1 引言

伴生气又称为油田气，是与原油共同储藏在地层深处的一种能源，其主要成分为甲烷，其中还有乙烷、丙烷、丁烷等少量气体。早期国内外大部分油田没有对伴生气进行有效的回收利用，多采取燃烧、排放等简单的处理方式，这些处理方式不仅污染环境，而且造成巨大的浪费。随着企业节能减排意识的提高以及自动化控制技术的不断提升，越来越多的油田开始致力于伴生气回收系统的开发。不同的油田所产生的伴生气浓度与压力是不同的，为了能够将伴生气回收利用，需要将压力不足的伴生气进行增压，油田伴生气增压回收系统就是在此背景下应运而生的。

近些年，随着自动化控制技术、网络通讯技术的快速提升，油田伴生气增压回收系统的功能也越来越强大，由最早是单机控制系统，发展到现在的带有无线网络的集中智能控制系统，这就需要控制器具有较强的通讯扩展能力。目前采用的控制器主要有两大类，一类是基于单板机的专用控制器，还有一类是基于PLC的控制器。基于单板机的专用控制器可以较好的实现控制功能，但在可靠性以及维护性方面都存在较大的问题，其中一些控制器的网络接口也没有统一的标准，不易进行网络扩展；另一类采用PLC作为系统的控制器，PLC的可靠性大大强于单板机控制器，此外PLC的通讯扩展能力也比较强，可以比较方便的实现复杂的网络。本文所述的油田伴生气增压回收系统就是采用PLC作为控制器的，本系统采用的是和利时公司LK系列PLC，这款PLC不仅具有很高的可靠性，还有丰富的通讯接口，非常易于组网，利用CPU自带的RS485接口以及宏电的GPRS DTU模块，系统实现了基于GPRS的远程监控功能。此外系统还支持SD卡程序下装功能，用户只需通过带有程序的SD存储卡就可完成程序的下装，此功能特别适用于对此类所在地点偏僻、不便于使用电脑对控制系统进行升级与维护的应用场合。下面就详细介绍一下采用和利时公司的LK系列PLC搭建的油田伴生气增压回收系统。

2 油田伴生气增压回收系统工艺

该系统主要由以下三个子系统组成，分别是增压系统、喷液冷却系统以及独立润滑油系统。下面分别对这几个子系统进行简要说明。

增压系统

增压系统用于伴生气增压，可根据入口气体压力情况自动进行启动停止，其核心装置为双螺杆压缩机，压缩机采用变频工作方式。控制器根据设定的出口气体压力与实际出口压力作比较，采用PID算法计算出变频器的运行频率，实现对双螺杆压缩机的动态能量调节。

喷液冷却系统

压缩机汽缸采用喷淋冷却的方式，冷却液采用油田中的原油，原油与套管气混合后进入冷却器，经冷却后的油气作为喷淋液进入压缩机。

独立润滑系统

独立润滑系统由油泵、油箱、润滑油过滤器、润滑油分配器等组成，分别向压缩机的轴承、机械密封、同步齿轮提供润滑油。润滑系统设置油压连锁控制等功能，保证主机得到良好润滑和封闭。