SY／T 7632-2021  油田采出水余热利用工程数据采集与监控系统设计规范

2.1.1采用直接混掺工艺时，宜采用未处理的采出水。掺入的 采出水和拟混掺的采出液属于不同油区，宜进行配伍性试验。 2.1.2站外集输系统混掺时，站外采出水管道及掺液后的集输 管道材质应根据介质温度、压力、矿化度、氯离子等腐蚀性因 素综合确定，宜采用非金属管道。介质温度大于65℃时，应针 对使用环境进行非金属材质的论证与选用。 2.1.3站内系统混掺时，混掺系统管道宜采用钢制管道；当介 质腐蚀性较强时，应采取减缓管道腐蚀的措施。 2.1.4采出水混掺系统应设置对拟混掺的采出水量进行计量的 流量计。

2.2.1换热器的型式应根据工艺条件选定，并

1采出水与清水换热，宜采用常规间隙板式换热器； 2采出水与原油换热，宜采用管壳式换热器、螺旋板换热 器或宽流道板式换热器，并在原油侧采用在线清洗措施； 3设计压力超过4.0MPa时，宜采用管壳式换热器。 2.2.2缓蚀剂等腐蚀控制措施宜根据采出水的腐蚀特性确定。 换热器宜采用不锈钢或其他不易腐蚀的材质。 2.2.3换热器台数和单台换热器容量应根据换热负荷需求及供 热可靠性确定。换热器台数不宜小于2台，当1台检修时，其 余换热器宜满足75%的负荷需求。当多台换热器并联安装时， 应采取防偏流措施。

2.2.4管壳式换热器管程、壳程中流体的选择，应能满足提高 总传热系数、合理利用允许压力降、便于维护检修等要求。在 采出水与清水换热时，采出水宜走管程；在采出水与原油等黏 度较高的流体换热时，采出水宜走壳程；采出水与高压流体换 热时，高压流体宜走管程。

2.3.1热泵机组的选型应根据用热需求状况、驱动能源的供应 条件确定。 2.3.2当采出水水质可能使热泵蒸发器严重结垢或凝油时，应 采用间接式热泵系统，中间介质宜采用软化水；当采用直接式 热泵系统时，热泵机组蒸发器材质应与采出水水质相适应。 2.3.3被加热介质为原油时，热泵机组与原油系统之间宜设置 中间换热器。 2.3.4热泵机组台数和单机容量应满足供热负荷运行调节要求， 当仅设1台时，应选用调节性能优良的机型。 2.3.5热泵机组的工质应环保、无毒、不易燃。 2.3.6热泵站宜与石油天然 气站场合建，热泵站负荷计算应符 合现行行业标准《油田采出水余热利用工程技术规范》NB/T 10275 的有关规定。 2.3.7热泵机组宜布置于采出水处理区、辅助生产区等非防爆 区钢筋标准规范范本，与站场其他设施防火间距应符合现行国家标准《石油天然 气工程设计防火规范》GB50183的有关规定

2.3.1热泵机组的选型应根据用热需求状况、驱动能源的供应 条件确定。 2.3.2当采出水水质可能使热泵蒸发器严重结垢或凝油时，应 采用间接式热泵系统，中间介质宜采用软化水；当采用直接式 热泵系统时，热泵机组蒸发器材质应与采出水水质相适应。 2.3.3被加热介质为原油时，热泵机组与原油系统之间宜设置 中间换热器。 2.3.4热泵机组台数和单机容量应满足供热负荷运行调节要求， 当仅设1台时，应选用调节性能优良的机型。 2.3.5热泵机组的工质应环保、无毒、不易燃。 2.3.6热泵站宜与石油天然 气站场合建，热泵站负荷计算应符 合现行行业标准《油田采出水余热利用工程技术规范》NB/T 10275的有关规定。 2.3.7热泵机组宜布置于采出水处理区、辅助生产区等非防爆 区，与站场其他设施防火间距应符合现行国家标准《石油天然 气工程设计防火规范》GB50183的有关规定。

