探究在建設(shè)數(shù)字化油田過程中自動化儀表的使用及維護(hù)

王達(dá)

（第一采油廠儀表安裝維修大隊，黑龍江 大慶 163111）

數(shù)字化油田的建設(shè)，利用自動化儀表可以全面對油田的壓力值進(jìn)行全天候監(jiān)測，相比以往的人工監(jiān)測手段能夠大幅度的提高監(jiān)測效率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，利用其得到的數(shù)值實現(xiàn)開采方案的規(guī)劃和計算機(jī)建模的分析，可以有效地提高工作效率，進(jìn)一步實現(xiàn)我國產(chǎn)業(yè)的半自動化和自動化建設(shè)。本文將針對在建設(shè)數(shù)字化油田過程中自動化儀表的使用和維護(hù)做出概述和相關(guān)提高策略。

1 油田生產(chǎn)自動化儀表的作用

自動化儀表在油田生產(chǎn)中主要負(fù)責(zé)對油田的開采過程進(jìn)行實時監(jiān)測，在作業(yè)當(dāng)中對于生產(chǎn)參數(shù)的變化能夠及時的反應(yīng)到工作人員的手中，針對于油田開采中的壓力值和油量的運(yùn)輸速率做出分析，利用傳感設(shè)備和遙感裝置將儀表中的電流信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，能夠更加直觀的反應(yīng)整個開采過程的實時情況。其自動化儀表還可以通過計算機(jī)信號的傳輸對整個作業(yè)過程進(jìn)行操控，當(dāng)環(huán)境中的壓力，溫度或是流量發(fā)生變化時，自動化儀表會發(fā)生警報，并自動調(diào)整開采的參數(shù)，節(jié)省了傳統(tǒng)作業(yè)中的人工調(diào)動，具有更高的精密性和集成控制度。數(shù)字化油田建設(shè)對油田的整體開采方案進(jìn)行數(shù)字化建模的分析，相關(guān)的測量人員要根據(jù)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的整合，從而得出合理的開采方案。對于在自然環(huán)境影響下的油田開采溫度升高或是儲油罐中壓力值過大時，相關(guān)技術(shù)人員要全天候的做出動態(tài)數(shù)據(jù)的分析，隨著根據(jù)現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)變更開采方案。在油田的開采過程，要考慮整個運(yùn)輸管道的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，做好實時開采方向的研究，做好相關(guān)的預(yù)案工作。利用數(shù)字化信息做好相關(guān)的風(fēng)險評估工作，在開采項目的制定上，要對項目的基礎(chǔ)做出詳細(xì)的考察工作，項目的風(fēng)險預(yù)測做出完整的分析。開采過程，要考慮這個項目的風(fēng)險問題，在項目的最初階段明確作業(yè)所需的標(biāo)準(zhǔn)，做出合理的分析，對面不確定因素要做出相應(yīng)的預(yù)案和突發(fā)問題時能夠得到合理解決，保證工程項目的順利進(jìn)行，項目的發(fā)展階段要根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)明確工程項目的作業(yè)目標(biāo)。

2 自動化儀表的優(yōu)點(diǎn)

2.1 節(jié)能環(huán)保

通過自動化儀表可以大幅度的節(jié)約在開采過程中不必要的能源消耗，相比傳統(tǒng)的檢測手段，自動化儀表在線路板上有統(tǒng)一的電路規(guī)劃和備用電路實施，可以在斷電的情況下保持監(jiān)測設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，自動化儀表上有太陽能吸收板，可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能確保能源的供應(yīng)。相比傳統(tǒng)的監(jiān)測手段，自動化儀表在作業(yè)的過程噪聲較小，可以避免監(jiān)測時出現(xiàn)的聲污染，體現(xiàn)了環(huán)保的時代主題。

