試析油田生產(chǎn)自動(dòng)化集中監(jiān)控模式

劉建忠，張一凡，冉 陽，楊 劍

（新疆油田公司吉慶油田作業(yè)區(qū)，新疆 吉木薩爾 831700）

0 引 言

近幾年來，我國油田生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。隨著社會(huì)以及行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，油田生產(chǎn)工作更加現(xiàn)代化、科學(xué)化，這也是提升油田整體生產(chǎn)效率的關(guān)鍵?，F(xiàn)階段，自動(dòng)化集中監(jiān)控模式開始逐漸被應(yīng)用到油田生產(chǎn)管理工作中，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對整個(gè)生產(chǎn)過程的有效監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對其中所有環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)管，保障了油田生產(chǎn)工作的安全開展。從當(dāng)前我國油田生產(chǎn)加工企業(yè)對自動(dòng)化集中監(jiān)控模式應(yīng)用的實(shí)際情況來看，其在技術(shù)方面還存在一些不足，這也直接影響了油田生產(chǎn)的自動(dòng)化與智能化程度，因此，對其不足之處進(jìn)行分析與完善非常重要。

1 油田生產(chǎn)自動(dòng)化集中監(jiān)控模式的優(yōu)勢

1.1 提升了整體管理水平

油田生產(chǎn)工作往往會(huì)涉及多個(gè)工作環(huán)節(jié)，其具有較高的復(fù)雜性，需要相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)人員以及管理人員自身具有極強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì)，即使如此，油田生產(chǎn)管理過程中出現(xiàn)安全隱患以及質(zhì)量控制漏洞的現(xiàn)象依然時(shí)有發(fā)生。而將自動(dòng)化集中監(jiān)控模式應(yīng)用到油田生產(chǎn)工作中之后，油田生產(chǎn)管理工作取得了較為理想的效果，其整體管理水平明顯提升。為了使自動(dòng)化集中監(jiān)控模式的優(yōu)勢得到有效發(fā)揮，油田企業(yè)在正式開展生產(chǎn)監(jiān)控工作之前，應(yīng)該注意對油田生產(chǎn)管理的具體范圍進(jìn)行確定，從而使自動(dòng)化監(jiān)控體系的細(xì)節(jié)處理更為精準(zhǔn)，這也是保證油田生產(chǎn)工作可以順利開展的關(guān)鍵。對于相關(guān)管理人員來說，在自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，應(yīng)該注意做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)收集、分析和處理工作，從而使監(jiān)控系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)可以得到有效利用。如果數(shù)據(jù)存在異常情況應(yīng)該及時(shí)予以反饋，針對異?，F(xiàn)象的產(chǎn)生原因進(jìn)行查詢，進(jìn)而及時(shí)解決潛在的安全隱患以及運(yùn)行故障問題。

1.2 優(yōu)化了生產(chǎn)過程

油田生產(chǎn)工作具有一定的復(fù)雜性，并且油田的開發(fā)難度也相對較大，因此，在生產(chǎn)過程中往往需要借助多種專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備與裝置，如果油田生產(chǎn)系統(tǒng)處于供油不佳的狀態(tài)，往往很難保證產(chǎn)品質(zhì)量，主要是由于在這種情況下很容易致使活塞產(chǎn)生撞擊，進(jìn)而產(chǎn)生了作用力，這種作用力會(huì)對生產(chǎn)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。而將自動(dòng)化集中監(jiān)控模式應(yīng)用到油田生產(chǎn)中之后，則可以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)系統(tǒng)整個(gè)運(yùn)行過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)其中任何一個(gè)設(shè)備存在運(yùn)行異常的現(xiàn)象往往可以及時(shí)發(fā)出相應(yīng)的反饋信息，從而判斷其故障的具體情況，一旦發(fā)現(xiàn)油井存在問題可以對其進(jìn)行及時(shí)維修。所以，從油田生產(chǎn)工作的整體性上來看，自動(dòng)化集中監(jiān)控模式的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對油田生產(chǎn)過程的有效優(yōu)化。

1.3 實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)生產(chǎn)

