數字化自動儀表在采油工藝中的應用

何洪順

摘要：隨著科技的發展傳統采油模式面臨新的挑戰。自動化技術的應用進一步改變了傳統的油田開發模式，提升了采油效率，優化了油田開發管理模式。其中自動化儀表的應用尤為突出，它的應用加快推進了油田數字化的發展的步伐，由于其儲存、計算、自控等方面的特征，進而帶動了采油工藝的智能化、自動化。本文主要分析自動化儀表在采油工藝中的應用優勢，探討其在實際生產中的主要應用情況。從而為進一步推廣應用自動化儀表打好基礎。

關鍵詞：自動化儀表;效率;優化;智能化;自動化

一、自動化儀表類型

（1）界面控制的儀表

界面控制自動化儀表本身具有一定的自動化功能，其在采油過程中發揮著重要作用，有利于提升采油效率。例如我們常見的界面控制自動化儀表-差壓變送器，差壓變送器能能夠充分與電器轉換器相結合，兩者之間存在一定的聯動作用，在實際采油過程中，應用該儀表能夠實現對油品差壓的監測及控制。并且操作人員能夠通過對監測結果的分析實時控制采油流程。實現精準科學的操作，進一步提升采油效率。目前該類自動化儀表在油田開發中應用比較廣泛，且目油田開發中對這種界面控制類儀表的依賴性比較高。

（2）監測類儀表

監測類儀表主要是對采油過程中的各類數據進行實時監測，一次表所測量的參數能夠直接在二次儀表中進行顯示，因此，監測類儀表的應用能夠直觀呈現相應的監測參數與結果。該類儀表在采油過程中是不可或缺的自動化儀表設備，油井各類壓力變化是判斷油井是否正常生產的重要依據，操作人員通過監測儀表對生產目標數據進行準確監測，對油井的各類數據指標進行判斷從而進一步制定合理的生產控制措施，確保油井的合理生產，進而延長油井的穩產期。

（3）報警控制類儀表

報警控制類儀表其主要作用是在采油過程中發現危害時及時進行隔斷控制，并向控制中心發出警報。該類儀表主要是通過對對液位、壓力、氣體與流量等各類參數的獲取與分析，將這些參數的變化趨勢與安全范圍進行對比，一旦相關參數超過了安全限值，報警裝置就會立即將這些異常信息反饋給生產系統，進而實現預警，最大程度上減少生產威脅。另外這類儀表可以通過編程與自動閥門進行聯動。

二、自動化儀表應用優勢

（1）提升安全管理能效

自動化儀表的應用有利于提升安全管理。對于采油中轉站來說，其站內液體及原油外輸過程屬于全天候、不間斷作業，站內操作人員工作強度比較大，操作人員往往需要不斷奔波于操作室與值班室之間，控制輸壓的穩定，當壓力過高則需要打開閥門泄壓，當壓力過低則需要關閉閥門憋壓，這樣的操作常常會存在跑漏、外輸的穩定性不足等現象。利用自動化控制儀表，我們進行聯動，在數據采集部分采集壓力，通過編程確定閥門開關的閾值。當壓力出現變動閥門根據壓力情況自動進行調節，操作人員只需要關注閥門運行是否正常即可，這進一步提升了站內的安全管理效率，確保了全站的平穩運行。

（2）優化了生產指標

自動化儀表的應用將生產控制更加精細化，生產指標得到了進一步優化，在站內應用自動化界面控制儀表進行原油的輸送管理，不僅能夠保障正常的輸送，還能夠維持輸送過程中壓力與溫度的平穩性。[1]操作人員可以通過自動化儀表界面對生產情況進行掌控，由于設定了對應的壓力閾值，促使生產壓力控制相當平穩，生產指標也對應相當平穩，各類生產數據在控制范圍內實現微調，從而進一步優化了生產指標。

（3）節約成本，創出效益

傳統控制調節器主要通過人為操作進行調節，人員操作精準度不夠，穩定性也相對較差。從精益生產的角度，每一次不穩定與不精確都是對生產成本的浪費。應用自動化控制調節器，不論從數據采集及指令執行的角度來說，對實際生產都是一種提升。精準的控制與穩定的生產從另一個角度分析就是節約了生產成本，創造了更高的效益。

三、自動化儀表在采油工藝中的具體應用

（1）DCS控制體系與石油生產控制相結合

在工廠化、模塊化生產的趨勢下，應該用各類自動化儀表能夠促使各生產單元聯系更加緊密，從而實現高維度的控制。例如DCS控制體系與石油生產控制的結合。油田開發建設中應用自動化儀表時要全面掌握生產信息及自動化控制可操作性，進行全面信息及控制方案編制。以前期收集的生產信息為基礎，進一步對控制系統進行調整、整合、篩選。將對應信息與控制指令相互聯動。DCS控制體系中監控中心是其重要組成部分，監控中心在整個控制體系中的作用是要進行流量數據、溫度數據等的獲取。當監控中心獲得這些信息以后，需將這些信息數據進行整理，輸入指定的服務器系統中，而服務器自帶的數據處理系統能夠將這些信息進行處理，經由處理的數據被傳輸到專業的技術人員手中以后，技術人員通過對這些信息的全面掌握，能夠提前進行采油風險的識別與控制，最大程度上減少采油的安全事故。[2]

（2）中央控制室與系統子站相連接

應用自動化儀表能夠進一步加強中央控制室與系統子站之間的聯系，通過這樣的有效連接，能夠進一步實現對整個采油工藝及采油流程的控制。在實際生產過程中，DCS系統子站能夠實現通信線路與中央控制的聯系，并且這種聯系往往存在于實際采油過程中，中央控制室實時采集獲取DCS子站的數據，自動化儀表檢驗圖示，并對這些數據信息進行模塊化處理，最終生成對應的數據系統，從而實現自動化控制與管理。另外，我們還可以對DCS子站系統進行在線或者離線修改，從而實現科學化管理，而這些管理過程可以通過動態獲取信息模型來實現。這些數據分析又可以監督采油工藝的應用情況，維持高效的采油作業。

總結

如本文所探討的，隨著油氣資源的需求不斷增加，油田開發力度的逐步增強，傳統單一的采油工藝已經無法保障油田開發的效率，油田資源利用率相對也比較低。將自動化儀表引入采油工藝技術，實現采油參數獲取、過程監測、指令控制。進一步提升采油效率，從而為油氣企業進一步創造更高的經濟效益。

參考文獻

[1]張珊珊，李清波，孫彥虎.自動化技術在采油工藝中的應用[J].化工管理，2019（10）：203.

[2]崔慶云.自動化儀表在采油工藝中的應用[J].化學工程與裝備，2019（01）：67-68.

[3]宋洋.自動化儀表在實現數字化油田中的應用[J].中國石油和化工標準與質量，2018，038（014）：34-35.

[4]曹治民.自動化儀表在實現數字化油田中的應用分析[J].石化技術，2017，24（12）：186.

長慶油田第一采油廠侯南作業區 陜西 延安 716000