采油氣廠的儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)分析及研究

劉承剛

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)步入高質(zhì)量發(fā)展的新常態(tài)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的背景下，作為我國(guó)重要能源的石油化工行業(yè)也開(kāi)始了轉(zhuǎn)型升級(jí)，向著集約化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。對(duì)采油氣廠來(lái)說(shuō)，采用自動(dòng)化的儀表，能保證生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制和數(shù)字化管理。要想保證采油氣廠儀表的自動(dòng)化控制，還必須借助自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這樣才能實(shí)現(xiàn)采油氣廠管控的一體化管理。文章就簡(jiǎn)單分析采油氣廠的儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，僅供參考。

關(guān)鍵詞：采油氣廠;儀表自動(dòng)化控制;控制系統(tǒng)

前言：

隨著科技不斷更新?lián)Q代，在現(xiàn)代化信息技術(shù)的支持下，我們已經(jīng)悄然步入到信息時(shí)代。特別是2015年，國(guó)家提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)。在這樣的背景下，石油天然氣這種不可再生能源開(kāi)采生產(chǎn)的自動(dòng)化、數(shù)字化就變得格外重要，極大地提高了采油氣廠生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性。相對(duì)而言，我國(guó)采油氣廠在儀表自動(dòng)化控制方面起步較晚，技術(shù)較為落后，在應(yīng)用中還存在著一定的不足。因此，深入研究采油氣廠的儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)就變得十分必要，直接關(guān)系到我國(guó)石油天然氣行業(yè)的健康、長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

1.采油氣廠常用的儀表分析

1.1? 溫度儀表

在采油氣廠的生產(chǎn)中，溫度儀表是一種必備的設(shè)備。因?yàn)樵诓捎蜌鈴S的生產(chǎn)過(guò)程中，溫度一般要控制在200℃到1800℃之間。而溫度儀表則是精確測(cè)量生產(chǎn)過(guò)程中的溫度。

1.2? 壓力儀表

在采油氣廠生產(chǎn)過(guò)程中，壓力儀表也是一種常用的儀表，且直接關(guān)系到生產(chǎn)過(guò)程中的安全問(wèn)題。在一般狀況下，采油氣廠的壓力必須控制在500kPa以下。因此，必須借助壓力儀表準(zhǔn)確測(cè)量生產(chǎn)過(guò)程中的壓力值。

1.3? 流量?jī)x表

在采油氣廠的生產(chǎn)中，流量?jī)x表也是一種必不可少的儀表。流量?jī)x表通常也被稱為流量計(jì)，主要是測(cè)量石油天然氣在規(guī)定時(shí)間內(nèi)劉靜封閉管道中的流體量。

1.4? 物位測(cè)量?jī)x表

物位測(cè)量?jī)x表也是采油氣廠數(shù)字化生產(chǎn)中必備的儀表，其主要作用是準(zhǔn)確測(cè)量液體液面的位置。例如：測(cè)量油罐中石油的液位，或者是測(cè)量生產(chǎn)過(guò)程中反應(yīng)塔的液位等。

1.5? 在線過(guò)程分析儀

在采油氣廠生產(chǎn)的過(guò)程中，在線儀器分析儀也是一種必不可少的儀表。這種儀表的作用主要是針對(duì)前四種儀表所測(cè)的參數(shù)進(jìn)行在線分析，期分析結(jié)果直接關(guān)系到采油氣廠生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，也關(guān)系到廠家的生產(chǎn)效益。

