绪论 1
一、油气田自动化的主要对象与特点 1
二、油气田自动化的主要内容与组成框架 3
三、油气田自动化的意义 8
四、我国油气田自动化的发展状况 9
思考题 10
第一篇 油气集输与处理过程自动化 11
第一章 井口与计量站自动化 11
第一节 井口自动化 11
一、示功图测试与诊断 16
二、抽油机驱动电机控制单元 26
三、井口自动化新技术 31
第二节 计量站自动化 39
一、采用分离法的计量站自动化方案 39
二、三相流量测量 47
三、海上平台紧急关断系统 53
思考题 54
第二章 接转站与联合站自动化 55
第一节 接转站自动化 55
一、缓冲罐液位控制 56
二、应用变频调速装置VFD节能原理 58
三、某接转站缓冲罐液位调节系统 62
第二节 联合站自动化 64
一、三相分离器测控系统 65
二、电脱水装置测控系统 67
三、加热炉自控系统 69
四、蒸汽锅炉控制系统 84
五、原油稳定装置测控系统 89
六、天然气处理过程测控系统 95
七、注水系统自动化 101
思考题 105
第三章 油库与长输管道自动化 107
第一节 油库储运系统自动化 107
一、油库的工艺流程 107
二、自动计量 111
三、油罐密闭控制系统 117
四、油罐区消防系统自动化 120
五、石油装车鹤管自动化 121
第二节 长输管道自动化 123
一、长输管道工艺流程 124
二、机泵组控制 127
三、输油站自动控制 135
四、长输管道检漏 142
思考题 149
第二篇 油气田计算机测控系统 150
第一章 监控与数据采集系统（SCADA） 150
第一节 概述 150
第二节 远程终端单元（RTU） 152
一、RTU应用实例 152
二、RTU硬件配置 157
三、RTU应用程序 163
第三节 数据传输 167
一、数据通信系统组成 167
二、ISO的开放系统互连参考模型（OSI） 177
第四节 SCADA系统主站 182
一、主站配置 182
二、主站硬件 184
三、主站软件 187
第五节 应用实例——Wellsnet井网信息控制系统 196
一、中心控制室 197
二、中继站 200
三、底层终端 200
思考题 201
第二章 分布式控制系统（DCS） 202
第一节 概述 202
一、DCS发展 202
二、DCS系统结构 204
三、DCS体系结构典型示例 205
第二节 DCS的硬件组成 209
一、DCS的系统网络SNET 209
二、DCS的现场I/O控制站 210
三、DCS的操作员站 211
四、DCS的工程师站 213
五、HS2000的硬件组成 214
第三节 DCS的软件组成 219
一、运行系软件 219
二、开发系软件 219
三、HS2000的软件组成 220
第四节 应用实例——输油站计算机监控系统 224
思考题 226
第三章 现场总线控制系统（FCS） 227
第一节 概述 227
一、现场总线的发展 227
二、基金会现场总线的特征 232
第二节 FCS的硬件组成 235
一、接口设备 235
二、现场总线仪表 236
三、外围设备 240
第三节 FCS的软件组成 242
一、现场总线组态软件SYSCON 242
二、常用功能块 242
三、监控软件 246
四、设备管理 246
第四节 应用实例——炼油厂现场总线控制系统 247
一、系统硬件配置 247
二、控制策略组态 248
思考题 253
第三篇 典型油气田自动化系统概览 254
第一章 X油田自动化系统 254
第一节 概述 254
第二节 SCADA实时监控系统 255
一、抽油机井场 256
二、采注计量站 256
三、集中处理站 257
四、中心控制室 259
五、SCADA系统主站软件配置 261
第三节 X油田SCADA系统功能特色 262
第四节 公司数据中心 265
思考题 269
第二章 Y油田自动化系统 270
第一节 概述 270
一、Y油田所处环境与特点 270
二、Y油田工艺流程 270
三、Y油田自动化系统功能 272
第二节 Y油田自动化系统组成 272
一、DCS系统 272
二、变配电自动化系统 276
三、消防自动化系统 279
第三节 油气集输与处理自动化系统 279
一、选井计量 279
二、生产分离器MBD-221/222 280
三、换热器HBG-231/241、232/242 281
四、热脱水器MAD-251/252 281
五、储油罐ABJ-311/312/313/314 282
第四节 水处理与注水系统测控系统 282
一、原油外输与计量 282
二、污水处理系统 283
三、清水处理系统 284
四、注水系统 285
第五节 SCADA系统 285
第六节 装置安全系统FSS 287
第七节 就地控制系统 288
一、热媒加热炉测控系统 289
二、仪表风系统 289
思考题 290
第三章 A—B输油管道自动化系统 291
第一节 A—B输油管道自动化系统的特点 291
一、站级控制采用了分散控制策略 291
二、采用技术先进的SCADA系统 293
三、采用分级的控制方式 293
四、采用冗余技术，提高系统的可靠性 293
五、线路远程控制截断阀监控 293
六、减压站PRS（PRESSURE REDUCING STATION）保护控制 294
七、分控中心与首站控制室合建 294
第二节 A—B输油管道SCADA系统硬件配置 294
一、分控中心SCC 294
二、站控系统SCS 296
三、远程终端单元RTU 300
第三节 应用软件系统ASS 301
一、预估与实时模型 301
二、优化模型 302
三、软件部分要点 303
四、诊断模型DM（Diagnostic Model） 303
五、在线和离线预估模型 304
六、人机接口MMI 305
思考题 306
参考文献 307