2.4 余热发电工艺

2.4.1余热发电工艺宜采用双工质发电工艺或闪蒸发电工艺，

2.4.1余热发电工艺宜采用双工质发电工艺或闪蒸发电工艺， 当采用双工质发电工艺时，可设置中介水系统

2.4.2余热发电机组装机方案的选择应符合下列规定：

总装机规模的确定应以稳定生产过程采出水余热资源量

为依据，并应使余热利用率最大化； 2机组台数的选择应能保证在采出水流量和参数最低连续 工况下，单台机组的负荷率不低于30%。 2.4.3余热发电机组宜采用集成控制系统的撬装化设备。 2.4.4当采出水含气时，进人余热发电机组前应先进行气液分离。 2.4.5双工质余热发电机组宜采用露天或半露天布置；室内安 装时应设置工质泄漏探测报警装置。 2.4.6余热发电机组循环冷却水系统的设计应符合现行国家标 准《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102的规定。

3.1.1生产运行数据由人工采集数据和自动采集数据组成，人 工化验或记录的数据宜录人站控系统。 3.1.2油田采出水余热利用系统的生产运行数据采集及设置应 符合本规范表3.2.2、表3.3.2和表3.4.2的规定。 3.1.3功率55kW及以上的电机应采集电流、电压，宜采集电量。 3.1.4撬装设备自带控制系统通信接口宜采用RS485、Modbus RTU协议，关键运行参数应采用硬线传输。

3.2.1换热站宜包括热水分配阀组、换热器组等单元。

表3.3.2热泵站生产运行数据采集一览表

作业区 站场监控中心 生产管理 序号单元/模块 测控对象 中心 备注 显示报警 控制 联锁 显示报警 热介质进口汇管温度 采出 热介质进口汇管压力 水换 V 热器 冷介质出口温度 V V 热介质山口温度 V △ 冷介质进口汇管温度 V 冷介质进口汇管压力 V 热 原油 热介质进口汇管温度 泵 换热 机 热介质进口汇管压力 器 组 冷介质出口 温度 V 热介质出口温度 机组状态及故障报警 热泵 机组变频控制 机组 2 机组自动保护 动力 电量 系统 耗气量 V 循环泵进口压力 △ 循环泵出口压力 V △ 循环水 单元 循环泵流量 A 泵运行状态、电流 泵变频控制 A 水箱液位 V 补水系统 补水装置 V A

注：“V”表示应设置、“△”表示宜设置，“#”表示可选。

3.4.1发电站宜包括中介水系统、发电机组、循环冷却水系统 等单元。 3.4.2发电站生产运行数据采集应符合表3.4.2的规定

3.4.1发电站直包括中介水系统、发电机组、循环冷却水系统 等单元。 3.4.2发电站生产运行数据采集应符合表 3.4.2 的规定

表3.4.2发电站生产运行数据采集一览表

续表3.4.2站场监控中心作业区生产序单元/测控对象管理中心模块备注号显示报警控制联锁显示报警功率因数净上网功率V累计运行时长发VV电有功电量VV机励磁电流V差动电流绕组温度蒸发压力蒸发蒸发温度器发工质液位电机冷凝压力凝冷凝温度器工质液位工工质泵额率V工质泵运行状态、电泵流汽分离压力V水分分离温度#离器分离器液位工作液流量空真空泵运行状态、电泵流

