采用自動化技術(shù)，提升采油工藝水平

王海翠

【摘要】信息化和自動化技術(shù)的發(fā)展，為油田的采油工藝提升帶來了巨大契機(jī)。它的優(yōu)勢是可提高采油的效率，能使采油數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，可降低能耗，節(jié)省人力，避免浪費(fèi)。筆者圍繞著自動化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】自動化技術(shù) 采油工藝

信息化和自動化技術(shù)的發(fā)展，為油田的采油工藝提升帶來了巨大契機(jī)。它的優(yōu)勢是可提高采油的效率，能使采油數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，可降低能耗，節(jié)省人力，避免浪費(fèi)。筆者圍繞著自動化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用進(jìn)行探討，表達(dá)自己的觀點(diǎn)和看法。

對于采油工藝來講，自動化技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在原油的開采和集輸與處理上。細(xì)化來講主要是表現(xiàn)在生產(chǎn)工藝包括原油脫水、集輸、穩(wěn)定和污水處理。采用的技術(shù)主要是以總線控制為框架，包括原油分水器的自動化控制，污水處理的自動化控制，加熱系統(tǒng)的自動化控制等諸方面，并且利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，通過數(shù)據(jù)的自動采集實現(xiàn)信息綜合發(fā)布系統(tǒng)，實現(xiàn)報表的自動生成、生產(chǎn)成本和辦公系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化管理。

1 自動化在采油工藝方面的系統(tǒng)構(gòu)成

自動化在采油工藝系統(tǒng)構(gòu)成方面可以分為四個層次，即：決策層、監(jiān)控層、數(shù)據(jù)層、現(xiàn)場層，并經(jīng)過信息網(wǎng)絡(luò)把四個層次有機(jī)連接起來，實現(xiàn)自動化。

決策層，是指系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)層上傳的主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化的統(tǒng)計、分析，管理者可以通過這些數(shù)據(jù)分析結(jié)果及時了解生產(chǎn)情況，做出正確的決策，指揮生產(chǎn)。

數(shù)據(jù)層，是指自動化系統(tǒng)對所有集輸站庫的現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行收集、存儲及分類，并自動提取數(shù)據(jù)生成生產(chǎn)所需要的各類報表，而且可以進(jìn)行實時顯示和查詢，對采油數(shù)據(jù)自動按月、季度、年度進(jìn)行匯總分析，為管理者的分析和決策提供最直接真實的依據(jù)。

監(jiān)控層，是指系統(tǒng)主要對各集輸站庫內(nèi)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集、調(diào)控以及向上級系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，同時對采油生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、存儲以及對故障點(diǎn)進(jìn)行報警處理。

現(xiàn)場層，是指自動對采油生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和調(diào)控，能夠保證生產(chǎn)安全高效地運(yùn)行，大幅度降低工人的勞動強(qiáng)度，有效消除安全隱患。

2 采油生產(chǎn)工藝中自動化系統(tǒng)介紹

（1）采油工藝中模擬式自動化控制系統(tǒng)。模擬式自動化控制系統(tǒng)是建立在模擬控制裝置之上的，進(jìn)行三相分離和緩沖罐液位等工藝參量的控制，目前傳統(tǒng)的模擬式控制系統(tǒng)主要應(yīng)用在老油區(qū)。模擬式自動化控制系統(tǒng)在實踐中存在一些不足，比如：硬件隨著性能不斷增加，導(dǎo)致配件多，系統(tǒng)復(fù)雜，對于后期保養(yǎng)上產(chǎn)生很大技術(shù)困難。系統(tǒng)的擴(kuò)展能力差，采油工藝參數(shù)較少。另外傳統(tǒng)控制器控制系統(tǒng)少，抗干擾能力較差。

（2）數(shù)字式自動化控制系統(tǒng)。數(shù)字式自動化控制系統(tǒng)是通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對被控參數(shù)進(jìn)行檢測，根據(jù)設(shè)定值和控制方法再進(jìn)行一定的運(yùn)算，然后再輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)從而對生產(chǎn)進(jìn)行控制，使被控的參數(shù)穩(wěn)定在給定值區(qū)間運(yùn)作。在采油工藝上，數(shù)字式自動化控制系統(tǒng)通過控制變頻調(diào)速器來調(diào)整輸油泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，最后達(dá)到控制緩沖罐液位的目的，從而實現(xiàn)在生產(chǎn)過程的閉環(huán)控制。

