王海翠

【摘要】信息化和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，為油田的采油工藝提升帶來了巨大契機(jī)。它的優(yōu)勢(shì)是可提高采油的效率，能使采油數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，可降低能耗，節(jié)省人力，避免浪費(fèi)。筆者圍繞著自動(dòng)化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化技術(shù) 采油工藝

信息化和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，為油田的采油工藝提升帶來了巨大契機(jī)。它的優(yōu)勢(shì)是可提高采油的效率，能使采油數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，可降低能耗，節(jié)省人力，避免浪費(fèi)。筆者圍繞著自動(dòng)化技術(shù)在采油工藝中的應(yīng)用進(jìn)行探討，表達(dá)自己的觀點(diǎn)和看法。

對(duì)于采油工藝來講，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在原油的開采和集輸與處理上。細(xì)化來講主要是表現(xiàn)在生產(chǎn)工藝包括原油脫水、集輸、穩(wěn)定和污水處理。采用的技術(shù)主要是以總線控制為框架，包括原油分水器的自動(dòng)化控制，污水處理的自動(dòng)化控制，加熱系統(tǒng)的自動(dòng)化控制等諸方面，并且利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，通過數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集實(shí)現(xiàn)信息綜合發(fā)布系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)報(bào)表的自動(dòng)生成、生產(chǎn)成本和辦公系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化管理。

1 自動(dòng)化在采油工藝方面的系統(tǒng)構(gòu)成

自動(dòng)化在采油工藝系統(tǒng)構(gòu)成方面可以分為四個(gè)層次，即：決策層、監(jiān)控層、數(shù)據(jù)層、現(xiàn)場(chǎng)層，并經(jīng)過信息網(wǎng)絡(luò)把四個(gè)層次有機(jī)連接起來，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

決策層，是指系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)層上傳的主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的統(tǒng)計(jì)、分析，管理者可以通過這些數(shù)據(jù)分析結(jié)果及時(shí)了解生產(chǎn)情況，做出正確的決策，指揮生產(chǎn)。

數(shù)據(jù)層，是指自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)所有集輸站庫(kù)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)及分類，并自動(dòng)提取數(shù)據(jù)生成生產(chǎn)所需要的各類報(bào)表，而且可以進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和查詢，對(duì)采油數(shù)據(jù)自動(dòng)按月、季度、年度進(jìn)行匯總分析，為管理者的分析和決策提供最直接真實(shí)的依據(jù)。

監(jiān)控層，是指系統(tǒng)主要對(duì)各集輸站庫(kù)內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、調(diào)控以及向上級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，同時(shí)對(duì)采油生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)以及對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警處理。

現(xiàn)場(chǎng)層，是指自動(dòng)對(duì)采油生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和調(diào)控，能夠保證生產(chǎn)安全高效地運(yùn)行，大幅度降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效消除安全隱患。

2 采油生產(chǎn)工藝中自動(dòng)化系統(tǒng)介紹

（1）采油工藝中模擬式自動(dòng)化控制系統(tǒng)。模擬式自動(dòng)化控制系統(tǒng)是建立在模擬控制裝置之上的，進(jìn)行三相分離和緩沖罐液位等工藝參量的控制，目前傳統(tǒng)的模擬式控制系統(tǒng)主要應(yīng)用在老油區(qū)。模擬式自動(dòng)化控制系統(tǒng)在實(shí)踐中存在一些不足，比如：硬件隨著性能不斷增加，導(dǎo)致配件多，系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)于后期保養(yǎng)上產(chǎn)生很大技術(shù)困難。系統(tǒng)的擴(kuò)展能力差，采油工藝參數(shù)較少。另外傳統(tǒng)控制器控制系統(tǒng)少，抗干擾能力較差。

（2）數(shù)字式自動(dòng)化控制系統(tǒng)。數(shù)字式自動(dòng)化控制系統(tǒng)是通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)被控參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)設(shè)定值和控制方法再進(jìn)行一定的運(yùn)算，然后再輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)從而對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行控制，使被控的參數(shù)穩(wěn)定在給定值區(qū)間運(yùn)作。在采油工藝上，數(shù)字式自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過控制變頻調(diào)速器來調(diào)整輸油泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，最后達(dá)到控制緩沖罐液位的目的，從而實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)過程的閉環(huán)控制。