4.1.1过程监控应满足生产运行操作和安全管理的需要。换热 站、热泵站及发电站宜实现远程监控。 4.1.2过程监控系统的选型应根据首然条件、站场规模、工艺 流程的复杂程度、监控点数量、管理要求等因素综合确定。换 热站应采用远程终端装置（RTU）；热泵站及发电站宜采用PLC 监控系统。 4.1.3过程监控系统与站内第三方智能设备或自带控制系统撬装 设备的通信宜采用RS485接口、ModbusRTU协议，与RTU及 区域生产管理中心的通信应采用RJ45接口、ModbusTCP协议。 4.2 远程终端装置(RTU) 4.2.1RTU应具备以下基本功能： 1采集换热站工艺生产数据； 2为上一级站场计算机控制系统提供有关数据并接受其下 达的指令。 4.2.2RTU应采用模块化设计，具有较强的扩展性和通信能力， 并应具备数据采集、数学及流量计算、逻辑控制、数据时间标 志、24h的数据存储能力，宜具备历史数据回传等功能。 4.2.3当站内有可燃（有毒）气体检测信号时，应设置独立的 I/O卡件接收，并上传至所属站场监控系统进行报警。 4.3站场监控系统

4.1.1过程监控应满足生产运行操作和安全管理的需要。换热 站、热泵站及发电站宜实现远程监控。 4.1.2过程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、管理要求等因素综合确定。换 热站应采用远程终端装置（RTU）；热泵站及发电站宜采用PLC 监控系统。 4.1.3过程监控系统与站内第三方智能设备或自带控制系统撬装 设备的通信宜采用RS485接口、ModbusRTU协议，与RTU及 区域生产管理中心的通信应采用RJ45接口、ModbusTCP协议。 4.2 远程终端装置(RTU)

4.2.1RTU应具备以下基本功能：

1采集换热站工艺生产数据； 2为上一级站场计算机控制系统提供有关数据并接受其下 达的指令。 4.2.2RTU应采用模块化设计，具有较强的扩展性和通信能力， 并应具备数据采集、数学及流量计算、逻辑控制、数据时间标 志、24h的数据存储能力，宜具备历史数据回传等功能。 4.2.3当站内有可燃（有毒）气体检测信号时，应设置独立的 IO卡件接收，并上传至所属站场监控系统进行报警。 4.3站场监控系统

4.3.1 PLC 系统应具备以下基本功能

4.3.1 PLC系统应具备以下基本功能

1采集热泵站及发电站的工艺生产数据； 2 实时监控工艺生产过程和关键设备运行状态； 3可燃（有毒）气体、火灾报警和安全状况监视； 4实时报警、管理、实时及历史数据、事件的采集、查 询、存储及打印； 5批量控制、逻辑顺序控制、PID控制等； 6紧急停车； 7 第三方设备监控和运行管理； 8预留通信接口，实现数据享和数据集成； 9为上一级管理部门提供有关数据并接受其下达的指令。 4.3.2PLC系统应采用模块化设计，具有较强的扩展性和通信 能力，并应具备数据采集、数学及流量计算、逻辑控制、数据 时间标志、72h的数据存储能力，宜具备历史数据回传等功能。 4.3.3PLC系统相关硬、软件应符合现行行业标准《油气田及 管道工程计算机控制系统设计规范》SY/T76282021的有关 规定。 4.4可燃（有毒） 气体与火灾检测报警系统 4.4.1可燃（有毒）气体检测和报警系统的设置应符合现行国家 标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》GB/T 50493的有关规定。 4.4.2发电站火灾检测报警装置应符合现行国家标准《火力发 电厂与变电站设计防火标准》GB50229的有关规定。 4.4.3其他站场火灾自动报警系统设计应符合现行国家标准 《火灾自动报警系统设计规范》GB50116及《石油天然气工程 设计防火规范》GB50183的有关规定。

5.1.1换热站通信业务宜包括生产数据传输、视频监视和广播 通信。 5.1.2热泵站及发电站通信业务宜包括语音通信、生产数据传 输、视频监视、办公网络、广播通信。

5.1.1换热站通信业务宜包括生产数据传输、视频监视和广播 通信。 5.1.2热泵站及发电站通信业务宜包括语音通信、生产数据传 输、视频监视、办公网络、广播通信。