2.2 計算機(jī)全自動管理

自動化儀表可以完全由計算機(jī)程序來實現(xiàn)自動化監(jiān)測管理，利用一定的數(shù)據(jù)模型，通過中央集成板進(jìn)行調(diào)控，在作業(yè)過程節(jié)省了大量的人力物力資源。監(jiān)測的過程全部由自動化設(shè)備進(jìn)行調(diào)控，可以避免在實地監(jiān)測中存在的一些安全隱患。自動化監(jiān)測時，其監(jiān)測的方向和設(shè)備，數(shù)值的強(qiáng)弱可以實現(xiàn)人工的自主調(diào)控，根據(jù)不同的開采模式選擇不同的方案，在調(diào)配的過程只需要在計算機(jī)中調(diào)大或是調(diào)小相關(guān)的電流參數(shù)即可，方便生產(chǎn)的監(jiān)督管理。傳統(tǒng)監(jiān)測過程面對不同的油田設(shè)備需要選用不同種類的監(jiān)測儀器并設(shè)置不同路徑的觀測線路，一旦某個零部件產(chǎn)生問題所有的監(jiān)測儀器都要停工，沒有辦法保證整個監(jiān)測的平滑度。傳統(tǒng)儀表需要定期進(jìn)行相關(guān)的維修檢測工作，維修工藝復(fù)雜，需要安排專業(yè)的維修人員單組塊進(jìn)行負(fù)責(zé)。利用全自動化儀表，可以實現(xiàn)二十四小時全自動化無人監(jiān)控管理，利用一定的紅外遙感技術(shù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程作業(yè)，極大的提高了油田開采的速率。

3 自動化儀表使用中存在的問題

3.1 RTU的故障與分析

在油水井智能監(jiān)控模塊中，正常工作狀態(tài)下為左側(cè)指示燈單獨(dú)閃爍，運(yùn)行燈保持常亮狀態(tài)而故障燈保證關(guān)閉狀態(tài)，其中RK燈常亮表示網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)良好，BT燈閃爍時表示正在進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。在RTU設(shè)備中如果以上信號燈顯示出現(xiàn)問題，則表示整個RTU設(shè)備異常，例如，運(yùn)行燈不亮?xí)r說明RTU未加變或是出現(xiàn)故障，故障燈閃爍時表示RTU本身出現(xiàn)所損壞。在RTU設(shè)備的處理上，要根據(jù)現(xiàn)場指示燈的閃爍狀態(tài)做出科學(xué)的判斷，在出現(xiàn)故障是及時切斷生產(chǎn)電源，保持設(shè)備處于停工的狀態(tài)下，派遣維修人員對RTU設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修。

3.2 激活無線壓變的常用方法

信息化采集儀表，無線壓力變通器在工作中國會因為多種原因出現(xiàn)休眠，休眠后的無線壓變需要人工干預(yù)激活后，才能恢復(fù)正常工作狀態(tài)。磁力開關(guān)激活法是通過磁棒對壓變的磁力開關(guān)進(jìn)行觸碰然后激活壓變，一般壓變的磁力開關(guān)在壓變儀表顯示盤的正上方，磁棒觸碰后報警燈會不斷閃爍，閃爍停止后即完成了整個激活壓變的操作。拆插電池激活法是對壓變后方的電池拆下再插上的方式，進(jìn)行壓變的激活。

3.3 IOT智能配注儀的運(yùn)用

微型閥組是新型數(shù)字化穩(wěn)流注水設(shè)備，適用于油田注水開發(fā)，其設(shè)備由太陽能供電設(shè)施，閘閥，配注儀，控制器，分水器，過濾器以及傳感器構(gòu)成。設(shè)備放置于保溫箱內(nèi)，太陽能供電模塊將光伏能轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動設(shè)備工作，解決了工業(yè)電無法覆蓋區(qū)塊設(shè)備的用電問題， 傳感器采集注水壓力和流量信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換以及預(yù)設(shè)參數(shù)對比，后經(jīng)PID運(yùn)算利用整值信號，驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)閥門的開度，達(dá)到穩(wěn)流注水的目的，數(shù)據(jù)經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)上傳至服務(wù)器終端執(zhí)行超限報警，注水量計算以及圖示處理等操作。其方式具有高集成化，微型化，本地及遠(yuǎn)程控制等特點(diǎn)，可以適用于各類型的油田開發(fā)注水。

