油田生產(chǎn)自動化集中監(jiān)控模式

王一鳴

（大慶油田第五采油廠，黑龍江 大慶 163000）

近年來，隨著各個油田生產(chǎn)規(guī)模的擴大，為實現(xiàn)科學(xué)化、現(xiàn)代化管理，很多油田都逐步引入了自動化集中監(jiān)控模式，這種模式下，油田生產(chǎn)系統(tǒng)運行的所有環(huán)節(jié)都處于集中監(jiān)控系統(tǒng)的實時監(jiān)控過程中，保障了油田生產(chǎn)系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)。但是，從油田生產(chǎn)自動化集中監(jiān)控模式的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，其技術(shù)發(fā)展尚不成熟，在集中監(jiān)控模式下依舊存在著諸多的問題，在未來的發(fā)展中，要推動油田生產(chǎn)的自動化、智能化，各個油田企業(yè)還需要切實加強技術(shù)改進。

1 自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

自動化集中監(jiān)控模式下，只有保障了自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)的完善性，才能夠在油田生產(chǎn)過程中實現(xiàn)全過程、全方位的監(jiān)督與管理。在自動化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成中，為發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的作用，需配備相應(yīng)的軟硬件設(shè)施，比如，計算機軟件、檢測儀表等，其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。在工業(yè)大型自動化計算機系統(tǒng)中，配置了大屏幕顯示終端，在油田生產(chǎn)系統(tǒng)的運行過程中，所有的監(jiān)控結(jié)果都可以在該終端上呈現(xiàn)。

圖1 自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

1.2 儀表的選用

油田生產(chǎn)過程中，由于油田資源的特殊性，為保障油田資源的順利開展，在生產(chǎn)的很多環(huán)節(jié)都需要配備相應(yīng)的儀表。油田生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)，油田界面、聯(lián)合站油量液位的測量都需要借助于專業(yè)的儀表來獲得，比如，導(dǎo)納射頻界面儀、液位儀。原油含水量、原油流量等都需要配備專門的儀表。在油田生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)，相關(guān)人員需結(jié)合聯(lián)合站的具體特征、生產(chǎn)工藝流程，以原有站點為基礎(chǔ)，配置相應(yīng)的可編輯控制器子站點，發(fā)揮子站點與聯(lián)合站在油田生產(chǎn)系統(tǒng)中的相互配合與協(xié)調(diào)作用。

2 油田生產(chǎn)自動化集中監(jiān)控模式現(xiàn)狀

當(dāng)前，雖然我國的油田生產(chǎn)自動化監(jiān)控模式已經(jīng)開始逐步推廣與應(yīng)用，但是，其應(yīng)用發(fā)展水平十分有限表現(xiàn)如下：（1）在油田生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)環(huán)境相對惡劣生產(chǎn)系統(tǒng)運行的安全性在很大程度上會受到操作條件、生產(chǎn)環(huán)境的影響。對于一些老油田而言，其開采的難度相對較大，傳統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)難以符合當(dāng)下的生產(chǎn)需求，必須對原有的監(jiān)控系統(tǒng)進行改進與更新，才能夠徹底轉(zhuǎn)變監(jiān)控模式，促進油田的高效生產(chǎn)。自動化集中監(jiān)控模式下，自動化集中監(jiān)控技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合，使得自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)的功能更為齊全，有利于實現(xiàn)全方位的生產(chǎn)監(jiān)控，促進生產(chǎn)的穩(wěn)步進行。（2）在早期的油田生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)，自動化集中監(jiān)控模式、系統(tǒng)的應(yīng)用相對較少，即使在近年來此種監(jiān)控模式逐步得到應(yīng)用與推廣的情況下，自動化集中監(jiān)控模式的整體應(yīng)用水平依舊遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，很多監(jiān)控系統(tǒng)中依舊采用的人工控制的方式，難以保障油田生產(chǎn)系統(tǒng)運行與控制的可靠性，這種人工控制導(dǎo)致系統(tǒng)常常會受到人為操作失誤的影響，造成嚴(yán)重的控制失效、能源浪費。

3 油田生產(chǎn)自動化集中監(jiān)控模式的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 管理水平上升

油田生產(chǎn)過程中，自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢明顯，通過應(yīng)用此系統(tǒng)，能夠進一步提升監(jiān)控系統(tǒng)的管理水平。為發(fā)揮自動化集中監(jiān)控模式的優(yōu)勢，油田企業(yè)需在應(yīng)用該種監(jiān)控模式之前，明確油田管理的具體范圍，并制定細(xì)節(jié)化的處理方案，保障在后期的油田生產(chǎn)過程中，能夠進一步通過科學(xué)管理提高其整體的生產(chǎn)能力。管理人員在自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)的運行過程中，要及時進行相關(guān)數(shù)據(jù)等的收集，并做好數(shù)據(jù)分析與處理，根據(jù)系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，掌握整個油田生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)各種設(shè)備的運行與使用情況，如果存在數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象，要及時分析異常原因，并針對此異常情況找出對應(yīng)的設(shè)備問題，及時處理設(shè)備故障。

