自動(dòng)化儀表在采油工藝中的應(yīng)用探討

趙蕊

（大慶油田第五采油廠，黑龍江 大慶 163000）

近年來(lái)，隨著油田資源需求量的增加，油田開發(fā)力度與強(qiáng)度逐步加大，在各個(gè)油田的采油過(guò)程中，單純借助于傳統(tǒng)的采油工藝，難以保障油田開發(fā)的效率，且存在技術(shù)限制，油田資源的利用率相對(duì)較低。而在當(dāng)前的采油工藝中，相關(guān)人員能夠充分將自動(dòng)化儀表應(yīng)用于其中，由于自動(dòng)化儀表的功能優(yōu)勢(shì)，能夠在采油過(guò)程中實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)的傳輸與轉(zhuǎn)換處理，為采油提供數(shù)據(jù)與技術(shù)支持，提升采油工藝的自動(dòng)化水平。在未來(lái)，自動(dòng)化儀表在采油工藝中還將具有更廣闊的應(yīng)用前景。

1 在采油工藝中運(yùn)用到的自動(dòng)化儀表

1.1 界面控制的儀表

現(xiàn)階段，在油田資源的開發(fā)方面，各種自動(dòng)化儀表的應(yīng)用使得采油工藝的自動(dòng)化水平進(jìn)一步提升。很多大型油田在采油工藝的應(yīng)用中，對(duì)界面控制儀表的依賴性相對(duì)較大，這種儀表本身具有一定的自動(dòng)化功能，能夠在采油工藝中發(fā)揮自動(dòng)控制作用，提升采油效率。比如，差壓變送器屬于一種應(yīng)用相對(duì)廣泛的界面控制儀表，在一些油田企業(yè)，差壓變送器能夠充分與電器轉(zhuǎn)換器結(jié)合，發(fā)揮二者的聯(lián)動(dòng)性，在采油工藝中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)油品差壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制，而有關(guān)的作業(yè)人員能夠根據(jù)其監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行采油流程的科學(xué)控制。

1.2 監(jiān)測(cè)類儀表

監(jiān)測(cè)類儀表的應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)有關(guān)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一次表所測(cè)量的參數(shù)能夠直接在二次儀表中進(jìn)行顯示，因此，監(jiān)測(cè)類儀表的應(yīng)用能夠直觀呈現(xiàn)相應(yīng)的監(jiān)測(cè)參數(shù)與結(jié)果。在采油工藝中，監(jiān)測(cè)類儀表是不可或缺的儀表設(shè)備，有關(guān)人員能夠通過(guò)這類儀表對(duì)各種的目標(biāo)參數(shù)開展準(zhǔn)確測(cè)量、連續(xù)監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)目標(biāo)參數(shù)的科學(xué)把控，來(lái)進(jìn)行變化趨勢(shì)、異常變化情況等的分析，進(jìn)而制定更有針對(duì)性的控制策略，保障采油工藝的合理利用。

1.3 報(bào)警控制類儀表

報(bào)警控制類儀表的應(yīng)用過(guò)程中，主要是要針對(duì)采油工藝應(yīng)用中的各類潛在威脅進(jìn)行預(yù)警，各類報(bào)警控制儀表主要通過(guò)對(duì)液位、壓力、氣體與流量等各類參數(shù)的獲取與分析，將這些參數(shù)的變化趨勢(shì)與安全范圍進(jìn)行對(duì)比，一旦相關(guān)參數(shù)超過(guò)了安全限值，報(bào)警裝置就會(huì)立即將這些異常信息反饋給生產(chǎn)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)警，最大程度上減少生產(chǎn)威脅。比如，壓差變送器的使用中，往往需在油罐上進(jìn)行報(bào)警設(shè)備的安裝，當(dāng)液位超過(guò)了正常限值時(shí)，會(huì)立即啟動(dòng)報(bào)警裝置，而有關(guān)人員在接收到相應(yīng)的預(yù)警信息以后，會(huì)立即采取必要的控制措施來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)。

