數(shù)字化自動(dòng)儀表在采油工藝中的應(yīng)用

何洪順

摘要：隨著科技的發(fā)展傳統(tǒng)采油模式面臨新的挑戰(zhàn)。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步改變了傳統(tǒng)的油田開發(fā)模式，提升了采油效率，優(yōu)化了油田開發(fā)管理模式。其中自動(dòng)化儀表的應(yīng)用尤為突出，它的應(yīng)用加快推進(jìn)了油田數(shù)字化的發(fā)展的步伐，由于其儲(chǔ)存、計(jì)算、自控等方面的特征，進(jìn)而帶動(dòng)了采油工藝的智能化、自動(dòng)化。本文主要分析自動(dòng)化儀表在采油工藝中的應(yīng)用優(yōu)勢，探討其在實(shí)際生產(chǎn)中的主要應(yīng)用情況。從而為進(jìn)一步推廣應(yīng)用自動(dòng)化儀表打好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化儀表;效率;優(yōu)化;智能化;自動(dòng)化

一、自動(dòng)化儀表類型

（1）界面控制的儀表

界面控制自動(dòng)化儀表本身具有一定的自動(dòng)化功能，其在采油過程中發(fā)揮著重要作用，有利于提升采油效率。例如我們常見的界面控制自動(dòng)化儀表-差壓變送器，差壓變送器能能夠充分與電器轉(zhuǎn)換器相結(jié)合，兩者之間存在一定的聯(lián)動(dòng)作用，在實(shí)際采油過程中，應(yīng)用該儀表能夠?qū)崿F(xiàn)對油品差壓的監(jiān)測及控制。并且操作人員能夠通過對監(jiān)測結(jié)果的分析實(shí)時(shí)控制采油流程。實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)科學(xué)的操作，進(jìn)一步提升采油效率。目前該類自動(dòng)化儀表在油田開發(fā)中應(yīng)用比較廣泛，且目油田開發(fā)中對這種界面控制類儀表的依賴性比較高。

（2）監(jiān)測類儀表

監(jiān)測類儀表主要是對采油過程中的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，一次表所測量的參數(shù)能夠直接在二次儀表中進(jìn)行顯示，因此，監(jiān)測類儀表的應(yīng)用能夠直觀呈現(xiàn)相應(yīng)的監(jiān)測參數(shù)與結(jié)果。該類儀表在采油過程中是不可或缺的自動(dòng)化儀表設(shè)備，油井各類壓力變化是判斷油井是否正常生產(chǎn)的重要依據(jù)，操作人員通過監(jiān)測儀表對生產(chǎn)目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測，對油井的各類數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行判斷從而進(jìn)一步制定合理的生產(chǎn)控制措施，確保油井的合理生產(chǎn)，進(jìn)而延長油井的穩(wěn)產(chǎn)期。

（3）報(bào)警控制類儀表

報(bào)警控制類儀表其主要作用是在采油過程中發(fā)現(xiàn)危害時(shí)及時(shí)進(jìn)行隔斷控制，并向控制中心發(fā)出警報(bào)。該類儀表主要是通過對對液位、壓力、氣體與流量等各類參數(shù)的獲取與分析，將這些參數(shù)的變化趨勢與安全范圍進(jìn)行對比，一旦相關(guān)參數(shù)超過了安全限值，報(bào)警裝置就會(huì)立即將這些異常信息反饋給生產(chǎn)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)警，最大程度上減少生產(chǎn)威脅。另外這類儀表可以通過編程與自動(dòng)閥門進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。

二、自動(dòng)化儀表應(yīng)用優(yōu)勢

（1）提升安全管理能效

自動(dòng)化儀表的應(yīng)用有利于提升安全管理。對于采油中轉(zhuǎn)站來說，其站內(nèi)液體及原油外輸過程屬于全天候、不間斷作業(yè)，站內(nèi)操作人員工作強(qiáng)度比較大，操作人員往往需要不斷奔波于操作室與值班室之間，控制輸壓的穩(wěn)定，當(dāng)壓力過高則需要打開閥門泄壓，當(dāng)壓力過低則需要關(guān)閉閥門憋壓，這樣的操作常常會(huì)存在跑漏、外輸?shù)姆€(wěn)定性不足等現(xiàn)象。利用自動(dòng)化控制儀表，我們進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，在數(shù)據(jù)采集部分采集壓力，通過編程確定閥門開關(guān)的閾值。當(dāng)壓力出現(xiàn)變動(dòng)閥門根據(jù)壓力情況自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作人員只需要關(guān)注閥門運(yùn)行是否正常即可，這進(jìn)一步提升了站內(nèi)的安全管理效率，確保了全站的平穩(wěn)運(yùn)行。

（2）優(yōu)化了生產(chǎn)指標(biāo)