將自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到油田生產(chǎn)過程中，該系統(tǒng)可以對油區(qū)、水區(qū)以及熱爐區(qū)進(jìn)行科學(xué)劃分，并且對工序生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行總結(jié)分析，尤其實(shí)現(xiàn)了對整個(gè)生產(chǎn)過程中設(shè)備狀態(tài)的自動(dòng)化監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行過程中存在問題，可以及時(shí)報(bào)警，進(jìn)而在第一時(shí)間對問題進(jìn)行處理。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了PID 閉環(huán)控制，可以在手動(dòng)控制與自動(dòng)控制之間自由切換，使得生產(chǎn)工作的開展更為平穩(wěn)高效。同時(shí)，該系統(tǒng)中所設(shè)定的360 云臺可以通過全景低照度攝像設(shè)備，對整個(gè)油田生產(chǎn)區(qū)域的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以綜合多方面因素對生產(chǎn)工作進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，在很大程度上降低了特殊工況發(fā)生的可能性。

1.4 社會(huì)效益有所提高

將自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到當(dāng)前油田生產(chǎn)工作中之后，油田企業(yè)生產(chǎn)周期管控以及成本管控工作在實(shí)際開展過程中獲得了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，可以以系統(tǒng)控制室為中心對油井進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，這一操作使得當(dāng)前油田開采企業(yè)的社會(huì)效益得到有效提高，是促進(jìn)我國油田生產(chǎn)行業(yè)實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。同時(shí)，自動(dòng)化集中監(jiān)控模式的應(yīng)用也實(shí)現(xiàn)了油井計(jì)量站自動(dòng)化值守，使得各個(gè)監(jiān)督環(huán)節(jié)之間的銜接更為順暢，在很大程度上解放了人力，并且可以在此基礎(chǔ)上開展重要崗位工作信息深入分析，這也使得其在降低人力成本投入的同時(shí)，簡化了工作流程，從而使得整個(gè)油田生產(chǎn)過程的資金結(jié)構(gòu)安排更為合理，這也為油田生產(chǎn)行業(yè)今后發(fā)展確定了新的方向。

2 油田生產(chǎn)自動(dòng)化集中監(jiān)控模式存在的問題

2.1 自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)仍有較大的提升空間

我國油田行業(yè)引入自動(dòng)化管理理念與技術(shù)的時(shí)間相對較晚，與一些西方發(fā)達(dá)國家相比，其在技術(shù)水平以及技術(shù)經(jīng)驗(yàn)體系等方面還存在較為明顯的差距。當(dāng)前，我國對自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)的研究尚處于發(fā)展階段，在對此項(xiàng)技術(shù)體系進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過程中往往還會(huì)遇到一些技術(shù)上的阻礙。我國在石油開采規(guī)模上也與一些西方國家存在較大差異，主要表現(xiàn)為泵機(jī)組的開采效率較為低下，尤其在外輸流量控制方面，很多時(shí)候還是依靠人工的方式來完成操作，這也使得其工作質(zhì)量很難得到有效保證，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)進(jìn)口閥與出口閥之間節(jié)流嚴(yán)重的現(xiàn)象。整體來看，我國油田生產(chǎn)中的自動(dòng)化集中控制系統(tǒng)尚有很大的進(jìn)步空間，需要進(jìn)一步完善其技術(shù)體系。

2.2 在油水界面測量方面發(fā)展相對滯后

在油田生產(chǎn)自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的過程中勢必會(huì)涉及油水界面的測量，目前，我國很多油田企業(yè)雖然已將自動(dòng)化集中監(jiān)控的理念應(yīng)用到油水界面測量工作中，但是往往其監(jiān)控模式流于形式，依然是以人工監(jiān)控、測量方式為主，這也使得最終所得到的測量數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性，不能有效指導(dǎo)后續(xù)生產(chǎn)工作。同時(shí)，在運(yùn)用人工模式開展測量工作時(shí)，往往還需要對石油生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際情況進(jìn)行考慮，這也使得整個(gè)油水界面測量工作在實(shí)際展開的過程中會(huì)涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，測量步驟較為復(fù)雜，測量周期也相對較長，容易出現(xiàn)測量失誤現(xiàn)象。此外，在展開進(jìn)場采油測試操作時(shí)，需要相關(guān)技術(shù)人員對各個(gè)操作對象進(jìn)行逐一操作，這樣才能使最終測試結(jié)果的全面性與可靠性得到保證，這也使得整個(gè)測量過程的時(shí)間明顯延長，不利于油田企業(yè)生產(chǎn)工作的高效開展。

