淺議自動(dòng)化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用

劉崇

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的范圍越來越廣，而且對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極大的促進(jìn)作用，在采油開采過程中，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)不僅可以有效的提高采油的生產(chǎn)效率，而且還能減少開采浪費(fèi)，促進(jìn)節(jié)能減排，由此可見，采油工藝中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為了主要的發(fā)展方向和趨勢，所以加大對其自動(dòng)化技術(shù)的研究力度，有著重要的作用。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù);采油工藝

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國很多行業(yè)都發(fā)展到了新的階段，對于采油企業(yè)來說，同樣如此，采油廠開始運(yùn)用自動(dòng)化儀表設(shè)備，有助于采油廠日常工作效率的提高，還能促進(jìn)自身的專業(yè)技術(shù)水平提高。對于采油廠的不斷發(fā)展而言，自動(dòng)化儀表的應(yīng)用還能確保其在運(yùn)行中的穩(wěn)定性。

1 我國采油自動(dòng)化發(fā)展歷程論述

20世紀(jì)50年代，也就是建國初期，中國剛剛開始發(fā)展石油開采，在當(dāng)時(shí)的世界排名中并不占據(jù)首要位置，僅僅排在世界第28名。但是中國是石油資源大國，我們面臨的問題就是技術(shù)水準(zhǔn)有待提高，硬件標(biāo)準(zhǔn)不能達(dá)到世界先進(jìn)水平。在改革開放之前，中國的工業(yè)發(fā)展始終處于上升力度不大的狀態(tài)，引進(jìn)的外來資源少，與世界先進(jìn)水平不能同步接軌。隨著改革開放的來臨，中國的工業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)加速上漲的趨勢，也正是在這個(gè)大環(huán)境下，我國的石油自動(dòng)化也跟隨大工業(yè)的步伐逐漸成熟。根據(jù)文獻(xiàn)記載，2015年我國的石油開采總量已經(jīng)累計(jì)達(dá)到2.1億噸，位居世界第三的位置。中國的石油分為陸地開采以及海洋開采兩個(gè)領(lǐng)域。陸地開采以大慶油田為首，海洋領(lǐng)域發(fā)展在陸地開采之后，因陸地開采技術(shù)和硬件發(fā)展成熟穩(wěn)定后，開始向海洋領(lǐng)域進(jìn)行探尋開采。

從設(shè)備發(fā)展上來看，我國的采鉆設(shè)備制造從最初的單一型號的陸地采鉆機(jī)到后期的適應(yīng)不同地形的陸地采鉆機(jī)一直到發(fā)展到海洋領(lǐng)域的采鉆機(jī)，已經(jīng)有很多種類。從挖掘深度上看，有200-12000米不同尺寸。目前國內(nèi)生產(chǎn)石油采鉆挖掘機(jī)的幾大公司有：寶雞石油機(jī)械責(zé)任有限公司，中國石油川東鉆探公司機(jī)械廠，大慶石油集團(tuán)旗下的機(jī)械制造公司等，這些設(shè)備廠家始終是跟隨著中國石油自動(dòng)化進(jìn)程一起成長，相應(yīng)國家政策和號召，對工藝制造精益求精，才能為我國的石油自動(dòng)化機(jī)械技術(shù)發(fā)展作保障。當(dāng)然因?yàn)樽陨砑夹g(shù)條件的限制我們也有一部分設(shè)備需要從國外進(jìn)口，來完成整體的自住的石油自己動(dòng)化機(jī)械進(jìn)程。

2 自動(dòng)化采油機(jī)械設(shè)備發(fā)展的各項(xiàng)分析

2.1 采油開采所需的各項(xiàng)設(shè)備介紹

采油開采過程中需要很多機(jī)械設(shè)備之間相互配合。前期的地質(zhì)勘探過程中，需要測繪和地化設(shè)備，用來確定地形和地質(zhì)，再根據(jù)此用鉆機(jī)，測井設(shè)備和鉆機(jī)固定設(shè)備進(jìn)行實(shí)際開采，后期收尾工作需要測試設(shè)備，抽油和輸油設(shè)備以及電潛泵來測定油質(zhì)油量并輸送完成檢測的采油至制定存儲(chǔ)和其他制造領(lǐng)域。

2.2 自動(dòng)化采油機(jī)械設(shè)備國內(nèi)外創(chuàng)新對比

從整個(gè)采油自動(dòng)化的發(fā)展歷程上看，我國是起步晚，趕超速度快的架勢，而國外，尤其是發(fā)達(dá)國家是從一開始是的領(lǐng)先逐步進(jìn)行整合領(lǐng)域的創(chuàng)新和融合發(fā)展。