5.1.1换热站通信业务宜包括生产数据传输、视频监视和广播

5.3.1换热站、热泵站、发电站的安防系统宜包括视频监视系 统、人侵报警系统、语音告警系统、可视对讲系统。 5.3.2安防系统的设计应符合现行国家标准《安全防范工程技 术标准》GB50348中的相关规定。 5.3.3安防系统设置应符合表5.3.3的规定。 5.3.4视频监视宜覆盖热泵机组、发电机组、循环水装置等重 点部位。 5.3.5安防系统的显示制式、码流标准、压缩协议等应符合国 家相关统一制式。

表 5.3.3 安防系统设置一览表

页监视系统宜与入侵报警系统联动，换热站的卫 元程语音告警接口，利用视频监视系统实现语音

1为使于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词米用“必须”，反面词米用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的 用词： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采 用“可”。 2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为 “应符合·的规定”或“应按 ..执行”。

《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102 《火灾自动报警系统设计规范》GB50116 《石油天然气工程设计防火规范》GB50183 《火力发电）与变电站设计防火标准》GB50229 《安全防范工程技术标准》GB50348 《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》GB/ 50493 《油田采出水余热利用工程技术规范》NB/T10275 《油气田及管道工程计算机控制系统设计规范》SYT 7628 202

《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102 《火灾自动报警系统设计规范》GB50116 《石油天然气工程设计防火规范》GB50183 《火力发电）与变电站设计防火标准》GB50229 《安全防范工程技术标准》GB50348 《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》GB/T 50493 《油田采出水余热利用工程技术规范》NB/T 10275 《油气田及管道工程计算机控制系统设计规范》SYT 7628

中华人民共和国石油天然气行业标

油田采出水余热利用工程数据 采集与监控系统设计规范

油田采出水余热利用工程数据

《油由采出水余热利用工程数据采集与监控系统设计规范》 SY/T7632—2021，经国家能源局2021年11月16日以第5号 公告批准发布，2022年2月16日起实施。 本规范编制过程中，本规范编制组进行了广泛的调查研究， 人真总结多年来在油田采出水余热利用和油田数据采集与监控 系统设计、建设、管理方面的实践经验，参考有关国内的相关 标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本规范。 为便于广大规划设计、管理、科研学校等单位人员在使用 本规范时能正确理解和执行条文规定，本规范编制组按章、节、 条顺序编制了本规范的条文说明，对条文的规定的目的、依据 以及执行中需注意的有关事项进行了说明，还着重对强制性条 文的强制性理由作了解释。但是本条文说明不具备与本规范正 文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握本规范规定的 参考。

总则 20 工艺设计 21 2.1直接混掺工艺 21 2.2换热工艺 21 2.3热泵工艺 21 2.4余热发电工艺 22 数据采集 ·. 24 3.1一般规定 24 3.2换热站 24 3.3热泵站 刀 . .. 24 3.4发电站 24 过程监控 25 4.2远程终端装置（RTI 25 4.3站场监控系统 25 通信及安防系统 26 5.1一般规定 26 5.2数据传输系统 26 5.3安防系统 26

1总则1.0.1本条明确了本规范制定的目的。1.0.2本条明确了本规范的适用范围。1.0.3采出水余热利用工艺的选择应以经济可行为前提

2.1.1不同区块的油田采出水水质差别较大，在混掺前进行配 伍性试验，确定混掺后采出水的结垢趋势，如果结垢趋势明显， 不宜采用直接混掺或者采取阻垢措施。 2.1.2根据现行行业标准《低压玻璃纤维管线管和管件》SY/T 6266的要求，65.6℃为玻璃钢材质的分界温度。因此介质温度 大于65℃并采用非金属管道时，应针对高温使用环境进行非金 属材质论证与选用。