2.采油氣廠的儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)分析

當(dāng)前，我國(guó)采油氣廠的儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要包括Field Control System（FCS現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)）、Distributed Control System（DCS集散分布控制系統(tǒng)）、Programmable Logic Controller（PLC可編程控制器）和Supervisory Control And Dada Acquisition（SCADA監(jiān)測(cè)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）這四部分。 采油氣廠主要是開(kāi)采油氣井中的油、氣、水的混合物進(jìn)行收集、存儲(chǔ)并進(jìn)行初步的處理，飯后分別運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢玫娜萜骰蜓b置當(dāng)中。這一過(guò)程十分復(fù)雜，涉及到諸多的環(huán)節(jié)和內(nèi)容，如果采油氣廠采用傳統(tǒng)的人工進(jìn)行過(guò)程操作，依據(jù)原始的設(shè)計(jì)參數(shù)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)定，并依據(jù)生產(chǎn)要求進(jìn)行手動(dòng)提速調(diào)整，但這樣無(wú)法準(zhǔn)確進(jìn)行控制，甚至還會(huì)因?yàn)槿藶椴僮魇д`導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，而采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，借助自動(dòng)化控制系統(tǒng)，準(zhǔn)確采集生產(chǎn)、采集過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)參數(shù)，借助信號(hào)傳輸系統(tǒng)，將收集到的數(shù)據(jù)上傳到現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，最后借助PLC可編程控制器根據(jù)分析到的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)編程。

3.采油氣廠的儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)研究

當(dāng)前，受傳統(tǒng)思維的影響，我國(guó)部分地區(qū)的采油氣廠在生產(chǎn)方面的技術(shù)、設(shè)備仍舊比較落后，尚未完成自動(dòng)化控制，無(wú)法準(zhǔn)確對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的溫度和壓力變化問(wèn)題進(jìn)行有效的處理，這樣不但會(huì)影響到采油氣廠產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，還不導(dǎo)致在其生產(chǎn)過(guò)程中存在著一定的安全隱患，甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重的安全事故，嚴(yán)重威脅到人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，必須加強(qiáng)對(duì)采油氣廠的儀表控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化研究，通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)有效、持續(xù)地控制其中的各種儀表，以保證生產(chǎn)的安全進(jìn)行，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

在實(shí)際操作中，采油氣廠儀表的自動(dòng)化控制系統(tǒng)必須具備記錄功能，通過(guò)持續(xù)不間斷的記錄生產(chǎn)過(guò)程中的各種儀表的數(shù)據(jù)，并在記錄的過(guò)程中能自動(dòng)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納總結(jié)，然后進(jìn)行系統(tǒng)分析和智能存儲(chǔ)，以此為相關(guān)工作人員日常的生產(chǎn)作業(yè)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而提供巨大的便利，有效促進(jìn)采油氣廠的健康、可持續(xù)發(fā)展。

其次，該系統(tǒng)還必須具有較強(qiáng)的可編程功能。在傳統(tǒng)的采油氣廠工作中，其儀表控制都是硬件系統(tǒng)，缺少可編程的空間。而采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不僅可以借助現(xiàn)代化的信息技術(shù)軟件來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的控制，還能對(duì)相應(yīng)的軟件進(jìn)行一定的編程修改，使其更符合生產(chǎn)的實(shí)際情況，從而提高采油氣廠儀表運(yùn)行的性能，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

最后，采油氣廠儀表的自動(dòng)化控制系統(tǒng)還必須具備復(fù)雜控制的功能。隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的儀表設(shè)備被運(yùn)用到采油氣廠當(dāng)中，運(yùn)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能使儀表設(shè)備的功能更加豐富，數(shù)據(jù)采集、測(cè)量和分析的結(jié)果更加準(zhǔn)確。而且，一旦儀表設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，自動(dòng)化控制系統(tǒng)還可以根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確定位故障的位置，及時(shí)進(jìn)行檢修維護(hù)，從而減少企業(yè)的生產(chǎn)損失，提高其生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，采油氣廠的儀表施行自動(dòng)化控制時(shí)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，目前我國(guó)的采油氣廠在儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究方面起步較晚，還待進(jìn)一步的完善。因此，相關(guān)采油氣廠的工作人員還應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的研究發(fā)揮在那，保證儀表的自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠更好地被運(yùn)用到采油氣廠的生產(chǎn)當(dāng)中，不斷提升采油氣廠的綜合效能，助推其更健康、可持續(xù)發(fā)展。

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