國際方面，一些發(fā)達(dá)國家，例如美，英，法這三個(gè)國家，他們本身的采油儲(chǔ)備量并不大，需要不斷地從采油儲(chǔ)備量大的國家進(jìn)行采購，而大部分采油儲(chǔ)備量大的國家經(jīng)濟(jì)都不是很發(fā)達(dá)，在采油機(jī)械制造和自動(dòng)化上得不到有力的發(fā)展，那么發(fā)達(dá)國家因此會(huì)利用自身的經(jīng)濟(jì)和學(xué)術(shù)優(yōu)勢研究采油的機(jī)械制造自動(dòng)化，再將技術(shù)和設(shè)備輸出給采油供給國家。從歷史發(fā)展看，發(fā)達(dá)國家對采油的利用更早，同樣的對采油機(jī)械設(shè)備的制造和研究也投入的十分早，有一定的前期技術(shù)優(yōu)勢。從經(jīng)濟(jì)層面，發(fā)達(dá)國家在技術(shù)創(chuàng)新上的投入量也處于世界前列，并且由于自身沒有大的采油儲(chǔ)備量，為防止采油壟斷產(chǎn)生的高價(jià)，他們同時(shí)對技術(shù)這塊也是有一定的封鎖，來牽制采油大國進(jìn)行價(jià)格戰(zhàn)略。

國內(nèi)采油自動(dòng)化發(fā)展最快的是1990年以后到2009年之間。在這之前，我們與外界，尤其是發(fā)達(dá)國家，采油大國的交流較少，技術(shù)輸出和引進(jìn)都十分有限，面臨著設(shè)備陳舊和技術(shù)革新進(jìn)行換面甚至無法進(jìn)行的狀態(tài)，這樣不僅影響整體采油量級的開采，甚至無法保證采油的成品質(zhì)量，更影響中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及強(qiáng)國戰(zhàn)略。在上世紀(jì)90年代開始，中國的采油自動(dòng)化研究開始形成體系，政府下放了采油管理體系-HES采油機(jī)械制造管理體系，從監(jiān)管層面上提高硬件技術(shù)，同時(shí)改革開放以后，隨著國力日漸強(qiáng)盛，以及國人與外界的溝通交流逐漸變多，技術(shù)引進(jìn)加大。雖然面臨一些西方國家的打壓，發(fā)展在某些方面受阻，但是由于中國的采油總量大，加上中國政府的外交政策適時(shí)得當(dāng)，所以沒有對我國的采油自動(dòng)化發(fā)展形成嚴(yán)重的阻礙。

3 我國自動(dòng)化采油工藝研究創(chuàng)新具體表現(xiàn)分析

21世紀(jì)以來，中國工業(yè)和經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，加入WTO國際貿(mào)易組織更是驅(qū)動(dòng)了中國要成為世界領(lǐng)先的工業(yè)國家。在自動(dòng)化石油機(jī)械領(lǐng)域的提高和創(chuàng)新，主要從以下幾個(gè)方面全面進(jìn)行：基礎(chǔ)技術(shù)的深化提高，成品油的質(zhì)量完善和種類擴(kuò)大，體制內(nèi)外的營銷模式深化改革，加強(qiáng)學(xué)習(xí)和技術(shù)交流，結(jié)合國家的利好政策和環(huán)境，油田，國際社會(huì)的變化不斷的研究創(chuàng)新。

中國的采油自動(dòng)化工藝要想創(chuàng)新發(fā)展，不受西方的打壓，真正的獨(dú)立自強(qiáng)，以上任何一個(gè)方面都不能松懈，從最簡單的基本操作，到最后的尖端研究都要把握好每個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)在技術(shù)保證的情況下，也要對人力成本進(jìn)行有效保障，對營銷模式和體制改革，也就是管理層面加大力度，才能有效的配合技術(shù)的發(fā)展。技術(shù)是對內(nèi)的成長，管理是對外的聲音，打好配合才能做好創(chuàng)新。

4 采油工藝中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

只有結(jié)合采油開采企業(yè)自身實(shí)際的需求對自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，才能有效的解決自動(dòng)化技術(shù)在采油工藝應(yīng)用過程中存在的問題。想要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)在采油工藝中的普及，社會(huì)和政府的力量也是重要的一環(huán)，我國應(yīng)該重視對專業(yè)人才的培養(yǎng)，培養(yǎng)更多懂得自動(dòng)化技術(shù)以及從事采油開采工作的專業(yè)人才。

