自動化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用

劉鵬瑾，師 玉，劉小鵬，陳宇欽

（中國石油天然氣總公司長慶油田分公司第三采油廠紅井子作業(yè)區(qū)，寧夏銀川 750000）

1 采油工藝中應(yīng)用自動化技術(shù)的現(xiàn)實意義

石油作為一種工業(yè)原料，使用它生產(chǎn)的產(chǎn)品遍及人們生活的方方面面，現(xiàn)在人們的各項生產(chǎn)活動還離不開對石油的使用，石油作為一種不可再生資源，在自然界中一般存在于環(huán)境不適宜人們生產(chǎn)生活的區(qū)域，對其進行開采，工作環(huán)境惡劣、工序復(fù)雜、技術(shù)要求高。因此在人們在進行石油開采活動時不斷地進行技術(shù)革新，降低開采成本，提高工作時的安全性、盡可能地簡化開采工序。

1.1 節(jié)約社會資源

隨著我國的社會經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)水平的提高，人們對各種資源的需求日益增大，但產(chǎn)品的擴大生產(chǎn)造成了供大于求的狀況出現(xiàn)，進而造成了對各種資源的浪費，破壞了生態(tài)環(huán)境。石油作為一種廣泛應(yīng)用于人們生活中各大領(lǐng)域產(chǎn)品生產(chǎn)的原材料，并且是一種不可再生資源，通過自動化技術(shù)提高石油開采過程中的技術(shù)水平對于石油資源的可持續(xù)利用具有重要的意義。在石油開采過程中使用自動化技術(shù)可以有效地減少開采過程中對石油資源的浪費，符合國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，是企業(yè)改革、發(fā)展的必經(jīng)之路。

1.2 提高石油的開采效率

自動化技術(shù)所涉及的專業(yè)和學科領(lǐng)域廣泛，涉及電子技術(shù)的同時也結(jié)合了與信息管理有關(guān)的技術(shù)，并且隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，將會有更多的學科知識應(yīng)用融合進來，使得自動化技術(shù)具有更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。使用自動化技術(shù)在一定程度上推動了石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從產(chǎn)品生產(chǎn)流程上來看，石油的開采是石油資源得以應(yīng)用的前提，石油的開采工藝對于整個石油資源產(chǎn)業(yè)鏈具有極其重要的影響。從事石油開采活動的企業(yè)要想增加石油的開采量，就需要進一步提高石油開采工藝的技術(shù)化應(yīng)用。將自動化技術(shù)應(yīng)用于石油開采中推動了石油開采產(chǎn)業(yè)的流程發(fā)展和技術(shù)革新，是采油工藝的一次重要技術(shù)變革。讓采油工藝適應(yīng)當前的科技環(huán)境，可以進一步滿足人們對采油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，也進一步提高石油開采企業(yè)的市場競爭力。

2 自動化技術(shù)在采油工藝中的實際應(yīng)用

在從事油田的相關(guān)生產(chǎn)活動時使用自動化技術(shù)可以將各種和油田的生產(chǎn)活動相關(guān)的事物聯(lián)系在一起，共同組成一個功能完善的信息網(wǎng)絡(luò)。通過這個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，油田開采過程中的管理人員可以及時、全面地了解各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作情況，對采油過程中的各個作業(yè)井的工作計劃進行合理安排。石油企業(yè)憑借著對自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以遠程控制石油開采過程中用到的各種生產(chǎn)設(shè)備，如油田開采過程中，某項生產(chǎn)活動的某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，這時管理人員就可以通過自動化操作進行緊急處理，避免情況進一步變差。但實際應(yīng)用中需要注意到，使用自動化技術(shù)時各個環(huán)節(jié)并不是獨立存在，而是與不同的方面結(jié)合在一起，自動化技術(shù)的順利運行需要依附于對數(shù)據(jù)的實時、準確采集和對各項數(shù)據(jù)的集合處理，只有這樣才能對油田開采過程中的所有流程和生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)進行自動化控制，相關(guān)的管理人員根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行遠程的控制。

自動化技術(shù)在采油工藝中的實際應(yīng)用主要分為數(shù)字式自動化控制系統(tǒng)和模擬式自動化控制系統(tǒng)。其中數(shù)字式自動化控制系統(tǒng)有可以細分為直接數(shù)字式控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集系統(tǒng)和可編程控制器。

2.1 直接數(shù)字式控制系統(tǒng)

石油的開采是一項具有很強的專業(yè)性的生產(chǎn)活動，在進行采油活動時需要應(yīng)用專業(yè)化的計算機設(shè)備對采油工藝進行全方位的監(jiān)控，選擇開采工程中各項工藝的設(shè)備運行模式，預(yù)防開采活動中可能出現(xiàn)的問題。又由于采油工藝中需要用到的設(shè)備裝置很多，在進行長時間的作業(yè)時容易出現(xiàn)工藝紊亂的狀況，對石油的開采效率和質(zhì)量造成嚴重的影響，對石油產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展造成阻礙?；谶@些情況，需要借用直接數(shù)字式控制系統(tǒng)的支持對各種設(shè)備裝置進行缺陷的優(yōu)化和調(diào)整，讓各種設(shè)備可以滿足石油開采工藝的要求。

