控软件应具备网络和通信管理功能，支持 Modbus TCP/IP、 DNP OPC 等多种标准通信协议，满足可扩展和二次开发需要； 监控软件应具有对通信链路、控制器、 I/O 模板及 I/O 网络等完善的监视和诊断功能，诊断应自动记录； 监控软件的人机界面应采用中文显示，支持多窗口、动态画 面显示 ， 具有开放的标准接口，支持 与 第三方软件如功图诊断计量软件等数据交换。 站（厂）监控系统至少应具有下列功能： 对站内与所辖井 、 站（厂） 、管道 的工艺参数进行数据采集、处理； 动态工艺流程显示； 实时和历史数据的存储、归档、管理以及趋势图显示； PID 控制、批量控制、逻辑控制和 紧急停车 ； 单井计量管理； 报警、事件管理及报表的自动生成打印； 站场可燃（有毒）气体、火灾报警和安全状况监 视； 经通信接口与第三方的监控系统或智能设备交换信息； 为 上一级计算机控制系统提供有关数据并 接受 其 调度指令。 17 区域生产管理中心 区域生产管理中心应建立完整的生产数据库，实现整个区域内井 场 、站（厂）、管道等生产运行数据采集、存储和集中监视管理，并将生产数据上传 ，同时接受 采油（气）厂级生产调度中心 的指令。 区域生产管理中心 SCADA 系统与 采油（气）厂级生产调度中心的 数据通信宜采用 OPC 等方式。 SCADA 系统硬件配置应符合下列规定： 系统硬件主要由服务器、工程师站、操作员站、局域网络设备、打印机和外部存贮设备等构成 ； 服务器应采用分布式结构，应设置实时和历史数据库服务器，其 它 应用服务器根据需要配置 ； 工程师站 （兼操作员站） 宜独立配置，操作员站数量按区域管辖井站数量和操作岗位需求配置 ； 系统硬件基本配置要求见表 63。 表 63 SCADA 系统硬件基本配置表 序号 设备名称 数量 单位 备注 1 实时和历史数据库服务器 2 台 互为冗余 2 工程师站 1 台 兼操作员站 3 操作员站 台 数量根据需要确定 4 局域网络 1 套 冗余，速率不低于 100Mbps 5 网络型报表打印机 1 台 宜设 6 网络型报警打印机 1 台 宜设 7 彩色打印机 1 台 可选 8 培训工作站 1 台 可选 9 磁盘阵列 1 套 可选 10 时钟同步装置 1 台 应 设 SCADA 系统软件 配置 应符合下列规定： 软件主要包括操作系统、数据库软件、 SCADA 监控软件和应用软件等； 操作系统宜采用 Windows 平台，支持中文显示和 输入； 数据库软件应包括实时和历史数据库，历史数据存储时间不 应 小于 6 个月； 数据库应具有在线和离线编辑、维护、查找、链接功能，并记录对数据库的任何修改，应配置数据库离线管理工具进行数据库的备份、恢复和报表打印，可采用标准接口或编程语言与第三方数据库进行连接； SCADA 监控软件应采用开放式设计、模块化结构、标准化数据接口，支持客户机 /服务器 (C/S)结构、分布式服务器、冗余服务器和网络，支持离线和在线组态 等功能； 应用软件以生产、安全管理、优 化分析为主，宜结合生产岗位日常管理内容划分，满足不同岗位员工对生产过程管理的需要。 区域生产管理中心至少应具有下列功能： 所辖区域井 场 、站（厂）、管道生产运行数据采集、处理和存储； 工艺流程的动态显示； 报警显示、管理以及事件的查询、打印； 实时和历史数据的采集、存储、归档、管理以及趋势图显示； 18 生产统计报表的生成和打印 ； 系统诊断及网络监视、管理； 数据通信信道监视及管理 ； 对全系统进行时钟同步 ； 为 采油（气）厂级生产调度中心 提供 所需 生产数据。 控制室 站场控制室的设置原则： 中小型站场控制室宜设一个房间，可隔断为机柜室和操作室，不单独设机柜室和操作室； 大型站场应设 1 座中心控制室，按功能划分为操作室、机柜室、工程师室等房间，当生产装置测控参数较多，且距离中心控制室超过 500m 时，宜设就地机柜室； 区域生产管理中心的设置原则： 面积和布局应根据计算机监控系统和大屏幕显示系统的 规模而定，宜设置 监视 操作室、服务器及工程师室等房间； 设置大屏幕显示系统的 监视 操作室，大屏幕与操作台的间距不宜小于 3m，大屏幕显示系统背面宜预留 ~2m 维修空间； 控制室自控系统和视频监控系统的工作站显示器尺寸、操作台等应统一，工作站显示器宜为 22英寸。 控制室其他要求等应符合 SY/T 0090 和 SY/T 0091 的有关规定。 控制室火灾自动报警系统设计应符合 GB 50116 的有关规定。 系统安全 对于 SCADA 系统的管理、维护和 操作应设立登录密码和与之相适应的权限，应至少设置二级安全等级，即工程师级和操作员级。 区域生产管理中心应配置防火墙系统以实现 SCADA 系统与外部管理网络连接的访问控制，同时在内部关键业务网段配备入侵检测系统，以防范来自内部的攻击及外部通过防火墙的攻击。 管理网与SCADA 系统网络应各自独立。 区域生产管理中心 SCADA 系统宜配置安全评估系统，定期对系统网络进行扫描，主动发现安全漏洞，及时修补。 宜采用全网统一的网络防病毒系统，保护网络中的各类服务器、工作站等不受病毒的干扰和 对其文件的。