2 自動(dòng)化儀表在采油工藝中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 增加了安全系數(shù)

在采油工藝中，自動(dòng)化儀表的應(yīng)用提高了采油的安全性。具體來(lái)說(shuō)，各個(gè)中轉(zhuǎn)站轉(zhuǎn)移到站內(nèi)的液體與原油外輸過(guò)程屬于全天候、不間斷作業(yè)，其工作與生產(chǎn)強(qiáng)度相對(duì)較大，有關(guān)人員的工作任務(wù)相當(dāng)繁重。在傳統(tǒng)的采油工藝下，由于這種生產(chǎn)的特殊性，專業(yè)人員需不斷在操作室與值班室奔波來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過(guò)程的科學(xué)管理，如果處于壓力升高狀態(tài)下，操作人員需立即打開閥門，否則，就會(huì)造成憋壓跑漏現(xiàn)象；而如果壓力處于降低的狀態(tài)下，需立即關(guān)閉閥門，在這種操作控制的模式下，常常會(huì)存在跑漏、外輸?shù)姆€(wěn)定性不足等現(xiàn)象。而在當(dāng)前的條件下，應(yīng)用自動(dòng)化儀表能夠徹底解決采油工藝中存在的這些問(wèn)題，在采油工藝的相關(guān)環(huán)節(jié)，通過(guò)報(bào)警設(shè)備、各類自動(dòng)化儀表的應(yīng)用，能夠有效通過(guò)自動(dòng)化儀表所監(jiān)測(cè)到的相關(guān)參數(shù)，自動(dòng)進(jìn)行閥門的開閉調(diào)整與控制，不僅實(shí)現(xiàn)了采油工藝全過(guò)程的監(jiān)控，還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理異常問(wèn)題，為油田開采提供了安全保障。

2.2 優(yōu)化了生產(chǎn)指標(biāo)

自動(dòng)化儀表在采油工藝中的應(yīng)用使整個(gè)油田開采過(guò)程中的相關(guān)生產(chǎn)指標(biāo)得到了優(yōu)化。比如，在站內(nèi)應(yīng)用自動(dòng)化界面控制儀表進(jìn)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(guò)程中壓力與溫度的平穩(wěn)性。后臺(tái)操作人員與管理人員僅僅通過(guò)自動(dòng)化儀表界面的實(shí)時(shí)監(jiān)控，就能夠隨時(shí)掌握各種數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，進(jìn)而根據(jù)對(duì)各種變化趨勢(shì)的分析，能夠及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整與控制，將各種數(shù)據(jù)信息控制在合理的范圍內(nèi)，保障原油的安全輸送。因此，從界面控制儀表在原油輸送中的應(yīng)用來(lái)看，有效地實(shí)現(xiàn)了外輸指標(biāo)的優(yōu)化。

2.3 節(jié)約成本，創(chuàng)出效益

在采油工藝中，自動(dòng)化儀表的應(yīng)用能夠有效提升整個(gè)工藝水平，一些自動(dòng)化儀表的應(yīng)用突破了傳統(tǒng)的技術(shù)限制，節(jié)約了生產(chǎn)成本。比如，聯(lián)合站中如果應(yīng)用傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)器，由于其性能相對(duì)較差，在實(shí)際的應(yīng)用中，精度控制不足、穩(wěn)定性較差，再加上不具備自動(dòng)報(bào)警的功能，影響了采油工藝的正常進(jìn)行。要改變這種現(xiàn)狀，可以應(yīng)用新型的調(diào)節(jié)器，發(fā)揮新型調(diào)節(jié)器報(bào)警與調(diào)節(jié)等各方面的功能，提高穩(wěn)定性，節(jié)約成本，為油田企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