3 油田生產(chǎn)自動(dòng)化集中監(jiān)控模式的實(shí)際應(yīng)用分析

3.1 在自動(dòng)化控制單元中的應(yīng)用

在油田生產(chǎn)自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，需要多個(gè)單元之間互相配合，這樣才能使集中監(jiān)控效果得到有效保證，而自動(dòng)化控制單元?jiǎng)t是其中最為重要的組成單元之一。對于自動(dòng)化控制單元來說，其功能主要體現(xiàn)為對開機(jī)臺數(shù)進(jìn)行科學(xué)控制，同時(shí)，還可以將變頻臺數(shù)與開機(jī)臺數(shù)相關(guān)信息進(jìn)行有效結(jié)合，從而為機(jī)泵的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。自動(dòng)化控制單元還可以實(shí)現(xiàn)對油罐區(qū)系統(tǒng)、提升泵系統(tǒng)、水分器系統(tǒng)以及分離器系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)閉環(huán)控制，通過這種方式可以實(shí)現(xiàn)對以往控制模式的有效優(yōu)化，在很大程度上提升了油田生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

3.2 在數(shù)據(jù)采集單元中的應(yīng)用

在油田生產(chǎn)工作實(shí)際開展的過程中，自動(dòng)化集中控制模式的應(yīng)用取得了較為理想的效果，并且其作用效果具有持續(xù)性，可以貫穿于整個(gè)油田生產(chǎn)過程。由于油田生產(chǎn)規(guī)模較大，在實(shí)際開展生產(chǎn)工作時(shí)往往會(huì)涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，并且會(huì)產(chǎn)生大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)采集單元應(yīng)用自動(dòng)化集中監(jiān)控模式可以實(shí)現(xiàn)對多種生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的及時(shí)獲取，這也使得其在很大程度上突破了傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式限制。通過對自動(dòng)化集中控制系統(tǒng)的應(yīng)用使得油田生產(chǎn)工作中的信息反饋更為及時(shí)，有利于相關(guān)管理人員在第一時(shí)間掌握當(dāng)前設(shè)備以及工段的運(yùn)行狀態(tài)。

3.3 在數(shù)據(jù)處理單元中的應(yīng)用

在油田生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，往往會(huì)因?yàn)榄h(huán)境因素或者人為因素出現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)不佳的情況，這時(shí)候則需要相關(guān)生產(chǎn)管理人員通過對所得到的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行深入分析來獲得相應(yīng)的故障信息，這樣更加有利于對故障發(fā)生工段或者設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)定位，從而在最短的時(shí)間之內(nèi)排除故障，保證油田生產(chǎn)的秩序。例如，在油田生產(chǎn)過程中，需要相關(guān)生產(chǎn)管理人員運(yùn)用GPRS、傳感器等設(shè)備來對當(dāng)前設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行檢測，并且對其故障部位、作業(yè)環(huán)境進(jìn)行深入分析，這樣才能有效掌握設(shè)備以及工段的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，從而確定其運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，對于自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)來說，還可以實(shí)現(xiàn)對油田機(jī)井電壓、工作壓力以及蒸汽溫度等多項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的有效確定，這也使得石油生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性以及穩(wěn)定性得到了保證。對于數(shù)據(jù)處理單元來說，其不僅反饋數(shù)據(jù)信息，同時(shí)也包括一些圖片資料以及圖像資料，這些資料可以通過自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)來進(jìn)行集中顯示、集中計(jì)算以及集中儲存與保護(hù)等，使得數(shù)據(jù)信息的整體安全指數(shù)明顯提升。同時(shí)，數(shù)據(jù)反饋以及處理工作的開展也為油田生產(chǎn)工作的開展創(chuàng)造了良好契機(jī)，使得其生產(chǎn)更為高效，降低了環(huán)境因素以及人為因素對生產(chǎn)過程產(chǎn)生嚴(yán)重負(fù)面影響的可能性。

