基于 PC 的控制技術(shù)助力優(yōu)化石油和天然氣生產(chǎn)

FourPhase 深深折服于倍福技術(shù)的魅力

挪威 FourPhase 公司成立于 2012 年，致力于通過現(xiàn)代化技術(shù)優(yōu)化和提高石油和天然氣開采效率。FourPhase 公司多年來一直不懈努力，為保障其客戶在提高產(chǎn)能的同時還能持續(xù)盈利鋪平道路。而在實施創(chuàng)新解決方案方面，F(xiàn)ourPhase 一直信賴倍福的控制產(chǎn)品。FourPhase 公司首席技術(shù)官和首席運營官 J?rgen Bruntveit 談?wù)撈鸸緲I(yè)務(wù)以及在成本密集型傳統(tǒng)行業(yè)中使用倍福解決方案帶來的優(yōu)勢。

FourPhase 公司對傳統(tǒng)石油和天然氣生產(chǎn)流程進(jìn)行改革

FourPhase 公司在挪威卑爾根和蘇格蘭阿伯丁都設(shè)立了生產(chǎn)基地。公司目前正與一個經(jīng)驗豐富的團隊合作，旨在為傳統(tǒng)石油和天然氣行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來積極變化，確保從石油和天然氣生產(chǎn)過程中持續(xù)分離出固體廢料。這樣可以保護(hù)分離器、閥門或泵等系統(tǒng)組件，實現(xiàn)無固體廢料流動，并為生產(chǎn)商創(chuàng)造條件進(jìn)行石油和天然氣開采，因此不會出現(xiàn)因為固體廢料造成的井筒堵塞而需要進(jìn)行昂貴和耗時的油井干預(yù)。最終，F(xiàn)ourPhase 的解決方案有效避免了生產(chǎn)停工。

石油和天然氣生產(chǎn)是一個資本密集型傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，因此，需要一個性能可靠并面向未來的自動化系統(tǒng)。

生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢料會對石油和天然氣的生產(chǎn)性能帶來不利影響。一般情況下會安裝井下濾網(wǎng)以避免產(chǎn)生固體廢料，但由于設(shè)計上的原因，井下濾網(wǎng)要么過大，要么過小；要么成為限制因素，要么保護(hù)效果不理想。此外，井下濾網(wǎng)極易受到侵蝕和機械損傷，失去保護(hù)作用。地面生產(chǎn)系統(tǒng)通常不具備管理固體廢物產(chǎn)生的能力，會抑制石油和天然氣的生產(chǎn)，井下會積累大量固體廢物，最終導(dǎo)致井筒部分或完全堵塞。隨后需要進(jìn)行昂貴、耗能極大的大程度干預(yù)（如使用連續(xù)油管）來清除堵塞物。

高性能控制系統(tǒng)是在全球取得成功的關(guān)鍵因素

“我們的技術(shù)應(yīng)用范圍非常多樣化，可用于各種設(shè)備類型、數(shù)量和配置。我們選擇了一個既采用模塊化設(shè)計，又能集中控制的控制系統(tǒng)，所有的應(yīng)用都配備了一個“大腦”用作中樞，包括主 PLC，即倍福 CX5140-0155。所有附加裝置都有本地 I/O 端子盒，通過 EtherCAT 與大腦進(jìn)行通信。系統(tǒng)通過一個人機界面（HMI）進(jìn)行操作，它所使用的元件和功能符合歐洲核電站標(biāo)準(zhǔn)（IEC 61772）。雖然系統(tǒng)主要通過我們的控制室操控，但也可以通過本地控制面板（LCP）（倍福 CPX3721-0010）在本地訪問所有功能。”Bruntveit 解釋道。

公司運營的每一個系統(tǒng)中都使用了這個“核心控制系統(tǒng)”或單個組件。FourPhase 公司利用此項技術(shù)的力量，已在挪威、英國、丹麥、沙特阿拉伯、阿塞拜疆、美國以及馬來西亞等多個國家取得了成功。FourPhase 特別重視性能的持續(xù)改進(jìn)以及知識和學(xué)習(xí)經(jīng)驗的跨系統(tǒng)遷移。因此，實用性決定了我們的整個產(chǎn)品組合都是基于相同的控制系統(tǒng)。