自動(dòng)化儀表的應(yīng)用將生產(chǎn)控制更加精細(xì)化，生產(chǎn)指標(biāo)得到了進(jìn)一步優(yōu)化，在站內(nèi)應(yīng)用自動(dòng)化界面控制儀表進(jìn)行原油的輸送管理，不僅能夠保障正常的輸送，還能夠維持輸送過程中壓力與溫度的平穩(wěn)性。[1]操作人員可以通過自動(dòng)化儀表界面對生產(chǎn)情況進(jìn)行掌控，由于設(shè)定了對應(yīng)的壓力閾值，促使生產(chǎn)壓力控制相當(dāng)平穩(wěn)，生產(chǎn)指標(biāo)也對應(yīng)相當(dāng)平穩(wěn)，各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)在控制范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)微調(diào)，從而進(jìn)一步優(yōu)化了生產(chǎn)指標(biāo)。

（3）節(jié)約成本，創(chuàng)出效益

傳統(tǒng)控制調(diào)節(jié)器主要通過人為操作進(jìn)行調(diào)節(jié)，人員操作精準(zhǔn)度不夠，穩(wěn)定性也相對較差。從精益生產(chǎn)的角度，每一次不穩(wěn)定與不精確都是對生產(chǎn)成本的浪費(fèi)。應(yīng)用自動(dòng)化控制調(diào)節(jié)器，不論從數(shù)據(jù)采集及指令執(zhí)行的角度來說，對實(shí)際生產(chǎn)都是一種提升。精準(zhǔn)的控制與穩(wěn)定的生產(chǎn)從另一個(gè)角度分析就是節(jié)約了生產(chǎn)成本，創(chuàng)造了更高的效益。

三、自動(dòng)化儀表在采油工藝中的具體應(yīng)用

（1）DCS控制體系與石油生產(chǎn)控制相結(jié)合

在工廠化、模塊化生產(chǎn)的趨勢下，應(yīng)該用各類自動(dòng)化儀表能夠促使各生產(chǎn)單元聯(lián)系更加緊密，從而實(shí)現(xiàn)高維度的控制。例如DCS控制體系與石油生產(chǎn)控制的結(jié)合。油田開發(fā)建設(shè)中應(yīng)用自動(dòng)化儀表時(shí)要全面掌握生產(chǎn)信息及自動(dòng)化控制可操作性，進(jìn)行全面信息及控制方案編制。以前期收集的生產(chǎn)信息為基礎(chǔ)，進(jìn)一步對控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整、整合、篩選。將對應(yīng)信息與控制指令相互聯(lián)動(dòng)。DCS控制體系中監(jiān)控中心是其重要組成部分，監(jiān)控中心在整個(gè)控制體系中的作用是要進(jìn)行流量數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)等的獲取。當(dāng)監(jiān)控中心獲得這些信息以后，需將這些信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，輸入指定的服務(wù)器系統(tǒng)中，而服務(wù)器自帶的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠?qū)⑦@些信息進(jìn)行處理，經(jīng)由處理的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)綄I(yè)的技術(shù)人員手中以后，技術(shù)人員通過對這些信息的全面掌握，能夠提前進(jìn)行采油風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別與控制，最大程度上減少采油的安全事故。[2]

（2）中央控制室與系統(tǒng)子站相連接

應(yīng)用自動(dòng)化儀表能夠進(jìn)一步加強(qiáng)中央控制室與系統(tǒng)子站之間的聯(lián)系，通過這樣的有效連接，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對整個(gè)采油工藝及采油流程的控制。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，DCS系統(tǒng)子站能夠?qū)崿F(xiàn)通信線路與中央控制的聯(lián)系，并且這種聯(lián)系往往存在于實(shí)際采油過程中，中央控制室實(shí)時(shí)采集獲取DCS子站的數(shù)據(jù)，自動(dòng)化儀表檢驗(yàn)圖示，并對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行模塊化處理，最終生成對應(yīng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制與管理。另外，我們還可以對DCS子站系統(tǒng)進(jìn)行在線或者離線修改，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理，而這些管理過程可以通過動(dòng)態(tài)獲取信息模型來實(shí)現(xiàn)。這些數(shù)據(jù)分析又可以監(jiān)督采油工藝的應(yīng)用情況，維持高效的采油作業(yè)。

總結(jié)

如本文所探討的，隨著油氣資源的需求不斷增加，油田開發(fā)力度的逐步增強(qiáng)，傳統(tǒng)單一的采油工藝已經(jīng)無法保障油田開發(fā)的效率，油田資源利用率相對也比較低。將自動(dòng)化儀表引入采油工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采油參數(shù)獲取、過程監(jiān)測、指令控制。進(jìn)一步提升采油效率，從而為油氣企業(yè)進(jìn)一步創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]張珊珊，李清波，孫彥虎.自動(dòng)化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用[J].化工管理，2019（10）：203.

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[3]宋洋.自動(dòng)化儀表在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化油田中的應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018，038（014）：34-35.

[4]曹治民.自動(dòng)化儀表在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化油田中的應(yīng)用分析[J].石化技術(shù)，2017，24（12）：186.

長慶油田第一采油廠侯南作業(yè)區(qū) 陜西 延安 716000