油田的开采产生大量的含油污水,如果含油污水不经过合理地处理就排放或者回注到地下,一方面会造成严重的环境污染并堵塞地层,另一方面会影响油田地面设备的正常运行。本文基于新疆百口泉采油厂污水处理系统改造项目,针对系统原有问题及实际问题提出智能化分阶段改造设计方案。本文通过对该稀油污水处理系统的现场情况进行调研,分析了该油田污水处理站的工艺流程及特点,并对原监控系统进行了深入分析,针对原监控系统所存在的问题提出了科学合理的改造方案。首先去除原系统单片控制模块,全面完善PLC模块并升级PLC内部控制逻辑程序与上位监控软件程序,搭建网络通讯及数据存储系统,提高PLC与上位监控软件的兼容性,采用分布式控制系统和人机对话局部开环控制系统对现场运行数据进行采集与控制。最终实现整个污水处理系统的稳定运行并且为后期智能化远程监控可靠技术基石。其次对系统的核心加药部分进行智能化设计,对目前的加药工艺过程进行分析,将模糊控制应用于加药过程,包括对系统前馈与反馈过程的设计。前馈控制中采用曲线拟合和ARMA模型预测的方法,并结合真实污水处理数据比较了 ARMA模型与BP神经网络等模型在预测中的优劣,确定了 ARMA模型在污水悬浮物浓度预测中的有效性;反馈控制中结合实际加药过程建立模糊控制器,运用C#进行软件开发,通过OPC服务与系统加药子程序进行实时通讯,设计一个能进行实时自动调节加药量的模糊控制器,提高系统的自动化与智能化水平。第一阶段开发的自动化系统已经在采油厂现场调试后实现稳定运行,采用了一些列的闭环控制和开环控制,通过分布式控制系统对现场运行数据进行采集与控制。智能化阶段已经开发出能应用于现场的软件,为油田智能化建设打下基础。