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浅谈自动化系统在油气田开发中的应用

发表时间：2020/6/19 来源：《基层建设》2020年第6期作者：于海玉

[导读] 摘要：油气田开发过程中，应用自动化系统，采用各种仪表、监控设备和计算机系统，对整个油气田的生产实时进行监控和管理，及时发现安全隐患问题，并实施远程的监控和管理，减少了人为的干扰，提高油气田的生产效率，保证油气田生产的安全，实现了油气田生产的现代化管理目标。

        中国石油工程项目管理公司天津设计院
        摘要：油气田开发过程中，应用自动化系统，采用各种仪表、监控设备和计算机系统，对整个油气田的生产实时进行监控和管理，及时发现安全隐患问题，并实施远程的监控和管理，减少了人为的干扰，提高油气田的生产效率，保证油气田生产的安全，实现了油气田生产的现代化管理目标。
        关键词：自动化系统；油气田开发；应用
        引言
        油气田开发过程中，应用自动化系统，采用各种仪表、监控设备和计算机系统，对整个油气田的生产实时进行监控和管理，及时发现安全隐患问题，并实施远程的监控和管理，减少了人为的干扰，提高油气田的生产效率，保证油气田生产的安全，实现了油气田生产的现代化管理目标。
        1油气田勘探开发概述
        油气田的勘探开发，经过地震勘探确定油气显示，通过石油钻探施工，进行固井、完井施工，获得油气井的生产条件，将油气开采到地面上来。在油气开发的过程中，依据地层的条件，优选最佳的开采模式，提高油气井的产能，才能满足油气田开发的需要。
        2油气田生产自动化的目的
        2.1改变单井计量模式促进地面工艺的简化和优化
        有些油气田运用站内双容积计量方式，出现了能够实施管理的井的数量少、计量时间相对比较短、计量的精确度比较低的问题。为了使施工工艺流程不再像之前那么繁琐，实现工艺流程的简便化以及投资成本的最小化，同时能够更好的满足低渗透油田更加经济、高效的要求。通过运用功图法油井计量相关技术，实现单井计量从站内向井口的转移，更好的促进丛式井双管不加热密闭流程转向单管流程，将原始的双容积计量方式实现转变，减少了工作人员数量，降低了建设成本以及人工成本。
        2.2抽油机的控制为油藏工程提供了准确的数据
        运用抽油机实施检测以及自控，将长期以来对抽油机实施管理的问题都解决了，通过对抽油机安装控制装置，使其功能更加完备。通过进行随机的监测，能够在意外发生之前起到预防的作用，在抽油机上安装荷载传感器，对抽油机的原点荷载实施实时监测，当出现负荷过大或者是超限情况时，立刻进行报警并且停机，与此同时将停机信号传输给控制中心。
        2.3优化检测控制点达到节能降耗的作用
        通过在油气田生产过程当中使用自动化技术，对检测点的设置实施一定的优化，最大限度的实现节约能耗的作用，促进仪表控制系统功效的发挥。
        3自动化系统在油气田开发中的应用
        3.1油气田生产自动化
        油气田生产的自动化系统是利用各种自动的仪器仪表和设备，对油气田生产过程进行实时监测和管理的过程，岗位员工依据计算机的显示情况，对油气田的生产设备进行调节和管理，保证油气田生产全过程的安全，平稳地完成油气田生产的任务。对油气田生产数据进行实时采集和处理，通过中控计算机系统的分析和处理，对油气田生产设备进行远程的监控，方便将信息传输给其他的系统，能够及时处理油气田生产中遇到的实际问题，提高事故应急处理的效率，避免发生严重的安全事故，而影响到油气田生产的顺利进行。
        3.2油气田生产的SCADA系统的应用
        在油气田生产过程中，应用SCADA系统，实现了油气田生产数据的采集和处理的自动化，岗位员工操作的自动化，提高电子巡检的力度，降低事故的发生率，达到对油气田生产过程的实时监测和管理的目的。实现了计算机的联网和通讯，能够连接专家系统，合理控制油气田的生产过程，实现智能化管理的目标。油气田生产SCADA系统的应用，实现了无人值守的状态，针对油气田的施工作业，节约劳动时间，不需要更多的施工人员，既能很好地完成井下作业施工任务。也可对油气田的所有的油气井的分布情况进行全面监测和管理，规避人工巡检的弊端，能够及时发现安全隐患问题，采取远程控制的方式，避免发生严重的安全事故，保证了油气田生产的安全，提高安全生产的效率。油气田生产领域SCADA系统的控制功能，能够实现对抽油机井的监控和管理，对采气井的实时监测和管理，油井自动计量系统的管理，注水系统的管理，油气水分离系统的监测和管理，联合站消防系统的管理，原油外输装置的数据采集和控制等，基本实现了油气田生产的自动化，达到预期的生产效率。

