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自动化技术在油气田工艺中的运用

发表时间：2020/10/21 来源：《基层建设》2020年第19期作者：张亚洲1 闫李鸽2 卢坤2

[导读] 摘要：油气田是油气集聚点，是国民经济发展的重要能源。

        1.长庆油田分公司第六采气厂
        2.长庆油田分公司第一采油厂杏河作业区
        摘要：油气田是油气集聚点，是国民经济发展的重要能源。在全球经济中，石油和天然气资源的开发可以有效地促进运输生产。油气田将在未来的发展中发挥越来越重要的作用。中国的油气开发水平已经位居世界前列。科学技术不断进步，油气田自动化管理逐步实现。对油气领域自动化技术的现状和发展进行研究，将促进油气的进一步开发和利用，为国民经济和社会建设的进步作出重要贡献。
        关键词：自动化系统；油气田开发
        在油气田开发过程中，应用自动化系统，利用各种仪器仪表、监控设备和计算机系统，对整个油气田的生产进行实时监控和管理，及时发现安全问题，并实行远程监控管理，减少了工作量人为干扰，提高油气田生产效率，保障油气生产安全，实现油气田生产现代化管理目标。
        一、油气田生产自动化的目的
        1.单井计量方法的改变有助于简化和优化地面工艺。在一些油气田，现场采用双容积测量方法，存在可管理井数少、测量时间短、测量精度低等问题。为了使施工过程比以前更轻，简化技术流程，降低投资成本，更好地满足低渗透油田的需求，提高经济效益。井段的测量技术测量功率得以单井计量站内向井口转移，使得更好的丛式井双管不加热密闭流程转向单管流程，转变双容积计量方法，减少人数，并降低建设成本和劳力。
        2.抽油机装置的控制为油藏工作提供了准确的数据。抽油机的自动检测和控制一直是抽油机使用中的一个难题。通过安装控制装置，提高了抽油机的运行效率。随机监测可以在事故发生前起到预防作用。在抽油机上安装了一个负荷传感器，实时监测初始负荷。超载或超限时报警并立即停止。同时，停止信号应发送到控制中心。
        3.通过在油气田生产过程中应用自动化技术，优化检测点的设置，最大限度地发挥节能效果，提高仪控系统的有效性。
        二、自动化系统在油气田开发中的应用
        1.石油和天然气生产的自动化。自动化油藏生产系统和各种自动化设备，以及油气田生产过程的实时监控和管理设备更严格地管理油气田及其生产设备，确保油气田生产过程的安全，减少冲击。生产数据的采集和处理的石油和天然气田，实时分析，借助计算机系统及其生产设备进行远程监控油田和便利信息传送至其他系统能够及时处理油田生产中遇到的实际问题和避免严重有损安全事件，影响油气生产的顺利进行。
        2.在油气田生产过程中，SCADA系统的应用实现了数据采集和处理的自动化，实现了岗位人员操作的自动化，从而降低了事故的发生率，达到了对油气田生产过程进行实时监控和管理的目的。实现了计算机的网络化和通信，连接了专家系统，对油气田生产过程进行了合理的控制，实现了智能化管理的目标。SCADA系统在油气田生产中的应用实现了无人值守状态。针对油气田的施工，节省了劳动时间，不需要更多的施工人员，可以很好地完成井下作业施工任务。对油气田内所有油气井的分布情况进行全面监控和管理，避免人工检查的弊端，及时发现安全隐患，采用远程控制，避免发生重大安全事故，确保油气田安全生产，提高安全生产效率。SCADA系统在油气田生产现场的控制功能，可以实现抽油井的监测与管理、采气井的实时监测与管理、油井自动计量系统的管理、注水系统的管理、油气水分离的监测与管理系统实现了联合站消防系统的管理、原油外输装置的数据采集与控制等生产自动化，达到了预期的生产效率。油气田生产自动化系统的应用，对油气田生产现场设备及实施情况进行实时监控，并将采集的生产数据送到控制中心，通过集中控制和管理，远程操作，提高油气田生产的智能化程度，与传统的人工管理相比，一旦发现隐患，可立即远程控制，避免给油气田生产带来巨大危害。

