数字化技术在榆林气田的应用

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【摘要】结合单井、集气站、处理厂的生产和安全监控的要求，开展相对应的数字化技术应用研究，并通过现场改造，提高了数字化水平，提升了安全性能，对气田大规模开发建设具有重要意义。

【关键词】气田管理 数字化 数据采集 过程控制 安全

1 概况

随着自动化技术、通信技术、计算机网络技术的广泛应用，榆林气田数字化水平需进一步提高。目前我厂井口数据采集方式为人工采集，站内开关井、集气站运行时倒单量、启停发电机、分离器排污、调节注醇泵、录取气井压力数据等日常工作为人工操作，且重复次数较多，员工工作量较大，迫切需要对现有自控系统进行升级、优化。

2 气田数字化的思路及对策

数字化管理重点面向生产前端，以井、管线、站等组成的基本生产单元的过程管理是数字化管理的重心和基础，从数据采集、过程控制、安全监控等三个方面进行数字化的完善，实现以下六方面的功能：

（1）建成集井站实时数据采集、电子巡井、危害预警、自动生成报表、系统自检、生产数据审核、生产系统的预警报警等功能的数字化生产管理系统。

（2）建立全方位的集气站安全管理和自动控制系统，确保生产过程的安全平稳；

（3）通过搭建数字化生产管理系统，实现生产数据、视频监控和远程控制的集中管理，提高生产效率、运行管理效率和气田开发综合效率。

（4）在确保安全环保的前提下，对工艺流程、生产设施优化简化，控制建设投资、减少管理环节。

（5）利用数据分析、数据整合、数据共享技术，结合各种数学模型、经验数据，有效提高气田生产过程管理。

（6）按生产流程实施管理，精干作业区，实现减员增效的扁平化管理。

3 数字化技术在气田的应用研究3.1 井口数据无线传输

微波电台传输方式具有一定的绕射功能，不需要在单井和集气站之间加装中继站，与无线网桥相比，具有投资小，后期维护简单的特点。

实现的功能

①实现气井井口油压、套压、井口气流温度等数据的定时采集与数据存储功能；

②实现井口图像的定时采集和手动抓拍图像功能；

③自动记录气井工作过程，图像采集时间，存储气井历史和实时数据到数据库中供操作员工查询，并随时掌握气井的生产动态；

④实现数据与图像的标准化、浏览，井口数据上传至油田公司数字化管理平台。

3.2 生产过程数据采集

集气站数据采集：

集气站数据的采集包含了单井数据在集气站的集中监控和生产过程数据的监控。

单井无线数据采集监控系统是通过采集设备将所辖单井的井油压、套压、井口温度等数据以及拍摄井口图像在集气站进行显示，实现在集气站对单井生产数据和井场图像的实时监控；站控系统按井口采集设备地址依次轮询采集各气井数据，实现对整座站所管辖的单井数据自动巡井目的。

集气站内天线接收到的井口数据，通过馈线传输站内数传电台，数传电台直接与监控电脑通过RS232串口线连接，集气站监控电脑接收数据并存储。

3.3 生产过程控制技术应用

（1）分离器自动排污控制。利用高液位值与排污时间共同组成分离器阀门开关控制。高液位时排污阀自动打开并计时，到达设定时间时自动切断阀门，在保证分离器正常排液的同时使排液量测量更加准确。

（2）发电机远程控制技术。在外电供电线路上并联一个中间继电器连接到自控机柜的DI卡件进行外电状态的检测，在发电机搭铁开关上并联一个交流接触器由DO卡件控制输出220V电源实现发电机启停的远程控制。从搭铁开关上并联一条监测线路至DI卡件，进行发电机状态检测。添加各站《ESD及发电机控制》流程图员工在上位机界面中监控外电及发电机状态并进行发电机的自动启停的操作，当发电机运行稳定后在配电室进行切换电路的操作。

3.4 安全监控技术应用

以业务流程为主线，梳理数据流，建立各类数据安全共享接口，统一标准，集成工艺、地质、动态分析、效率分析、远程维护等各类分析应用系统，实现数据自动采集、方案自动生成、报警自动监测、指令快捷下传、报表自动生成，按岗位分级授权的一体化管理系统。真正达到可决策于千里之外。

数字化信息平台将各类生产应用系统整合优化于同一平台，使企业数字化应用正规化、模块化。

4 效果分析

井口数据无线传输，保证了数据的实时性，为气井动态跟踪创造了条件。集气站内的分离器自动排污、发电机自动启停改造后，员工可在值班室远程控制，大大降低了劳动强度。

5 结束语

数字化技术在榆林气田的应用，保证了人员、设备、生产和装置的安全，提高了企业的安全平稳生产和经济效益。

参考文献

[1] 冉新权，朱天寿，刘，吕永杰，王登海，杨光.苏里格气田地面系统标准化建设[J].石油规划设计，2008，（04）

[2] 刘银春，赵旭，张凤喜，王登海，杨家茂，杨光.苏里格气田无人值守站试验研究 [J]. 石油规划设计，2011，（01）

[3] 宋汉华，朱迅，马兵， 王惠. McWiLL宽带无线技术在苏里格气田单井无线监控中的应用[J]. 石油钻采工艺，2010，（05）

作者简介

刘慧（1983―），女，湖北黄冈人，本科，助理工程师，毕业于长江大学自动化专业，现任于长庆油田分公司第二采气厂数字化与科技信息中心，从事自动化控制管理方面的工作。