2.2.1板式换热器换热效率较高， 但常 规间隙板式换热器板间 距较小，容易堵塞。在采出水与原油换热时，应优先采用管壳 式换热器、宽流道板式换热器或螺旋板换热器，并采取防止堵 塞的措施；板式换热器承压较低，一般设计压力小于或等于 4.0MPa。 2.2.4采出水具有一定的腐蚀性，在采出水与清水换热时，采 出水走管程，以免采出水走壳程时，换热器的管程和壳程同时 受到腐蚀；原油易结蜡，堵塞换热器，在采出水与原油换热时， 原油走管程，便于清洗；在采出水与高压流体换热时，高压流 体走管程，以免壳体受压增加厚度。

2.3.1用热需求温度高低、功率大小、驱动能源（电力、燃气

2.3.1用热需求温度高低、功率大小、驱动能源（电力、燃气、

热力等）种类，均是影响热泵选型的因素。 2.3.2直接式热泵系统驱动能源消耗低，具备技术经济可行条 件时建议优先采用。 2.3.3设置中间换热器可在无需建设长距离高压工质管道前提 下，使热泵机组可以布置在非防爆区域或非防爆房间。 2.3.4不同主机类型热泵的调节性能不同，例如，采用螺杆压 缩机的热泵相比采用离心压缩机的热泵具有更好的低负荷工况 适应性。

2.4 余热发电工艺

2.4.1采用朗肯循环的双工质发电工艺经换热过程可产生洁净 的有机工质蒸气，闪蒸发电工艺经闪蒸过程可产生洁净的水蒸 气，两种工艺均能适应采出水水质且工艺系统较为简单，推荐 采用。采出水水质较差时，直接进入双工质发电机组的蒸发器 可能造成蒸发器发生严重腐蚀、结垢、污油黏附堵塞等问题， 有必要根据采出水水质情况选择设置中介 介水系统，设置耐腐蚀、 便于维护清洗的中介水换热器

1在对采出水量变化规律进行分析基础上，选择稳定生产 工况下采出水量作为装机方案选择依据，主要是为了避免出现 机组选型过大问题；使余热利用率最大化，是指在有利于提高 发电功率前提下，将采出水利用至较低温度。 2余热发电机组在低负荷下效率较低，有时甚至无法连续 运行，当仅设置1台机组不能满足最低连续工况要求时，有必 要设置多台机组。 2.4.3油田采出水余热发电机组装机功率一般较小，具备采用 撬装设备的条件；撬装设备集成度高、自动化程度高，有利于 保障稳定运行。

2.4.4当采出水含气体积比较大时，会造成余热发电系统

出水换热器换热系数下降并诱发振动，故需分离气体后再用于 余热发电。 2.4.5有机工质泄漏积聚可能造成爆炸危险或人员中毒、室息 危险电子标准，采用露天或半露天布置较为安全

3.4.2采集数据不局限于本规范表3.4.2的规定，可根据工艺和 设备情况及项目的具体要求增减监测点，为项目经济运行和经 济核算提供可能和方便，

1.2 远程终端装置 (RI

4.2.1距离热泵站较近的换热站的数据采集装置也可采用PLC 的I/O机柜的方式进行采集，再由光缆或其他通信方式传输至 附近热泵站。 4.2.2RTU系统可根据不同的操作要求设置就地操作的触摸屏 或操作面板。

5.2.1换热站一般规模较小，业务单一，可采用各种网络接人 方式；热泵站及发电站对外通信推荐采用光纤通信方式。 5.2.2发电站传输设备如果与国家电网、地方电网连接，在传 输设备选型上应考虑与其上级电网传输设备保持一致。 5.3安防系统

5.3.4各站的视频监视推荐覆盖热泵机组、发电机组等重点部

5.3.6视频监视系统宜配置含有报警接口的信号汇聚设备监理标准规范范本，站 场的各类报警系统可将信号接入实现联动报警。

5.3.6视频监视系统宜配置含有报警接口的信号汇聚设备，站

11SY/T 6266 《低压玻璃纤维管线管和管件》