（1）針對油田生產(chǎn)過程中不需要的儀表，應(yīng)重新進(jìn)行選擇或適當(dāng)?shù)母脑?，也可利用間接測量的方式代替直接測量;

（2）為自動(dòng)化通訊設(shè)備實(shí)施防雷措施，可采用分流、接地、屏蔽、傳導(dǎo)等現(xiàn)代技術(shù)手段，降低雷電對設(shè)備的影響和破壞;

（3）為了提高自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾能力，可在硬件中使用交換信號、隔離、離地屏蔽等手段。為提高各種程序在使用的過程中具有足夠的穩(wěn)定性，可在自動(dòng)化技術(shù)專用軟件中實(shí)施實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)視以及濾波等手段加以控制。若想要控制和監(jiān)測各個(gè)重要環(huán)節(jié)，從而提升系統(tǒng)的可靠性，也可以通過在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中對雙機(jī)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)用加以實(shí)現(xiàn);

（4）信息傳達(dá)技術(shù)。目前石油生產(chǎn)信息傳輸技術(shù)主要包括隨鉆測井和井眼軌跡檢測。該技術(shù)的應(yīng)用類似于監(jiān)測設(shè)備，有利于技術(shù)人員通過信息分析獲取反饋信息，掌握施工巖層和采油軌跡的情況。目前常用的信息傳輸技術(shù)主要有電磁法、超聲回彈綜合法等。要最大限度地發(fā)揮信息通信技術(shù)的作用，就必須掌握技術(shù)性能、使用方法以及技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)。

（5）直接數(shù)字控制系統(tǒng)。DDC系統(tǒng)是通過使用一臺計(jì)算機(jī)檢測被控參數(shù)，結(jié)合設(shè)定值與控制手段再做出相應(yīng)的運(yùn)算，進(jìn)而輸入進(jìn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)有效控制生產(chǎn)，讓被控的參數(shù)持續(xù)保持在規(guī)定范圍內(nèi)運(yùn)行。在采油工藝上，DDC利用控制變頻調(diào)速器對輸油泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對緩沖灌液位進(jìn)行有效控制，達(dá)到在生產(chǎn)過程中良好的閉環(huán)控制的目的。

5 思考與建議

隨著全球石油勘探開發(fā)行業(yè)的快速發(fā)展，新的石油生產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，技術(shù)的自動(dòng)化成為可能。實(shí)踐中，采油新技術(shù)貫穿于采油工程的各個(gè)環(huán)節(jié)和階段，提高了采油工程建設(shè)的效率和安全性。確保采油廠的經(jīng)濟(jì)效益。然而，中國與發(fā)達(dá)國家在新技術(shù)的自動(dòng)化程度、應(yīng)用領(lǐng)域和流程等方面仍存在較大差距。目前，我國使用的新型石油生產(chǎn)設(shè)備和儀器，需要從國外進(jìn)口，徹底擺脫對國外支持的依賴。我國石油生產(chǎn)新技術(shù)正處于摸索階段，其性能仍有很大的提高空間。實(shí)現(xiàn)智能的生產(chǎn)技術(shù)、自動(dòng)化、數(shù)字化，首先，從輪班工作的概念的角度，借鑒國外石油生產(chǎn)新技術(shù)和過程，增加外國新生產(chǎn)設(shè)備的強(qiáng)度研究，逐漸加強(qiáng)的安全生產(chǎn)工程，工程建設(shè)的效率，質(zhì)量，提高可行性降低生產(chǎn)成本，最大程度地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)項(xiàng)目的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié)束語

石油產(chǎn)業(yè)是興國利民的重要武器，我國雖然不是世界前列進(jìn)入該產(chǎn)業(yè)的國家，但是從整個(gè)發(fā)展歷程上看，我國的石油自動(dòng)化發(fā)展速度之快，不僅僅為中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)，同時(shí)也為世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高做出了貢獻(xiàn)。目前來看，世界格局正在發(fā)生變化，發(fā)達(dá)國家因自身的石油儲(chǔ)備量缺陷開始利用政治和經(jīng)濟(jì)制裁手段，而且目前世界的石油產(chǎn)量正在逐年下滑，為了應(yīng)對上述變化。創(chuàng)新發(fā)展，穩(wěn)步提高將是中國的石油自動(dòng)化發(fā)展的方向。

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