單井自動(dòng)化技術(shù)在油田的應(yīng)用

張濤

摘要：在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，現(xiàn)代石油企業(yè)市場(chǎng)進(jìn)程不斷深入的今天，油田企業(yè)也面臨著前所未有的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。傳統(tǒng)的人工管理已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段的能源發(fā)展需要，為了促進(jìn)石油企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)效益的提高，以及企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的構(gòu)建。積極采用自動(dòng)化技術(shù)作為油田的現(xiàn)代化管理模式，全面提高油田企業(yè)的管理效率，促進(jìn)油田企業(yè)信息通信的及時(shí)，有效避免傳統(tǒng)信息通路造成的信息延誤、信息丟失等問題;從而實(shí)現(xiàn)油田管理工作自動(dòng)化，更好的優(yōu)化企業(yè)信息流，使企業(yè)經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)管理工作正常有序開展，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化油田信息化、自動(dòng)化管理目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù);油田應(yīng)用

前言：進(jìn)入日新月異的21世紀(jì)，隨著信息化、自動(dòng)化技術(shù)的深入發(fā)展與應(yīng)用，對(duì)各行各業(yè)都產(chǎn)生了巨大的影響。油田生產(chǎn)作為能源產(chǎn)業(yè)的重要組成，其自動(dòng)化應(yīng)用水平在一定程度上影響了能源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程;在此基礎(chǔ)上，通過自動(dòng)化技術(shù)對(duì)智慧油田的生產(chǎn)、管理等環(huán)節(jié)進(jìn)行安全控制，不僅可以利用技術(shù)的實(shí)時(shí)信息采集對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，最大程度上減輕危險(xiǎn)造成的影響，還可以提升數(shù)值的精確度，降低資本、能源的損耗，為油田的高效生產(chǎn)提供保障。

1.油田應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的意義

國(guó)內(nèi)油氣田經(jīng)過多年的開發(fā)建設(shè)，管理難度越來越大，同時(shí)導(dǎo)致了運(yùn)營(yíng)成本不斷增加，利潤(rùn)空間被一再壓縮，隨著信息化與工業(yè)的深度融合，通過石油鉆探裝備的自動(dòng)化、智能化以及大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)在鉆井及裝備中的應(yīng)用，能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度和提高作業(yè)安全性，提高精細(xì)化、科學(xué)化管理水平，自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用給生產(chǎn)管理方式帶來了革命性的變革，從數(shù)字化油田到智慧化油田，科技創(chuàng)新已經(jīng)成為油田信息化建設(shè)的巨大“引擎”，對(duì)實(shí)現(xiàn)油田優(yōu)化投入、降低成本、提高效益、推動(dòng)油田科學(xué)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1油井監(jiān)控技術(shù)

基于油田生產(chǎn)環(huán)境惡劣，開采程序復(fù)雜等特點(diǎn)，人工監(jiān)控的工作難度太大，且無法實(shí)時(shí)全面的傳遞相關(guān)信息，導(dǎo)致油井的實(shí)際運(yùn)行缺乏安全性與穩(wěn)定性;油井監(jiān)控技術(shù)是油田自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成，監(jiān)控能對(duì)整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部及油田開采方式產(chǎn)生直接影響，油井監(jiān)控技術(shù)將開采特征及過程的各項(xiàng)因素進(jìn)行全面考慮，與自動(dòng)化系統(tǒng)軟件全面結(jié)合對(duì)油井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行高質(zhì)量的采集，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)及資料進(jìn)行控制及分析，以此為依據(jù)對(duì)油藏特性進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，從而保證開采方式的合理性，并與檢測(cè)設(shè)備、維護(hù)系統(tǒng)、油井自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合，利用信號(hào)傳輸遠(yuǎn)程開與關(guān)，能夠有效避免油井工作中的意外事故或故障問題，保證油田開采安全性與開采效率的進(jìn)一步提升。

2.2井下閉環(huán)鉆井技術(shù)

