自動化技術(shù)在采油工藝中的運用

【摘要】在當代科學技術(shù)不斷優(yōu)化發(fā)展的今天，自動化技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)都得到了各領(lǐng)域的廣泛使用，在當代采油工藝的發(fā)展中，應(yīng)用自動化技術(shù)儼然已經(jīng)成為了一種新的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】自動化技術(shù)；采油工藝；運用

前言

自動化技術(shù)在采油工藝中的合理應(yīng)用，將有效的提高當代采油工作的采油效率，減少不必要的資源及資金的浪費，優(yōu)化施工人員的使用，降低能耗。

一、我國近年石油生產(chǎn)現(xiàn)狀

當前我們需要對國家的使用生產(chǎn)狀況進行分析，首先在我國的東部地區(qū)由于受到各種因素的制約，在該地區(qū)生產(chǎn)的石油數(shù)量正在下降；其次是中部地區(qū)，這里由于發(fā)展環(huán)境相對比較平穩(wěn)，受到的干擾因素也嫌貴較少，所以在石油的產(chǎn)量也是比較平穩(wěn)的，但是增長的勢頭基本沒有可能。在西部地區(qū)，該地區(qū)所具有的石油儲量相對較多，但是由于受到地理環(huán)境及自然氣候的影響，實際開發(fā)的油田減少，在開發(fā)過程中還存在一定的技術(shù)難度，但是，該地區(qū)的石油產(chǎn)量是有可能增長的。最終是當前的海域石油，由于對海域資源利用較少，所以增長狀況應(yīng)該會比較平穩(wěn)。

二、我國石油開采自動化技術(shù)的現(xiàn)狀

在自動化技術(shù)的推廣中，由于采油廠內(nèi)部對采油技術(shù)并不是非常的重視，所以在管理層次上自動化技術(shù)在他們那里僅僅是一個概念，加之大量的工作人員不認為這是一種好技術(shù)，在傳統(tǒng)方式的影響下，觀念比較守舊，這就導致新技術(shù)及新設(shè)備使用的數(shù)量就少，就算用了，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題也會讓其隨波逐流，最終報廢；其次，采油廠的內(nèi)部不懂得推陳出舊的重要性，對創(chuàng)新能力與新技術(shù)的使用較少，使用的設(shè)備及技術(shù)多為引進，技術(shù)人員的實際操作能力也存在一定的問題，這就影響了自動化技術(shù)的推廣；第三，由于國家教育的原因，大量自動化專業(yè)的學生都不從事本專業(yè)，這就導致了高素質(zhì)的人才不斷的減少，最終連設(shè)備的維修管理也不能跟上；第四，使用的設(shè)備多為“祖輩”流傳的設(shè)備，不引進、不開發(fā)、不創(chuàng)新新設(shè)備，導致自我發(fā)展與國外先進國家的設(shè)備存在較大的差距，并且傳統(tǒng)設(shè)備兼容性較差，對石油開采業(yè)造成了影響。第五，在制度方面，很多企業(yè)沒有建立有效的監(jiān)管制度，對施工不能夠有效的控制，在采油中的實際操作技術(shù)含金量較低，在后續(xù)服務(wù)工作的開展中基本不到位，在內(nèi)部考核以及自動測控體系管理制度不完善等；第六，在發(fā)展中投入的使用資金嚴重不足，導致在日常維修中出現(xiàn)有人不修的現(xiàn)象，對日常設(shè)備的維護工作開展的較少，大量的自動化設(shè)備處于用用停停的狀況。

三、采油工藝中自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1模擬式自動化控制模式自動化控制系統(tǒng)簡稱

ACS，建立在模擬控制裝置之上，進行三相分離和緩沖罐液位等工藝參量的控制，此系統(tǒng)在實踐中存在很多的不足，主要表現(xiàn)在：①硬件隨著性能不斷增加，導致配件多，系統(tǒng)復雜，對于后期保養(yǎng)上產(chǎn)生很大技術(shù)困難；②擴展能力差，工藝參數(shù)在1～2個；③傳統(tǒng)控制器控制系統(tǒng)少；④區(qū)別干擾影響方面較差。

3.2數(shù)字式自動化控制系統(tǒng)

3.2.1直接數(shù)字控制（DDC）系統(tǒng)

DDC系統(tǒng)始建于韋2接轉(zhuǎn)站。系統(tǒng)以1臺計算機為核心，通過控制變頻調(diào)速器調(diào)整輸油泵電機轉(zhuǎn)速，達到控制緩沖罐液位的目的，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的閉環(huán)控制。在DDC系統(tǒng)實踐中，也發(fā)現(xiàn)存在一些問題：①系統(tǒng)建立在單臺計算機總線上，要求計算機可靠性很高，規(guī)模受限；②通信功能較弱，數(shù)據(jù)和控制信息的交換比較困難；③所有功能集中在1臺計算機中完成，軟件復雜，難以開發(fā)和修改；④基于DOS編程，人機界面簡單粗糙。