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油气田生产自动化系统的应用，实时监测油气田生产现场的设备和实施，并将采集到的生产数据输送至控制中心，通过集中的控制和管理，进行远程的操作，提高油气田生产的智能化程度，与传统的人工管理进行对比，一旦发现危险隐患，能够立即远程控制，避免给油气田生产带来巨大的危害。
        3.3自动化技术在油田预警监控系统中的应用
        在进行油田的生产中，通过自动化技术的使用，已经彻底的将原有的生产管理模式进行了重新的调整，这种后出现的新型管理构架，将传统的井区、班站等工作及相关机构进行了消减，实现了资源的合理化利用，将相关岗位及员工使用量降到了最低，确保了油田管理的人力资源建设。其次，通过建设一种网络办公系统，将油田管理中自动化设备运行的各种信息进行了有效的传递及获取。通过事先的安排及安全的监控管理，在日常建设中加大了监管的力度，对一些突发性的问题进行了准时的处理。有效的形成了“单点监测、区域控制、整体联动”的油田管理方式。第三，通过在各个区域建设一种预警监控系统，对整个油田管理工作进行有效的监督管理，完善了油田管理的信息处理能力、问题发现能力、工作管理能力，将这些信息化程度较高的手段应用于油田管理中，能够有效的规避重大安全生产事故的发生。
        3.4油气田生产自动化的发展趋势
        随着计算机技术和网络技术的不断发展，油气田生产的自动化技术也在不断发展，提高油气田生产的智能化水平，能够更好地解决油气田生产的实际问题，扩大油气田生产的效率，满足油气田开发的技术要求。对油气井的生产现场进行实时的监控和管理，开发自动控制的传感器，将井场的生产情况，通过网络设备传输给控制中心，通过中控计算机的分析和处理，实现远程的控制，提高油气井生产的安全性。应用了抽油机诊断的专家系统，能够对抽油机的运行情况实施远程的确认，实现了无人值守的状态，达到现代化生产的技术要求。
        4在油田管理中对实现自动化技术的几点思考
        油田自动化管理是一次管理模式的变革,更是一次思维方式的转变,需要各方面进行积极变革,适应自动化、数字化、信息化及时的应用和普及：(l)要做好油田自动化管理,需要全体人员首先在观念上进行转变,真正认识到自动化管理是油田实现现代化管理的必然选择。(2)自动化管理是一个持续完善和逐步提高的过程,需不断加强前端研究、完善各级平台功能,调整管理运行机制,不断实现技术创新和管理创新。(3)新技术的研发应用,必须以积极、完整、彻底改革原有组织形式和管理模式为有力保障,才能充分发挥新技术的效能,才能真正提升企业核心竞争力。
        5提升油田开发效率的策略
        5.1深入分析油层结构体系
        油气田通常情况下有着十分复杂的油层分布结构，基于此，在对油气田进行开发的时候，必须加强对油层分布结构的研究，发现新油层、新结构，并综合分析油井相关资料，明确油层分布结构、分布体系，才能确保油气田的顺利、高效开发。
        5.2采取大段合采开发方式
        油气田开发过程中，根据油田特点，通常情况下使用大段合采开发方式。采用大段合采方式进行油田开发，应根据油田地质资料，分析油层分布结构，构建综合开采方案。此外，还可以在油气田开发中应用现代技术，如信息技术、计算机技术等，分析油层分布情况，并根据实际开发情况，合理调整油气田开发方案，以提高油田开发效率。
        6结语
        综上所述，通过对自动化系统在油气田开发中的应用研究，不断提高油气田生产的自动化程度，应用智能化的管理体系，提高油气田生产的现代化管理水平，不断提高油气田勘探开发的效率。油气田开发过程的自动化系统的应用，通过对自控系统软硬件的研究和开发，不断提高油气田开发的自动化程度，实现了人工智能管理的标准，为数字化油气田生产创造了条件。
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