4 建設(shè)數(shù)字化油田過程中自動化儀表的使用及維護(hù)策略

4.1 前期的處理工作

在進(jìn)行設(shè)備檢修之前需要做出一定的防護(hù)方案，派遣專業(yè)的技術(shù)人員完成制定的工作環(huán)節(jié)，對從業(yè)者的身體條件進(jìn)行相關(guān)的檢測，保證檢修人員在工作時不受到自身因素的影響。檢修工作前，做好相關(guān)的停機(jī)工作，保證設(shè)備處于平穩(wěn)的關(guān)閉狀態(tài)。建立完整的施工體系，保證在工作當(dāng)中各方面能夠有條不紊的進(jìn)行。領(lǐng)導(dǎo)班子的建立需要符合實情，將合適的人安排到專業(yè)的崗位，成立分工機(jī)制。成立應(yīng)急事件處理小組，對于工程進(jìn)行的一些突發(fā)事件和意外事件做出防備，保證發(fā)生此類事件時能夠及時處理，從根源上阻斷意外事件的發(fā)生。各部門之間定期召開會議，在存在問題上基層人員能夠及時向領(lǐng)導(dǎo)人員做出反饋，保證后續(xù)工作進(jìn)行。

4.2 周圍環(huán)境的保障因素

在進(jìn)行儀表設(shè)備的檢修工作之前，需要儀表設(shè)備的所處環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的專業(yè)分析，保證安全和機(jī)器的穩(wěn)定下開展工作。檢修氣體設(shè)備時，需要對周圍的環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行考察，防止該氣體擴(kuò)散與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成一定的安全隱患。處理液體和固體儀表監(jiān)測設(shè)備前，將余料處理干凈，不能處理的物質(zhì)需要加入特定的化學(xué)產(chǎn)物與其反應(yīng)，消除對檢修過程的影響。要注重部分到總體的布局，需要相關(guān)檢修人員清楚該設(shè)備的設(shè)計結(jié)構(gòu)，防止在對個別零件進(jìn)行拆解時，由于設(shè)備的受力不均勻或是破壞其連接結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)倒塌。

4.3 加強(qiáng)信息化控制技術(shù)

自動化儀表要不斷完善相應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備的更新工作，更好的實現(xiàn)工程機(jī)械設(shè)備的全自動化作業(yè)過程。維修的過程相關(guān)作業(yè)人員需要穿著符合安全標(biāo)準(zhǔn)的防護(hù)服，佩戴相應(yīng)的護(hù)目鏡進(jìn)行作業(yè)。大規(guī)模的油田開采監(jiān)測中，不斷提高計算機(jī)的運(yùn)算能力，保障在進(jìn)行微小脈沖控制計算時，計算機(jī)不會發(fā)現(xiàn)死機(jī)或是停機(jī)的情況，影響整個工作的實施進(jìn)度。

4.4 加強(qiáng)人員的培訓(xùn)工作

在選擇油田開采人員時，一定要對個人技術(shù)做出相關(guān)培訓(xùn)，進(jìn)行相應(yīng)的考察后安排人員上崗。安全方面以一定要樹立人員安全意識，將人員安全放到第一位。定期對人員做培訓(xùn)，強(qiáng)調(diào)工作內(nèi)容，反復(fù)檢查工作中是否存在漏銅，在每日收尾之時，應(yīng)當(dāng)由相應(yīng)技術(shù)人員再次進(jìn)行檢查，保證萬無一失。

5 結(jié)語

數(shù)字化油田建設(shè)過程要注意其自動化儀表運(yùn)行的精密性，不同的開采工作選擇合適的作業(yè)手段，數(shù)據(jù)要進(jìn)行科學(xué)的分析和妥善的存檔工作，不斷提高油田開采的效益。