自動化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用研究

王廣

（勝利油田東勝集團(tuán)勝興采油管理區(qū)，山東 博興，256500）

1 引言

近年來，自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中，并有效提高了各行各業(yè)的生產(chǎn)效率，減少了生產(chǎn)成本。在采油工藝中，通過應(yīng)用自動化技術(shù)可以降低采油過程中對于各類機(jī)械設(shè)備的磨損程度，并得到更加精確的工藝數(shù)據(jù)，采油效率也就隨之提高。但從本質(zhì)上來說，自動化技術(shù)并不是一種單一的技術(shù)，它是對信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、控制理論等多種技術(shù)的綜合應(yīng)用。下文主要闡述了自動化技術(shù)在采油工藝中應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容。

2 自動化技術(shù)在采油工藝中應(yīng)用的意義

2.1 提高采油效率，推動采油工藝發(fā)展

自動化技術(shù)是在多種知識與技術(shù)的綜合應(yīng)用下產(chǎn)生的新技術(shù)，其中不但包含了電子技術(shù)，而且也涵蓋了信息管理的相關(guān)知識。同時，近年來，在自動化技術(shù)持續(xù)發(fā)展與完善的過程中，越來越多的技術(shù)開始融入其中，從而促使它的實際作用得到了進(jìn)一步提高。自動化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用，推動了采油產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。從石油生產(chǎn)流程的角度來說，采油工藝對石油開采起著非常關(guān)鍵的作用。石油企業(yè)要想提高石油的開采量，就應(yīng)該持續(xù)提高采油工藝的水平。此外，自動化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用，有效調(diào)整了采油工藝的工作流程和工作模式，從而使得采油工藝更好地滿足了當(dāng)前采油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。

2.2 減少浪費(fèi)，實現(xiàn)節(jié)能減排

在我國社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的過程中，工業(yè)行業(yè)也實現(xiàn)了進(jìn)一步發(fā)展，與此同時，也對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。在這種情況下，怎樣合理地保護(hù)自然環(huán)境和利用自然資源，已經(jīng)成為目前國際上非常重視的一個問題。而且，石油的開采水平直接關(guān)系到石油資源的可持續(xù)利用，因此，為了能夠響應(yīng)我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，有效減少石油開采過程中的浪費(fèi)現(xiàn)象，并實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，采油工藝的自動化發(fā)展已經(jīng)成為必然趨勢。

3 自動化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)監(jiān)測與采集系統(tǒng)是數(shù)字自動化控制中的重要組成部分，將其應(yīng)用在采油工藝中，可以實現(xiàn)控制系統(tǒng)的自動化功能與調(diào)度功能。具體來說，應(yīng)用數(shù)據(jù)監(jiān)測與采集系統(tǒng)，可以實時監(jiān)督與控制采油設(shè)備的工作過程，并保證采油工藝數(shù)據(jù)的精確性和可靠性。此外，數(shù)據(jù)監(jiān)測與采集系統(tǒng)也可以合理地調(diào)控采油設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)采油作業(yè)中存在的問題并發(fā)出報警信號[1]。

3.2 可編程控制器

可編程控制器有著很長的發(fā)展歷史，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工業(yè)計算機(jī)相比有一定的差距。因為可編程控制器本身不是獨(dú)立完整的控制系統(tǒng)，而且難以大面積地開展控制工作，所以經(jīng)常與智能儀表、工控機(jī)等相關(guān)設(shè)備共同形成有規(guī)律的控制系統(tǒng)，以此來實現(xiàn)分散控制、集中管理等功能。此外，使用可編程控制器進(jìn)行分散化控制的優(yōu)點是在計算機(jī)或部分回路中出現(xiàn)故障或者異常問題時，不會對系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。此外，可編程控制器具有模塊化結(jié)構(gòu)功能，它的抗干擾能力相對較強(qiáng)，所以它在采油工藝中具有較強(qiáng)的實用性。

3.3 直接數(shù)字控制系統(tǒng)

直接數(shù)字控制系統(tǒng)首先使用計算機(jī)技術(shù)監(jiān)測被控制的參數(shù)，其次按照事先設(shè)定好的數(shù)值與控制方式計算相關(guān)數(shù)據(jù)，并將計算結(jié)果錄入執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)備里，以此實現(xiàn)對于生產(chǎn)流程的監(jiān)控，從而能夠更好地保證各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)的穩(wěn)定性。從采油工藝的角度來說，直接數(shù)字控制系統(tǒng)首先科學(xué)地控制變頻調(diào)速器，其次使用該設(shè)備控制輸油泵的功率，或者合理地控制緩沖罐液位，從而在整個生產(chǎn)過程中形成系統(tǒng)的閉環(huán)控制體系，進(jìn)而能夠?qū)φ麄€生產(chǎn)過程進(jìn)行有效監(jiān)控。但是，在具體的應(yīng)用過程中，這一系統(tǒng)中尚且存在一些不足之處需要改進(jìn)與完善[2]。