井下閉環(huán)鉆井技術(shù)，包括井下隨鉆測(cè)量、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整體綜合解釋、井下操作自動(dòng)控制等多項(xiàng)核心技術(shù)，是一種集成化鉆井技術(shù)。是信息化、智能化向自動(dòng)化過渡過程中逐步形成的鉆井技術(shù)，井下閉環(huán)鉆井的發(fā)展經(jīng)歷了井下開環(huán)鉆井階段、井下半閉環(huán)鉆井階段、井下閉環(huán)鉆井階段和全閉環(huán)鉆井階段。鉆井施工主要包括兩部分：井下操作即隨鉆測(cè)井，了解和分析井下地質(zhì)信息;平臺(tái)操作即數(shù)據(jù)采集，收集整理鉆井需要的信息數(shù)據(jù)，并將測(cè)量數(shù)據(jù)翻譯成可以用于鉆井工程的參數(shù)。

2.3智能鉆井技術(shù)

在當(dāng)前及未來的石油鉆井工程實(shí)施中，通過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)收集地質(zhì)、儲(chǔ)層條件等信息，指導(dǎo)鉆井工程進(jìn)行導(dǎo)向鉆井將成為發(fā)展趨勢(shì)之一;隨著無限數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在石油鉆井工程中的應(yīng)用，無線測(cè)井變成現(xiàn)實(shí)，石油鉆井實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化傳輸，智能化鉆井成為必然發(fā)展趨勢(shì)和主要發(fā)展方向;隨著石油鉆井機(jī)向著交流和變換頻率發(fā)展，石油鉆井深度也越來越大，集機(jī)、電、液一體化技術(shù)于一體的鉆井設(shè)備越來越大型化、自動(dòng)化。既能滿足石油鉆井的工程需要，又能保證鉆井工程的安全性和效益性。隨鉆測(cè)井技術(shù)是在在鉆井的同時(shí)使用儀表化的鉆鋌對(duì)地層進(jìn)行測(cè)量以完成測(cè)井作業(yè)，將巖石物理分析與油氣評(píng)價(jià)所需要的信息以及測(cè)量結(jié)果和鉆井信息實(shí)時(shí)送到地面進(jìn)行處理和應(yīng)用，便于實(shí)時(shí)指導(dǎo)鉆進(jìn)的一種石油鉆井技術(shù);與常用的電纜測(cè)井技術(shù)不同，隨鉆測(cè)井能及時(shí)獲得真實(shí)反映原狀地層特性的信息，精確地質(zhì)導(dǎo)向。因此，能大幅提高地層評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，便于降低井控事故率，具有較高的安全可靠性。軟件方面，結(jié)合鉆井控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)井場(chǎng)應(yīng)用的實(shí)際情況，以實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)處理、實(shí)時(shí)傳輸、實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)操作、快速反饋為基本出發(fā)點(diǎn)，以工控機(jī)為核心，采用多界面編制顯示軟件，采用工控機(jī)和系統(tǒng)軟件代替單片機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)傳感器測(cè)得的頂驅(qū)、井深、懸重、扭矩等參數(shù)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，送入系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)執(zhí)行報(bào)警、制動(dòng)動(dòng)作。同時(shí)，系統(tǒng)軟件和工控機(jī)可進(jìn)行人機(jī)交互操作，實(shí)時(shí)顯示。

結(jié)束語(yǔ)：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和自動(dòng)化程度的日益提高，通過油田自動(dòng)化技術(shù)來提高工作效率、減輕工作量已成為企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì);自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合利用，對(duì)保證油田安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大的意義，也對(duì)油田的生產(chǎn)運(yùn)行和管理提出了新的要求。油田生產(chǎn)自動(dòng)化工作的重點(diǎn)是完善各要害部位的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)和消除對(duì)生產(chǎn)的不利影響，降低前線工作量，緩解工人勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)，兼顧現(xiàn)有工藝和設(shè)備，節(jié)約生產(chǎn)成本，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量高效率的完成油田開采工作的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉俊剛 張紹帥 時(shí)文祥 黃鑫 楊開杰 何均? 自動(dòng)化技術(shù)在海上油田安全管理中的應(yīng)用《價(jià)值工程》2019年 第6期 150-152頁(yè)

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[3] 井王存 自動(dòng)化控制技術(shù)在智慧油田安全管理中的運(yùn)用《中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量》 2019年01期