油氣田機械自動化的現(xiàn)狀及其關鍵技術

王智穎

（中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010）

油氣田機械自動化的現(xiàn)狀及其關鍵技術

王智穎

（中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010）

在油氣田工程項目施工建設過程中，機械設備是必備的施工工具，機械設備的使用將對工程項目建設產(chǎn)生直接影響。隨著自動化技術的不斷發(fā)展，油氣田機械也在不斷地進行改善，并逐漸實現(xiàn)了機械自動化。自動化技術的實現(xiàn)，使其在施工中效率更高，更加方便靈活，因而具有更加廣泛的應用。本文簡要分析探討油氣田機械自動化的現(xiàn)狀與關鍵技術，并提出了自己的一些看法。

油氣田機械；自動化；現(xiàn)狀；關鍵技術

隨著對能源需求的日益增加，油氣田開發(fā)項目日益增多，然而，在實際施工建設的過程中，仍然存在諸多問題，例如質(zhì)量問題、成本建設問題等。機械設備自動化的實現(xiàn)，能夠極大地提高工程油氣田開采的施工效率，大大節(jié)省人力資源，從而有利于油氣田資源的開采，為此，針對現(xiàn)階段油氣田機械自動化現(xiàn)狀展開分析探討，并提出其使用過程中的關鍵技術，有利于我國能源行業(yè)的進一步發(fā)展。

1　油氣田機械自動化應用現(xiàn)狀概述

油氣田機械自動化簡介。隨著新興科學技術的不斷發(fā)展，機械設備逐漸實現(xiàn)了自動化。尤其是近些年來，自動化技術不斷發(fā)展，并將機械自動化逐漸應用于各大領域。對于能源行業(yè)而言，通過實現(xiàn)機械設備自動化，能夠有效地促進施工建設的順利進行，使工程項目建設效率更高、操作更加靈活和方便。目前來說，部分油氣田機械已經(jīng)實現(xiàn)了自動化，并在一定程度上得到了應用。組成油氣開采成套設備的設備品種有幾百種，而油氣開采工業(yè)的高速發(fā)展使設備很快更新，并不斷研制出新型號規(guī)格和結構的設備，比如說離心泵、往復泵，采油作業(yè)中使用的壓裂泵、注水泵、抽油泵等設備，可以實現(xiàn)自動監(jiān)控，極大的促進了油氣田機械設備自動化的發(fā)展。

適應修井作業(yè)自動化作業(yè)而研發(fā)出油田井口油管抽油桿自動操作機、自動修井機、帶壓作業(yè)可視化自動化裝置等先進油田作業(yè)自動化裝備；其中自動修井機被業(yè)內(nèi)評為具有劃時代意義新型修井產(chǎn)品。在油氣田鉆修自動化工具方面我國更是取得了優(yōu)異的成果，如自動液壓鉗、自動吊卡、多功能卡座、鐵鉆工、液壓管枕等產(chǎn)品被廣大油氣田開發(fā)企業(yè)使用，效果顯著。井口工藝過程操作通常為手動方式，工藝過程參數(shù)的檢測只設置壓力就地檢測。計量站的油氣計量多為玻璃管式量油、翻斗計量裝置和流量計計量幾種方式，溫度、壓力測量以就地指示為主。聯(lián)合站基本都采用了計算機控制系統(tǒng)，利用計算機控制系統(tǒng)的圖形顯示技術、數(shù)據(jù)存儲和報表打印功能，有效地提高了生產(chǎn)管理水平，基本實現(xiàn)了油氣分離、原油脫水、外輸?shù)壬a(chǎn)過程自動化。

2　油氣田機械自動化關鍵技術

2.1機身位置識別技術

該技術是實現(xiàn)油氣田機械自動化的重要關鍵和基礎，機械設備只有能夠?qū)ψ陨砦恢眠M行識別，才能更好地將數(shù)據(jù)信號進行傳輸，從而真正有利于自動化的實現(xiàn)。通常來說，該技術不僅包括對機身位置的內(nèi)部識別，而且能對機身外部位置進行有效識別。對于內(nèi)部位置識別而言，主要是通過傳感器之間的密切配合，傳感器對于機械設備行駛路徑能夠快速感應，然后以數(shù)據(jù)的形式進行傳輸，最終能夠有效獲知設備位置。對于外部位置識別來說，應預先在工程項目施工之前，找好一定的基準點，然后借助電磁波與超聲波等波的形式，用于位置的測定，最終很快得出機械設備的具體位置。