3 自動(dòng)化儀表在采油工藝中的具體應(yīng)用

3.1 DCS 控制體系與石油生產(chǎn)控制相結(jié)合

在油田企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)中，可以將各種類型的自動(dòng)化儀表應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)模塊，在不同的生產(chǎn)模塊之間建立相應(yīng)的聯(lián)系。比如，DCS 控制體系與石油生產(chǎn)控制的結(jié)合，有效改變了傳統(tǒng)的控制與生產(chǎn)現(xiàn)狀，油田企業(yè)需掌握以下要點(diǎn)，才能夠充分發(fā)揮自動(dòng)化儀表在采油工藝中的重要作用。首先，有關(guān)人員要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)信息的收集與控制，專業(yè)人員需在自動(dòng)化儀表應(yīng)用前，全面掌握油田現(xiàn)場(chǎng)的各種信息，并根據(jù)這些信息制定相應(yīng)的控制方案。現(xiàn)場(chǎng)信息收集主要是在詳細(xì)石油數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，將各種的控制體系進(jìn)行整合、篩選，從中提取相應(yīng)的可用信息，保障現(xiàn)場(chǎng)信息的真實(shí)性、全面性。其次，DCS控制體系的構(gòu)建中，監(jiān)控中心是其中的重要組成，監(jiān)控中心在整個(gè)控制體系中的作用是要進(jìn)行流量數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)等的獲取。當(dāng)監(jiān)控中心獲得這些信息以后，需將這些信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，輸入指定的服務(wù)器系統(tǒng)中，而服務(wù)器自帶的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠?qū)⑦@些信息進(jìn)行處理，經(jīng)由處理的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)綄I(yè)的技術(shù)人員手中以后，技術(shù)人員通過(guò)對(duì)這些信息的全面掌握，能夠提前進(jìn)行采油風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別與控制，最大程度上減少采油的安全事故。采油過(guò)程中，由于自然環(huán)境因素可能會(huì)影響相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取，而通過(guò)均衡傳輸模式的建立，能夠保障相關(guān)信息獲取的全面性、真實(shí)性。采油工作人員需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件，對(duì)各個(gè)采油流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，只要在監(jiān)控過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的問(wèn)題，就要立即處理，保障DCS 控制體系與石油生產(chǎn)控制的結(jié)合，推動(dòng)數(shù)字化油田建設(shè)。

3.2 中央控制室與系統(tǒng)子站相連接

自動(dòng)化儀表在采油工藝中的應(yīng)用還能夠加強(qiáng)中央控制室與系統(tǒng)子站之間的聯(lián)系，使得中央控制室能夠與各個(gè)系統(tǒng)子站進(jìn)行有效連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)采油工藝、流程的全過(guò)程控制。油田開采工作中，DCS 系統(tǒng)子站能夠?qū)崿F(xiàn)通信線路與中央控制室的聯(lián)系，而這種聯(lián)系使得在采油過(guò)程中，中央控制室能夠?qū)崟r(shí)獲取各個(gè)DCS子站的數(shù)據(jù)信息、自動(dòng)化儀表檢驗(yàn)圖示，獲得這些信息以后，中央控制室內(nèi)的相關(guān)模塊能夠通過(guò)對(duì)這些信息的處理，生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，從而使得在采油工藝應(yīng)用、DCS 運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制與管理。中央控制室內(nèi)的相關(guān)人員能夠?qū)CS 子站系統(tǒng)進(jìn)行在線、離開狀態(tài)的修改，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理，而這些管理過(guò)程可以通過(guò)動(dòng)態(tài)獲取信息模型來(lái)實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)化儀表在采油工藝中的應(yīng)用能夠充分發(fā)揮DCS 體系的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)中央控制室與系統(tǒng)子站連接運(yùn)行的過(guò)程中，通過(guò)各種數(shù)據(jù)的獲取，能夠在相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析與利用，而這些數(shù)據(jù)分析可以監(jiān)督采油工藝的應(yīng)用情況，維持高效的采油作業(yè)。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，數(shù)字化油田建設(shè)成為油田行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，為有效保障油田的高效、安全開采，必須加強(qiáng)新型采油工藝的應(yīng)用，將自動(dòng)化儀表應(yīng)用于采油工藝中，發(fā)揮自動(dòng)化儀表在相關(guān)采油參數(shù)獲取、監(jiān)督、控制方面的作用，提升整個(gè)的采油效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。