3.4 自動化模擬控制技術(shù)

在采油工程中，自動化模擬控制技術(shù)是建立在控制模擬裝置系統(tǒng)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。在之前的油田開采過程中，通常使用的都是傳統(tǒng)的控制模擬式系統(tǒng)，它能夠?qū)θ喾蛛x工藝與緩沖罐液壓位置進(jìn)行有效控制，但是在傳統(tǒng)的控制模擬式系統(tǒng)中還存在很多問題，例如，技術(shù)的可靠性差、擴(kuò)展性能差等。而在與自動化技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合以后產(chǎn)生的自動化模擬控制技術(shù)，能夠緩解與消除這些問題，但從目前的實際情況來看，依然存在采油作業(yè)中抗干擾能力差的問題。

4 自動化技術(shù)在采油工藝中應(yīng)用的問題與對策

4.1 專業(yè)人才缺失

目前，雖然在采油工程的長時間發(fā)展過程中我國已經(jīng)培養(yǎng)了一些專業(yè)的采油技術(shù)人才，但是由于我國的自動化技術(shù)起步時間較晚，應(yīng)用在采油工程中的時間也相對較短，所以當(dāng)前依舊缺乏一些專業(yè)的自動化技術(shù)人才。與此同時，許多現(xiàn)有的采油工作人員對自動化工程設(shè)備的操作與使用方法并不熟悉，在設(shè)備的使用經(jīng)驗方面也存在明顯的不足，從而導(dǎo)致自動化工程設(shè)備的實際作用難以得到最大化發(fā)揮。針對這種情況，我國在后續(xù)的發(fā)展過程中需要加大對自動化技術(shù)人才的培養(yǎng)力度，以此來培養(yǎng)與建立一支專業(yè)的技術(shù)人才隊伍，從而也就能夠更好地滿足采油工程的發(fā)展需要。

4.2 環(huán)境適應(yīng)性較差

近年來，雖然自動化技術(shù)在采油工藝中的使用范圍越來越廣，但是依然存在環(huán)境適應(yīng)性較差的問題。通常情況下，采油作業(yè)的環(huán)境都較為惡劣，在這種環(huán)境下，一些自動化的工程設(shè)備、儀表等非常容易出現(xiàn)故障問題，從而導(dǎo)致設(shè)備的使用期限大大縮短。對于這方面的問題，在未來的發(fā)展過程中，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該持續(xù)優(yōu)化自動化工程設(shè)備，努力提高設(shè)備的質(zhì)量與環(huán)境適應(yīng)性，并做好設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)工作，定期進(jìn)行設(shè)備檢修，以此來延長設(shè)備的使用期限，不但能夠保證采油工作的順利進(jìn)行，而且也可以節(jié)約一部分更換設(shè)備的成本。

4.3 缺乏自主創(chuàng)新

從目前的情況來看，在我國采油工程中使用的自動化技術(shù)與自動化工程設(shè)備，大多都是從國外一些發(fā)達(dá)國家引進(jìn)的，我國對于相關(guān)技術(shù)的自主研發(fā)能力依舊相對較低，自主創(chuàng)新能力也存在明顯不足。這種過于依賴國外先進(jìn)技術(shù)的情況，導(dǎo)致我國自動化技術(shù)的發(fā)展水平難以跟上國際先進(jìn)水平，隨著時間的推移，可能會永遠(yuǎn)落后于國際水平。因此，我國在未來的發(fā)展過程中需要加大對于自動化技術(shù)的自主研發(fā)與創(chuàng)新力度，并通過采取加大研發(fā)資金投入、加強(qiáng)對于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)、制定鼓勵自主研發(fā)的相關(guān)政策等措施，進(jìn)一步提高我國自動化技術(shù)的自主創(chuàng)新能力與自主研發(fā)能力。

5 結(jié)語

總而言之，自動化技術(shù)在采油工藝中的大范圍應(yīng)用，能夠有效提高采油工作的效率。目前，在采油工藝中依舊存在很多的不足與缺陷，因此，石油企業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員必須要加大研究力度，持續(xù)把新技術(shù)應(yīng)用在采油工藝中，并優(yōu)化傳統(tǒng)的采油工藝，以此來提高采油效率與采油質(zhì)量，從而幫助石油企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。