采油工艺中自动化技术的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇采油工艺中自动化技术的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：随着自动化、数字化技术在各个行业的广泛使用，油田开采技术也慢慢研究开发出了适合自身发展的自动化技术。自动化技术的应用在石油开采上可以有效的增加石油开采效率、减少浪费，节省人员的使用效率并且数据准确、降低能源的消耗等。本文针对自动化技术在采油工艺中的应用进行浅论。

关键词：采油工艺自动化技术

对于世界能源紧张的今天，石油开采对于一个国家的经济发展起着至关重要的作用，能源的多少对于生产力的高低有着决定性的发言权。所以一个国家的石油的开采量，开采效率则是由石油厂的先进、科学的开采技术和装备所决定的，开采技术和装备越先进、越科学，开采石油的产量就越高、效率越高、浪费越少。

1 我国近年石油生产现状

1.1 我国东部地区因各种原因导致石油生产普遍出现递减现象。

1.2 我国中部地区近些年的石油的产量成平稳状态，增幅有限。

1.3 我国西部石油储量丰满，不过开发较少，地势比较复杂，存在一定开采难度，但是西部的石油产量有望在一定时间内大幅度增长。

1.4 我国海域石油产量处在一个稳步增长状态。

2 我国石油开采自动化技术的现状

2.1 采油厂对自动化、数字化的采油技术认识浅薄。采油厂管理阶层对自动化技术不重视，很多基层人员对自动化技术的应用积极性也不高，习惯于守旧，对新技术新设备使用率低，并且对使用后的设别维护不佳导致设备报废不能使用。

2.2 采油厂的自主创新能力和对新型技术引进的吸收能力较差，目前我国大部分采油厂推出的新系统大多数是与外界协作研究成的，缺乏自我创新。并且由于部分技术人员个人原因，导致对很多新技术的掌握不够、不精，从而影响生产。

2.3 高素质的技术操作人员远远不够，在我国由于种种原因，很多自动化专业的学生都改行，导致真正的自动化技术人员稀少，对于正常开采与后期设别维护上都有一定影响。

2.4 设备陈旧，自我创新少，我国现在自主知识产权的技术和设备离国外发达国家的设备存在一定的差距，设备陈旧，不兼容，反应不迅速都是如今影响石油开采的因素。

2.5 制度不完善，目前我国仍对很多方面监察不严、施工质量不过关，技术含量低、后续服务质量差，内部考核不足等原因导致生产自动测控体系管理制度的不健全。

2.6 后续资金不足，主要体现在对系统的日常维护上，系统在日常缺少维护或者没有维护会导致机械停用或处在半停运的状态。

3 采油工艺中自动化技术的应用

3.1 模拟式自动化控制 模式自动化控制系统简称ACS，建立在模拟控制装置之上，进行三相分离和缓冲罐液位等工艺参量的控制，目前传统的模拟式控制系统主要应用在1999年之前建立的油区。此系统在实践中存在很多的不足，主要表现在：①硬件随着性能不断增加，导致配件多，系统复杂，对于后期保养上产生很大技术困难；②扩展能力差，工艺参数在1～2个；③传统控制器控制系统少；④区别干扰影响方面较差。

3.2 数字式自动化控制系统

3.2.1 直接数字控制系统 简称DDC系统，始建于韦2接转站。DDC系统是利用一台计算机对被控参数进行检测，根据设定值和控制方法再进行一定的运算，然后再输入到执行机构从而对生产进行控制，使被控的参数稳定在给定值区间运作。在采油工艺上，DDC通过控制变频调速器从而来调整输油泵的电机转速，最后达到控制缓冲罐液位的目的，从而实现在生产过程的闭环控制。

目前DDC在实践中发现一些问题：①只有一台计算机对系统进行控制，对计算机要求较高，规模受限；②通信能力较弱，数据传送、交换速度慢甚至困难；③因一台计算机操作，开发与修改都存在一定难度；④操作界面粗糙，不利于操作。