3.2.2可編程控制器（PLC）系統(tǒng)

在實際應(yīng)用中，PLC由于和工業(yè)控制計算機結(jié)構(gòu)上的差異，不能獨立構(gòu)成中、大規(guī)模計算機控制系統(tǒng)，通常和工控機、智能儀表一起構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)（DCS），實現(xiàn)集中管理和獲取數(shù)據(jù)，分散控制的功能。這種分散化的控制方式能改善控制的可靠性，不會由于計算機或個別控制回路的故障而使整個系統(tǒng)失去控制。目前已廣泛應(yīng)用在污水處理、排放，風機、泵的變頻調(diào)速控制等場合。由PLC構(gòu)成的自動控制系統(tǒng)主要有以下特點：①采用模塊化結(jié)構(gòu)，通用靈活、功能強大，體積小，安裝方便；可靠性高，抗干擾能力強；②編程簡單，使用方便，控制過程可變，具有很好的柔性；③總價格低；④體系結(jié)構(gòu)開放性較差，各公司的PLC互不兼容；⑤IC芯片和操作系統(tǒng)，通常落后商業(yè)計算機1～2代，運算能力不足。

3.2.3監(jiān)測監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡稱SCADA系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)式是以計算機為基礎(chǔ)，在生產(chǎn)過程中起到控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)的作用。它可以對運動設(shè)備進行監(jiān)視和控制，從人實現(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。SCADA系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，在電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制等。最近幾年，該系統(tǒng)在石油開采的領(lǐng)域得到了有效的運用，雖然其硬件部分與DCS系統(tǒng)類似，但是在操作中還是要認真工作的，其中的計算機也僅僅職能算是輔助的設(shè)備。

3.3自動化技術(shù)的部分問題與建議

在進行采油工藝自動化技術(shù)的推廣中，雖然相關(guān)的單位在不斷的進行自動化技術(shù)的完善、更新，但是，不可忽視的是，在這個過程中確實再一次的暴露出了很多的問題。面對問題的出現(xiàn)，我們應(yīng)該制定一些合理的對策。首先，在油田生產(chǎn)中使用的一些儀表設(shè)備進行檢查，發(fā)現(xiàn)不符合要求的進行重新購置，或者將其由直接測量轉(zhuǎn)為間接測量；面對PLC、RTU標準制定不統(tǒng)一的問題，一般是可以通過使用OPC擴大技術(shù)進行完善的，這種方式提高了設(shè)備的兼容性；面對技術(shù)使用中存在的電源干擾問題，一般可以通過使用浪涌抑制技術(shù)等對其進行質(zhì)量方面的控制；面對硬件抗干擾能力弱的問題，一般可以通過隔離、屏蔽等方式進行處理。由于使用的部分軟件存在穩(wěn)定性問題，一般在使用中可以對其進行定時的監(jiān)視跟蹤，采用數(shù)字濾波手段對其進行控制；并且在自動設(shè)備使用中，還應(yīng)該做好防雷工作，使用一些現(xiàn)代的傳導、接地等技術(shù)。并通過現(xiàn)場總線技術(shù)的調(diào)試，逐漸的相FCS進行轉(zhuǎn)化。

四、對于我國自動化采油未來發(fā)展戰(zhàn)略

首先，在進行采油工藝自動化技術(shù)的推廣中應(yīng)該吸取國外的經(jīng)驗，強化在該領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，加強國內(nèi)自我研發(fā)技術(shù)產(chǎn)品的能力。大量培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人才，保證在未來自動化采油發(fā)展中能夠擁有一支綜合素質(zhì)較強的專業(yè)團隊，對內(nèi)部的優(yōu)秀技術(shù)人員進行準們的培養(yǎng)。其次，應(yīng)該完善內(nèi)部的管理及考核制度，強化采油廠內(nèi)部相關(guān)管理細則的實施效力，重視對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的獲取以及管理，對數(shù)據(jù)的可靠性及有效性進行嚴格的考證，相關(guān)部門對設(shè)備的管理也應(yīng)該強化力度，落實科學管理方式。最后，應(yīng)該對內(nèi)部信息調(diào)研工作的開展予以重視，是其時刻能夠掌握國外先進技術(shù)的發(fā)展情況，并能夠通過合理的分析，得出相應(yīng)的自我發(fā)展方向，最終制定符合我國自動化采油的發(fā)展戰(zhàn)略。

結(jié)語

作為資源儲備大國，但是在石油開采方面做得并不是十分的完美。所以，強化自動化技術(shù)在采油工藝中的運用，必然能夠提升我國石油開采及加工利用的能力。

參考文獻

[1]張巖.淺析自動化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用.科技風，2012年07期