3.2 優(yōu)化生產(chǎn)過程

油田的開發(fā)難度相對較大，在生產(chǎn)過程中，往往需借助于專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、裝置來完成，當(dāng)在油田生產(chǎn)系統(tǒng)供油狀態(tài)不佳的生產(chǎn)條件下，將難以保障抽油井的工作能力，而這種情況往往是由于活塞對液面存在撞擊作用力，而此作用力將會影響整個生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，當(dāng)系統(tǒng)受到此力的影響以后，系統(tǒng)的電能消耗會大大增加。而自動化集中監(jiān)控模式下，監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的所有設(shè)備進行實時監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備存在異常情況時，監(jiān)控系統(tǒng)會立即將相應(yīng)的信息反饋給聯(lián)合控制站，而后臺管理人員能夠根據(jù)集中監(jiān)控系統(tǒng)所反饋的信息，判斷油井的具體情況，如果發(fā)現(xiàn)油井存在異常情況，要及時采取必要的控制措施。因此，從根本上來看，油田生產(chǎn)自動化集中監(jiān)控模式的應(yīng)用實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的優(yōu)化。

3.3 實現(xiàn)平穩(wěn)生產(chǎn)

油田生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)不僅涉及諸多的生產(chǎn)設(shè)備等要素，還包含各種的工程參數(shù)，各種參數(shù)的設(shè)置同樣是油田生產(chǎn)系統(tǒng)管理的重點內(nèi)容。在自動化集中監(jiān)控模式的應(yīng)用過程中，該種監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用能夠自動進行油區(qū)、水區(qū)與加熱爐區(qū)等生產(chǎn)參數(shù)的設(shè)定，并在整個生產(chǎn)系統(tǒng)的運行過程中，實現(xiàn)自動化監(jiān)測與控制，而在系統(tǒng)內(nèi)包含的一些重要工序中，可以應(yīng)用PID閉環(huán)控制實現(xiàn)手動與自動的及時切換。通過對整個油田生產(chǎn)區(qū)域的全方位監(jiān)控，有效地保持了油田正常的生產(chǎn)工序。

3.4 社會效益提高

在油田的自動化集中監(jiān)控模式下，監(jiān)控系統(tǒng)中融合了自動化、信息化技術(shù)，能夠在油田生產(chǎn)中實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，再加上智能化技術(shù)在自動化集中監(jiān)控模式中的應(yīng)用，有效加快了智能監(jiān)控體系的構(gòu)建，有利于提升油田企業(yè)的經(jīng)濟與社會效益，自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用使得油田監(jiān)控方面的人力投入大大降低。

4 自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)的實際運用

從當(dāng)前油田生產(chǎn)自動化集中監(jiān)控模式的整體構(gòu)成來看，自動優(yōu)化與控制單元、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元是其中的重要構(gòu)成，在整個監(jiān)控系統(tǒng)的運行過程中，這些不同的單元之間相互配合，有效實現(xiàn)了油田生產(chǎn)系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集與管理。自動化控制單元實現(xiàn)了對開機臺數(shù)的科學(xué)控制，變頻臺數(shù)與開機臺數(shù)的有效結(jié)合使得機泵在運行的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的集中監(jiān)控。自動化與控制系統(tǒng)還可以對油田生產(chǎn)系統(tǒng)中的外輸系統(tǒng)、油罐區(qū)系統(tǒng)、提升泵系統(tǒng)、分水器與分離器系統(tǒng)等實現(xiàn)自動閉環(huán)控制，大大提升油田生產(chǎn)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性。油田生產(chǎn)過程中，自動化集中監(jiān)控模式的存在使得油田運作與管理突破了傳統(tǒng)模式的限制，尤其是油田生產(chǎn)管理部門的管理模式發(fā)生了巨大的變化，一部分管理人員雖然依舊采用的是傳統(tǒng)的管理模式，但是，有很大一部分管理人員采用的是自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)，該種監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用使得在油田的生產(chǎn)過程中，管理人員能夠根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)所反饋的相關(guān)信息，隨時掌握油井的生產(chǎn)情況，根據(jù)各種監(jiān)控數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化控制與管理，如果在系統(tǒng)運行中發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的故障，有關(guān)人員需立即排除故障，在最短時間內(nèi)恢復(fù)正常的生產(chǎn)秩序。比如，在一些油田企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)中，有關(guān)管理人員需充分應(yīng)用GPRS、傳感器等設(shè)備，來實現(xiàn)對各種生產(chǎn)設(shè)備的精準(zhǔn)定位、作業(yè)環(huán)境與運行環(huán)境分析，從而掌握在油田資源開發(fā)過程中的各種工作參數(shù)，比如，機井電壓、工作壓力、蒸汽溫度等，保持油田生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)所反饋的不僅是數(shù)據(jù)信息，還包含相應(yīng)的圖片與圖像信息，通過這些信息的傳輸與反饋，自動化集中監(jiān)控系統(tǒng)能夠發(fā)揮數(shù)據(jù)采集、集中顯示、計算、運行與保護、安全預(yù)警等功能，最大程度上為油田資源的開發(fā)創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，促進生產(chǎn)流程的高效、順利進行。

5 結(jié)語

近年來，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出，油田企業(yè)在發(fā)展的過程中，逐步開始走數(shù)字化油田建設(shè)的道路，在油田生產(chǎn)過程中，引入了一系列的先進技術(shù)與系統(tǒng)，促進了生產(chǎn)的改進，尤其是自動化集中監(jiān)控模式的應(yīng)用，使得油田生產(chǎn)過程中能夠充分發(fā)揮此監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢，促進生產(chǎn)的順利推進。