（3）可編程自動(dòng)化控制器?？删幊套詣?dòng)化控制器和工業(yè)計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上存在一定的差異，可編程自動(dòng)化控制器不能獨(dú)立構(gòu)成一個(gè)完整的、大規(guī)模的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，一般情況下它都與工控機(jī)、智能儀表等一起組成一個(gè)分布式控制系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)集中管理、獲得數(shù)據(jù)和分散可控。分散化的控制可以不會(huì)因?yàn)橛?jì)算機(jī)或個(gè)別回路故障而影響整個(gè)系統(tǒng)都失去運(yùn)行控制。目前可編程自動(dòng)化控制器已經(jīng)在污水處理、排放，風(fēng)機(jī)、泵的變頻調(diào)速控制等上廣泛進(jìn)行應(yīng)用。

（4）監(jiān)測(cè)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上，在采油生產(chǎn)過程中起到控制與調(diào)度自動(dòng)化作用的系統(tǒng)。它可以對(duì)運(yùn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)別控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等功能。監(jiān)測(cè)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，特別是在石油開采領(lǐng)域發(fā)展迅速。

3 自動(dòng)化技術(shù)在采油生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用

（1）自動(dòng)化技術(shù)在原油脫水方面的應(yīng)用。對(duì)分水器內(nèi)的油水界面、油氣界面和操作壓力等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，然后傳輸?shù)街醒胩幚砥?，而后根?jù)給定值反饋給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)節(jié)。

（2）自動(dòng)化技術(shù)在原油長(zhǎng)輸管線中的應(yīng)用。

開發(fā)管線實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，調(diào)節(jié)管輸工藝參數(shù)。現(xiàn)在原油的輸送多采用管線輸送，原油在輸送過程中存在著摩擦阻力損失和散熱損失兩方面的能量損失。在原油管輸過程中存在著能耗最小的優(yōu)化輸送選擇。因此，如果采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)化技術(shù)，優(yōu)化輸油參數(shù)，解決摩擦阻力損失和散熱損失之間的矛盾，就能夠提高管輸效率。

（3）自動(dòng)化技術(shù)在提高采油設(shè)備運(yùn)行效率方面的應(yīng)用。

泵類設(shè)備的運(yùn)行效率的高低直接決定了生產(chǎn)單位的電耗指標(biāo)?？梢詫?duì)大型外輸泵的運(yùn)行效率實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)控，及時(shí)找出機(jī)泵運(yùn)行效率變化的原因，從而能夠及時(shí)調(diào)整操作，提高機(jī)泵運(yùn)行效率?？梢詫?duì)采油的壓力系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化控制。改變?cè)腥斯た刂频倪\(yùn)行方式，增加安全檢測(cè)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)及相關(guān)能耗參數(shù)計(jì)量。

（4）自動(dòng)化技術(shù)在辦公自動(dòng)化方面的應(yīng)用。

辦公自動(dòng)化分為生產(chǎn)報(bào)表自動(dòng)生成和辦公網(wǎng)絡(luò)化兩部分。生產(chǎn)報(bào)表自動(dòng)化生成，主要是依據(jù)系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)參數(shù)的自動(dòng)采集生成數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，并進(jìn)行自動(dòng)累計(jì)和計(jì)算，生成當(dāng)日生產(chǎn)報(bào)表。辦公網(wǎng)絡(luò)化管理主要是依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在各采油隊(duì)內(nèi)部建立局域網(wǎng)絡(luò)，將站內(nèi)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，技術(shù)資料和其他管理資料實(shí)現(xiàn)共享，并且通過服務(wù)器與上級(jí)部門的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)將本站的生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳到上一級(jí)管理部門。同時(shí)可以對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行指揮與分析，通過采集真實(shí)準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息，進(jìn)行科學(xué)的分類整理，采用有效的分析方法，使管理者對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)做出正確的指揮，對(duì)暴露出的問題進(jìn)行分析和決策。把管理人員從繁重的信息收集整理和統(tǒng)計(jì)中解放出來，使各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)能利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確、及時(shí)、全面地掌握信息，統(tǒng)籌安排生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)工作，提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

在采油過程中進(jìn)行自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用是正確的，也是科學(xué)的。自動(dòng)化控制技術(shù)不但可以提高采油的效率，能使采油數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，還能夠降低能耗，節(jié)省人力，避免浪費(fèi)，提高生產(chǎn)的安全性。希望采油工藝中多采用可行的自動(dòng)化技術(shù)，力爭(zhēng)采油技術(shù)的更上層樓。

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