2.2 數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集系統(tǒng)采用計算機操作，在采油工藝中進行作業(yè)調(diào)度和自動化系統(tǒng)控制，可以增強自動化技術(shù)在采油工藝中的功能，并對各項設(shè)備的運行狀況進行實時的監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題可以及時解決，進而提高采油工藝的高效實施。使用數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集系統(tǒng)還可以一定程度上保證采油活動中各項數(shù)據(jù)的準確性，根據(jù)數(shù)據(jù)信息對采油工藝的操作模式進行調(diào)控，切實增強對開采活動中出現(xiàn)的各種問題進行處理的能力。

2.3 可編程控制器

可編程控制系統(tǒng)是石油開采中自動化技術(shù)的重要技術(shù)，通過對專業(yè)的計算機進行編程操作，對石油開采工藝進行有效的控制，讓計算機系統(tǒng)和生產(chǎn)中用到的各種智能設(shè)備、控制系統(tǒng)組成一個標準化的控制系統(tǒng)，進而對石油開采工藝中不合理的地方進行改進。使用可編程控制器對采油工藝進行分散控制，在出現(xiàn)故障時不會對整個系統(tǒng)的運行狀況造成影響，而且其體積很小，價格便宜，具有采油工藝中涉及到的所有模塊的結(jié)構(gòu)功能。

2.4 模擬式自動化控制系統(tǒng)

模擬式自動化控制技術(shù)也是一種自動化技術(shù)，可以對重要設(shè)備的工作參數(shù)進行有效的控制，模擬式自動化控制系統(tǒng)很早之前就在石油開采中有所應(yīng)用，存在著很多技術(shù)上的不足，已經(jīng)不適應(yīng)當前新的采油工藝的發(fā)展。

3 自動化技術(shù)在采油工藝中的優(yōu)化

雖然自動化技術(shù)的應(yīng)用對于采油工藝有很好的作用效果，但在實際的應(yīng)用中還是存在著一些問題，采油活動中應(yīng)用自動化技術(shù)需要進行相應(yīng)的優(yōu)化、改進處理。保證自動化技術(shù)的順利實施，將其優(yōu)勢在采油工藝中徹底地體現(xiàn)出來。從現(xiàn)實應(yīng)用來看，自動化技術(shù)在采油工藝中需要優(yōu)化的地方不少，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 優(yōu)化管理制度

要實現(xiàn)采油工藝中自動化技術(shù)的應(yīng)用目標，就需要結(jié)合采油工藝的工程活動制定相應(yīng)的自動化技術(shù)管理制度，從而對采油工藝中存在的不合理之處進行有效調(diào)整，保證自動化技術(shù)的優(yōu)勢可以在具體的采油生產(chǎn)活動中很好地體現(xiàn)出來。

人們對石油資源的需求使得各地區(qū)的石油企業(yè)通過技術(shù)改革迅速地發(fā)展壯大起來，不同的石油企業(yè)對采油工藝的要求也不同，因此相應(yīng)的管理人員在實際的生產(chǎn)活動中結(jié)合實際對相應(yīng)的管理制度進行調(diào)整，增強自動化技術(shù)與采油工藝的銜接效果，從而保證石油企業(yè)的采油效率提高。同時企業(yè)也要對從事采油活動的工作人員制定相應(yīng)的管理制度，讓他們掌握并能熟練地應(yīng)用自動化技術(shù)。

3.2 對采油設(shè)備進行優(yōu)化更新

隨著技術(shù)的革新，采油設(shè)備也需要進行相應(yīng)的更新?lián)Q代，提升自動化技術(shù)的作用效果，才能滿足企業(yè)的生產(chǎn)要求。開采設(shè)備在經(jīng)歷長時間的工作后會出現(xiàn)各種故障，這就需要專業(yè)的設(shè)備故障維修人員，對相應(yīng)的設(shè)備進行優(yōu)化處理，最大限度地實現(xiàn)采油設(shè)備的高效運行。如果采油工藝中使用的自動化設(shè)備比較復(fù)雜，就需要由自動化技術(shù)的專業(yè)維修人員對采油設(shè)備進行簡化處理，從而提高其運行效率。

4 自動化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用前景和展望

在油田開采的生產(chǎn)實踐中使用自動化技術(shù)，可以將與油田開采有關(guān)的所有事物聯(lián)系在一起，共同構(gòu)成一個完整的信息網(wǎng)絡(luò)，讓管理人員了解整個開采過程并對所有環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控，改善油田開采中存在的安全問題，并且可以極大程度地提高石油開采工作效率，為企業(yè)節(jié)省開支，也節(jié)省了對社會資源的利用，并進一步推動了石油相關(guān)活動的進行和技術(shù)改革創(chuàng)新，促進社會經(jīng)濟的發(fā)展。

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到油田的生產(chǎn)實踐中，結(jié)合硬件和軟件技術(shù)建立一個完善的數(shù)字化信息系統(tǒng)，將油田開發(fā)、生產(chǎn)過程中的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行有效的集成，并將數(shù)據(jù)進行整合處理，通過分析各項信息數(shù)據(jù)再反饋到現(xiàn)實的生產(chǎn)活動中，可以對油田生產(chǎn)的各項經(jīng)營管理進行決策優(yōu)化，進而拓寬業(yè)務(wù)、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本、擴大生產(chǎn)能力。油田的數(shù)字化建設(shè)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)從理論知識走向?qū)嶋H活動的一個過程，為油田的相關(guān)生產(chǎn)活動的健康、長久發(fā)展打下了一定的基礎(chǔ)。通過優(yōu)化對資源的管理來提高石油企業(yè)的市場競爭力，壯大企業(yè)的發(fā)展。