3.2.2 可编程控制器 简称PLC，于1980由美国电气制造商协会NEMA正式命名。PLC和工业计算机在结构上存在一定的差异，PLC不能独立构成一个完整的、大规模的计算机控制系统，一般情况下PLC都与工控机、智能仪表等一起组成一个分布式控制系统。从人实现集中管理、获得数据和分散可控。分散化的控制可以不会因为计算机或个别回路故障而影响整个系统都失去运行控制。目前PLC已经在污水处理、排放，风机、泵的变频调速控制等上广泛进行应用。

PLC有以下的特点：①结构模块化，灵活通用、功能强大，体积小，方便安装；②可靠性强，抗干扰能力强；③编程简单，使用方法简单，控制过程中可以允许变化；④价格低廉；⑤兼容较差，因为体系结构问题，各公司的PLC难易兼容；⑥PLC芯片和操作系统落后，性能较计算机较差，运算能力不够。

3.2.3 监测监控和数据采集系统 简称SCADA系统，SCADA系统式是以计算机为基础，在生产过程中起到控制与调度自动化系统的作用。它可以对运动设备进行监视和控制，从人实现数据采集、设别控制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能。SCADA系统应用领域非常广泛，在电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制等。近些年SCADA系统在石油开采领域发展迅速，SCADA系统硬件与DCS的基本相似，但不同的是在运行中操作人员是SCADA控制的主体，计算机只是辅助的功能。

3.3 自动化技术的部分问题与建议 我国目前自动化技术在不断的更新完善，但同样也暴露了很多的问题，以下针对一些问题提出一些建设性的建议：

3.3.1 对于不符合油田生产的仪表一般可以进行重新选择或者进行直接测量到间接测量的转变。

3.3.2 对于PLC、RTU标准不统一的问题，可以扩大OPC技术的运用，从而能规范接口的函数，降低其不兼容性。

3.3.3 对于消除电源的干扰问题，可以用USP、浪涌抑制技术等来进行控制电源的质量。

3.3.4 对于硬件的抗干扰能力的问题，可以通过隔离、浮地屏蔽、模拟滤波、信号变换、匹配抗组等手段进行有效提高。

3.3.5 对于软件的稳定问题，可以采用数字滤波、冗余、定时监视跟踪从而增加稳定性。

3.3.6 对于主要设备的防雷保护，可以进行传导、接地、分流、屏蔽等技术。

3.3.7 逐步推行现场总线技术，并向FCS过度。

4 对于我国自动化采油未来发展战略

4.1 积极吸取国外先进经验，提高认识，进行自我创新，在一定时间内研究出具有我国知识产权的技术和产品。

4.2 积极培养专业人才，建立一支拥有深厚专业知识的高素质人才，重视职工的培训，并且选择一些优秀技术人员进行进修和深造。

4.3 建立完整的考核管理制度，建议每个采油厂建立一定的管理细则以及相关技术标准；重视信息数据管理，提高数据的有效性；强化设备管理，切实做到配合的科学性。

4.4 加强信息调研，时刻了解国内外最新技术和设备的动态，并且重视自我的技术信息和资料管理系统。

5 结束语

我国地大物博，地形复杂，石油储量丰富，但相对之的石油开采技术和设备却较国外发达国家有一定的距离，所以我国采油厂应扩宽思维，积极吸取先进经验，研究出自我知识的自动化技术和设备，尽快缩短与国外先进技术的距离。

参考文献：

[1]胡继军，孔政.自动化技术在采油工艺中的应用[J].油气田地面工程，2006(6).

[2]朱益飞，马冬梅.影晌采油厂自动化技术进步的因素与对策[J].计量与测试技术，2002(5).

[3]符彦惟.利用信息技术提高石油装备水平[J].石油机械，2001(5).

[4]刘登明，阎海涛.充分利用信息技术推动石油机械装备水平的提高[J].学术论坛，2003(1).

[5]李宗田，刘应红.采油工技术新进展及发展趋势[J].断块油气田，2011(1).