3.4 在油田生產(chǎn)管理部門的綜合應(yīng)用

對于油田生產(chǎn)工作來說，在實(shí)際開展的過程中，油田生產(chǎn)管理部門肩上擔(dān)負(fù)著重要責(zé)任。生產(chǎn)管理部門工作人員合理運(yùn)用自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)，可以高效采集油井生產(chǎn)現(xiàn)場信息，并且可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)過程的有效監(jiān)測，能夠?qū)崟r(shí)反映現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，一旦發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備存在問題可以及時(shí)報(bào)警，使得設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障的可能性明顯降低，影響生產(chǎn)效率的可能性幾乎為零。例如，油田生產(chǎn)管理部門在實(shí)際開展管理工作時(shí)，可以利用傳感器、GPRS 等裝置來對當(dāng)前生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際分布位置、運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等情況進(jìn)行確定，同時(shí)，該系統(tǒng)的運(yùn)用也實(shí)現(xiàn)了對機(jī)井電壓、工作壓力等情況的有效測定，可以保證其始終處于安全穩(wěn)定的范圍之內(nèi)。此外，對于當(dāng)前的油田管理部門來說，在開展管理工作時(shí)，還可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對油井運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)體系的自動(dòng)化抄表，保證了抄表數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，同時(shí)也使得監(jiān)控效率更高。可以看出，自動(dòng)化集中監(jiān)控模式的運(yùn)用不僅使得石油生產(chǎn)開采工作的開展更為順利，同時(shí)也使得安全生產(chǎn)管理工作的開展獲得了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，有效提升了相關(guān)技術(shù)人員自身的工作效率，使得生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性得到了有效保證，并且在很大程度上延長了設(shè)備的使用壽命，降低了設(shè)備后期維護(hù)資金投入。從當(dāng)前我國油田開采工作開展情況來看，其在技術(shù)水平以及管理理念方面的創(chuàng)新力度不斷加大，并且有了更為高精尖的科學(xué)技術(shù)對其進(jìn)行支持，這也使得自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)在油田生產(chǎn)中的運(yùn)用越來越廣泛。今后勢必會(huì)對此系統(tǒng)進(jìn)行更為深入的研究探索，從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)油田生產(chǎn)監(jiān)控過程的不斷完善。

4 結(jié) 語

總而言之，隨著現(xiàn)階段我國社會(huì)的快速發(fā)展，我國油田生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，這也標(biāo)志著石油企業(yè)的發(fā)展進(jìn)入到了一個(gè)新的階段。但是與此同時(shí)，我國油田開采與生產(chǎn)行業(yè)內(nèi)部的競爭壓力也在不斷增加，想要使油田生產(chǎn)工作得以順利、高效開展，應(yīng)該注意對以往的生產(chǎn)管理模式進(jìn)行一定優(yōu)化，自動(dòng)化集中監(jiān)控模式在油田生產(chǎn)管理中應(yīng)用之后，使得生產(chǎn)管理工作水平明顯提升，實(shí)現(xiàn)了對多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效管控，也使得不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的銜接更為順暢。

隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出與落實(shí)，我國油田企業(yè)開始全面向數(shù)字化油田建設(shè)的方向前行，今后油田企業(yè)應(yīng)該進(jìn)一步加大對先進(jìn)技術(shù)以及新系統(tǒng)的應(yīng)用力度。目前，自動(dòng)化集中監(jiān)控模式在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)揮了自身優(yōu)勢，但在技術(shù)方面還存在一些不足，需要油田企業(yè)加大對新技術(shù)的引進(jìn)與開發(fā)力度，進(jìn)而推動(dòng)油田生產(chǎn)工作的高質(zhì)高效開展。