J?rgen Bruntveit，F(xiàn)ourPhase 公司首席技術(shù)官兼首席運營官。

防爆及極端環(huán)境條件是巨大挑戰(zhàn)

石油和天然氣開采是一個極具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域，其中使用的技術(shù)和部件都必須滿足嚴(yán)格的要求。“我們的系統(tǒng)都是布署在極端環(huán)境條件下。它們在高溫、高壓條件下運行，極易受到磨損。任何操作上的錯誤，如執(zhí)行錯誤的順序或功能，都會對工作人員和環(huán)境造成嚴(yán)重傷害。因此，在設(shè)計時必須注重安全保護(hù)問題。項目最大的挑戰(zhàn)在于如何在安全性和實用性之間取得完美的平衡。由于我們的日常運營具有很高的動態(tài)性，操作參數(shù)不斷變化，我們無法用一個 “固定”的程序工作，這樣就很難賦予程序足夠的靈活性和‘人性化'。”Bruntveit 說道。

FourPhase 設(shè)計的系統(tǒng)主要用于危險區(qū)域。這意味著 Bruntveit 及其團隊在日常工作中必須克服額外的挑戰(zhàn)。特別是防爆應(yīng)用需要各種專業(yè)知識以及經(jīng)過防爆認(rèn)證的高品質(zhì)組件。

“針對這些應(yīng)用設(shè)計的電子器件一般都是老一代產(chǎn)品，不足以滿足當(dāng)前的需求。倍福經(jīng)過防爆認(rèn)證的產(chǎn)品可以無條件地滿足所有要求，因為我們特別重視在防爆環(huán)境下使用最新的電子器件。同樣重要的是，產(chǎn)品符合全球認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，因此可以不受限制地使用。更重要的是，EtherCAT 技術(shù)的使用幫助我們大幅縮短了系統(tǒng)響應(yīng)時間。由于 I/O 系統(tǒng)具有可模塊化擴展的特點，并且基于 PC 的控制技術(shù)具有很高的靈活性，我也相信我們的系統(tǒng)可以滿足所有可能的應(yīng)用需求。”Bruntveit 說道。

倍福的 Ex 防爆系列產(chǎn)品讓 FourPhase 能夠為其客戶提供創(chuàng)新的系統(tǒng)和功能選項，實現(xiàn)石油和天然氣安全高效開采。“倍福產(chǎn)品的使用讓我們的系統(tǒng)在各方面都獲益。倍福和 FourPhase 對質(zhì)量的要求完全一致，為良好的整合鋪平了道路。“倍福產(chǎn)品的使用也讓我們在遠(yuǎn)程操作領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，現(xiàn)在即使在極端環(huán)境條件下以及遠(yuǎn)距離情況下，也能執(zhí)行復(fù)雜的控制任務(wù)。”Bruntveit 說道。

FourPhase 采用 CX5140 作為其“大腦”，它同時用作中樞和 PLC。

倍福是防爆應(yīng)用領(lǐng)域值得信賴的可靠合作伙伴

FourPhase 選擇倍福作為其面向未來的解決方案合作伙伴。Bruntveit 認(rèn)為：“對一家公司及其產(chǎn)品的信任是隨著時間的推移逐漸建立起來的，并且會持續(xù)增加。最終你需要的是一個可靠的產(chǎn)品，但其它很多因素會促進(jìn)這種信任的建立，比如技術(shù)文檔的編制、客戶支持，以及現(xiàn)場服務(wù)，這些都會成為促進(jìn)因素。對于像 FourPhased 這樣的一家小公司來說，想要獲得與大客戶一樣的關(guān)注和優(yōu)先權(quán)，是相當(dāng)困難的。因此，當(dāng)我們遇到問題時，倍福立即為我們提供了幫助，這一點讓我們感到非常吃驚也很感動。我們的一個系統(tǒng)出現(xiàn)了緊急情況，迫切需要一個組件來確保它能夠安全運行。倍福的銷售人員積極與產(chǎn)品經(jīng)理直接溝通協(xié)調(diào)，讓我們能夠非常迅速地找到合適的替代產(chǎn)品。在倍福的幫助下，我們才能夠有效地將系統(tǒng)的停機時間減少到最低程度。倍福采取的應(yīng)對方法以及他們處理這一事件的方式加深了我們對他們的信任。”