（3）可編程自動化控制器。可編程自動化控制器和工業(yè)計算機(jī)在結(jié)構(gòu)上存在一定的差異，可編程自動化控制器不能獨(dú)立構(gòu)成一個完整的、大規(guī)模的計算機(jī)控制系統(tǒng)，一般情況下它都與工控機(jī)、智能儀表等一起組成一個分布式控制系統(tǒng)。從而實現(xiàn)集中管理、獲得數(shù)據(jù)和分散可控。分散化的控制可以不會因為計算機(jī)或個別回路故障而影響整個系統(tǒng)都失去運(yùn)行控制。目前可編程自動化控制器已經(jīng)在污水處理、排放，風(fēng)機(jī)、泵的變頻調(diào)速控制等上廣泛進(jìn)行應(yīng)用。

（4）監(jiān)測監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。監(jiān)測監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是在計算機(jī)的基礎(chǔ)上，在采油生產(chǎn)過程中起到控制與調(diào)度自動化作用的系統(tǒng)。它可以對運(yùn)動設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)別控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等功能。監(jiān)測監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，特別是在石油開采領(lǐng)域發(fā)展迅速。

3 自動化技術(shù)在采油生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用

（1）自動化技術(shù)在原油脫水方面的應(yīng)用。對分水器內(nèi)的油水界面、油氣界面和操作壓力等參數(shù)進(jìn)行檢測，然后傳輸?shù)街醒胩幚砥鳎蟾鶕?jù)給定值反饋給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動化調(diào)節(jié)。

（2）自動化技術(shù)在原油長輸管線中的應(yīng)用。

開發(fā)管線實時監(jiān)控系統(tǒng)，調(diào)節(jié)管輸工藝參數(shù)。現(xiàn)在原油的輸送多采用管線輸送，原油在輸送過程中存在著摩擦阻力損失和散熱損失兩方面的能量損失。在原油管輸過程中存在著能耗最小的優(yōu)化輸送選擇。因此，如果采用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和自動化技術(shù)，優(yōu)化輸油參數(shù)，解決摩擦阻力損失和散熱損失之間的矛盾，就能夠提高管輸效率。

（3）自動化技術(shù)在提高采油設(shè)備運(yùn)行效率方面的應(yīng)用。

泵類設(shè)備的運(yùn)行效率的高低直接決定了生產(chǎn)單位的電耗指標(biāo)?？梢詫Υ笮屯廨敱玫倪\(yùn)行效率實施自動化監(jiān)控，及時找出機(jī)泵運(yùn)行效率變化的原因，從而能夠及時調(diào)整操作，提高機(jī)泵運(yùn)行效率。可以對采油的壓力系統(tǒng)進(jìn)行自動化控制。改變原有人工控制的運(yùn)行方式，增加安全檢測聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)及相關(guān)能耗參數(shù)計量。

（4）自動化技術(shù)在辦公自動化方面的應(yīng)用。

辦公自動化分為生產(chǎn)報表自動生成和辦公網(wǎng)絡(luò)化兩部分。生產(chǎn)報表自動化生成，主要是依據(jù)系統(tǒng)對現(xiàn)場生產(chǎn)參數(shù)的自動采集生成數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)庫的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，并進(jìn)行自動累計和計算，生成當(dāng)日生產(chǎn)報表。辦公網(wǎng)絡(luò)化管理主要是依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在各采油隊內(nèi)部建立局域網(wǎng)絡(luò)，將站內(nèi)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，技術(shù)資料和其他管理資料實現(xiàn)共享，并且通過服務(wù)器與上級部門的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)將本站的生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳到上一級管理部門。同時可以對生產(chǎn)進(jìn)行指揮與分析，通過采集真實準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息，進(jìn)行科學(xué)的分類整理，采用有效的分析方法，使管理者對現(xiàn)場的生產(chǎn)做出正確的指揮，對暴露出的問題進(jìn)行分析和決策。把管理人員從繁重的信息收集整理和統(tǒng)計中解放出來，使各級領(lǐng)導(dǎo)能利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確、及時、全面地掌握信息，統(tǒng)籌安排生產(chǎn)和經(jīng)營工作，提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語

在采油過程中進(jìn)行自動化控制技術(shù)的應(yīng)用是正確的，也是科學(xué)的。自動化控制技術(shù)不但可以提高采油的效率，能使采油數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，還能夠降低能耗，節(jié)省人力，避免浪費(fèi)，提高生產(chǎn)的安全性。希望采油工藝中多采用可行的自動化技術(shù)，力爭采油技術(shù)的更上層樓。

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