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        三、自动化技术在采油工艺中的实际应用
        对于现场相关的生产活动，通过自动化，可以将现场生产活动的各个组成部分连接起来，形成一个功能良好的信息网络。多亏了这个网络系统，负责油田的生产过程都能够完整和及时地了解每个生产环节的运作和合理地规划工作，每口井的生产过程中的操作。自动化使石油公司能够远程控制用于石油开采的各种生产设备。例如，在开发油田时，生产活动的某些环节存在问题。在这个阶段，管理层可以通过自动操作进行紧急处理，以防止进一步的恶化。然而，在实践中，应该指出的是，在自动化过程中，不同的环节不是独立的，而是结合了不同的方面。自动化技术的成功运行取决于实时准确的数据收集和各种数据的集中处理。只有这样，才能根据实际情况自动监测现场的各种生产过程和生产管理阶段，并由有关管理部门进行远程控制。自动化技术在采油过程中的实际应用主要分为数字自动控制系统和模拟自动控制系统。其中包括数字自动化控制系统可分为直接数控系统、数据采集系统和可编程控制系统。
        1.直接数字控制系统。石油开采是一项高度专业化的生产活动在石油生产活动中，应使用专业的计算机设备对采油过程进行全面监控，选择采矿工程中各工序的设备操作方式，防止生产活动中可能出现的问题。在石油生产过程中，由于需要大量的设备和装置，在长期的运行中很容易出现工艺紊乱，严重影响了石油生产的效率和质量，阻碍了石油工业的进一步发展。在此基础上，有必要借助直接数字控制系统对各种设备和装置的缺陷进行优化和调整，使各种设备都能满足采油工艺的要求。
        2.监测和数据采集系统。计算机监测系统和数据收集，在调度和回收工艺技术的自动化系统，可以增强功能自动化采油工艺、设备的运行状况和实时监控，一旦发现及时回收，从而提高流程效率。控制和数据采集系统的使用也保证了采矿活动的安全数据的准确性和根据数据控制采收率过程的操作方法，有效地提高了处理采掘活动中出现的各种问题的能力。
        3.可编程控制器。可编程控制系统是石油开采自动化技术的一项重要技术。通过专业计算机的编程操作，可以有效地控制石油开采过程，使计算机系统和生产中使用的各种智能设备和控制系统形成一个标准化的控制系统，从而改善石油开采过程中不合理的地方。采用可编程序控制器对采油过程进行分散控制，在发生故障时不会影响整个系统的运行，而且体积很小，价格便宜，与采油过程中涉及的所有模块的结构和功能有关。
        4模拟自动控制系统。模拟自动控制技术也是一种能有效控制重要设备工作参数的自动化技术。模拟自动控制系统在石油生产中应用已久。目前存在许多技术缺陷，不能适应采油新技术的发展。
        在油田开发的生产实践中，利用自动化技术，可以将油田开发的一切事物联系起来，形成一个完整的信息网络，使管理者了解整个生产过程，对各个环节进行实时监控，改善油田开发中存在的安全问题，大大提高了石油生产企业的效益，节约了资金，也节约了社会资源的使用，进一步推动了石油相关活动和技术的改革创新，促进了社会经济的发展。将物联网技术应用于油田生产实践，结合软硬件技术建立了完善的数字信息系统。对油田开发生产过程中的现场数据进行了有效的集成，实现了数据的集成。通过对各种信息数据的分析和对实际生产活动的反馈，可以对油田生产经营管理进行决策优化，进而拓展业务，提高生产效率，节约成本，扩大产能。油田数字化建设是一个从理论知识到物联网技术的实践活动的过程，为油田相关生产活动的健康和长远发展奠定了一定的基础。通过优化资源管理，可以提高石油企业的市场竞争力，促进企业的发展。
        参考文献：
        [1]田兴.采油工艺中自动化技术的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（16）：158-159.
        [2]赵建.自动化技术在采油工艺中的应用[J].化工管理，2018（22）：59.
        [3]肖晓.采油工艺中自动化技术的应用探索[J].石化技术，2018，23（08）：119.