2.2位置誘導機能

在機械設備實際運行的過程中，應根據(jù)施工的實際情況，按照作業(yè)路徑進行預先設置，然后按照設置，機械設備能夠切實遵循指令進行施工作業(yè)。在這個過程中，機械設備本身具有的位置識別系統(tǒng)能夠發(fā)揮作用，對實際作業(yè)過程中設備的路徑進行反饋，并以數(shù)據(jù)的形式進行傳輸，從而切實避免誤差造成的影響，真正實現(xiàn)了自動化控制。一旦在設備運行的過程中，如果沒有按照預先設置的路徑開展施工作業(yè)，自動化控制系統(tǒng)還具有一定的自動復位功能，能夠切實實現(xiàn)對作業(yè)路徑的恢復，使其避免路徑上的偏差，從而保障施工的規(guī)范化，大大提高施工效率。

2.3作業(yè)對象的識別及評價

在油氣田機械設備作業(yè)過程中，為切實實現(xiàn)自動化操作，應對作業(yè)對象進行充分識別，然后根據(jù)實際情況，進行反饋及評價。只有這樣，才能使機械設備作業(yè)真正落到實處，有利于對施工效果進行反饋及評價。從技術層面上講，該技術主要借助信號感知器強大的功能，能夠?qū)ψ鳂I(yè)對象的相關信息進行實時的判斷及反饋，從而對作業(yè)對象進行快速識別。例如，借助超聲傳感器能夠?qū)κ┕み^程中的土石等材料進行快速識別，從而促進挖掘機施工的順利進行，提高施工效率。

2.4安全保障機能

在油氣田工程項目施工建設的過程中，不僅僅要控制好工程的施工質(zhì)量，同時更應該切實注意安全，避免安全事故的發(fā)生。油氣田開采工地內(nèi)含有大量的機械設備，而機械設備的使用過程中，一旦出現(xiàn)不規(guī)范化操作，極有可能對安全造成一定影響，非常不利于施工的安全。通過機械自動化作業(yè)的實現(xiàn)，能夠切實避免不規(guī)范化操作帶來的危險。與此同時，自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對不同設備的識別和判斷，減少設備之間彼此帶來的影響，并能及時報警，從而切實保障施工過程中的安全。

2.5群體協(xié)作控制技術

在油氣田工程項目開采過程中，機械自動化的實現(xiàn)不僅僅是由單一控制系統(tǒng)決定的，系統(tǒng)之下必含有較多的子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)負責不同的功能。只有通過不同系統(tǒng)之間的相互協(xié)調(diào)，彼此之間的密切合作，才能對機械設備實現(xiàn)自動化控制，有利于施工建設的順利進行。例如，部分傳感器具有一定的識別功能，通過對位置進行識別，并將信息數(shù)據(jù)進行傳輸，才能有效獲取施工作業(yè)中的實際信息。中央控制系統(tǒng)能夠?qū)λ瓦_的信息進行有效處理，這樣才能形成指令，并以指令的形式對機械設備進行指揮，使其能夠切實規(guī)范化操作。在此過程中，反饋系統(tǒng)也能即時發(fā)揮作用，對于出現(xiàn)的誤差及時反饋，有利于作出調(diào)整，使自動化作業(yè)真正得以實現(xiàn)。由此可見，要想真正實現(xiàn)自動化作業(yè)，靠單一的控制系統(tǒng)是遠遠不夠的，需要多種系統(tǒng)、多種技術之間的密切合作。

3　結語

上文簡要分析探討油氣田機械自動化的現(xiàn)狀與關鍵技術。近些年來，自動化技術不斷發(fā)展，并將機械自動化逐漸應用于各大領域。通過將機械自動化應用于油氣田開采行業(yè)，能夠切實實現(xiàn)該行業(yè)的不斷發(fā)展，使施工作業(yè)的效率大大提高，施工質(zhì)量得以有效保障。

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