劉曉成
(勝利油田現(xiàn)河采油廠采油一礦,山東 東營 257000)
石油開采的數(shù)量和質(zhì)量對國家發(fā)展的快慢起著決定性的作用,石油這一能源開采的多少對于提高生產(chǎn)力的水平有著很大的發(fā)言權(quán)。當然,一個國家是有的開采數(shù)量和效率是由石油產(chǎn)業(yè)的自動化水平?jīng)Q定的。石油開采的技術(shù)越先進、石油裝備越科學,是有的開采質(zhì)量和數(shù)量就越高。在數(shù)字和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展的今天,自動化技術(shù)在我國生產(chǎn)的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應用,采油生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)對自動化技術(shù)的運用,降低了能耗和生產(chǎn)成本,提高了采油的效率。本文對自動化技術(shù)在采油中的應用進行的探究。
1.人們對石油開采的數(shù)字化和自動的認識水平不到位。采油廠的領(lǐng)導不重視自動化技術(shù)的引進,導致很多的一線工人對石油開采自動化的應用積極性很低,老是習慣于傳統(tǒng)的工藝,對新技術(shù)出現(xiàn)排斥現(xiàn)象,而且對一些自動化的設(shè)備維護不到位,出現(xiàn)設(shè)備提前報廢。
2.采油廠的科技創(chuàng)新能力和對新技術(shù)的引進能力較差。在當前階段我國大部分采油廠的新設(shè)備和新技術(shù)都是和國外協(xié)作共同研制而成的,自主創(chuàng)新的能力和意識較差。還有一部分技術(shù)人員因為認識不到位或者知識的欠缺,出現(xiàn)對新技術(shù)的掌握不夠,嚴重影響了石油的生產(chǎn)開采。
3.采油廠缺少高素質(zhì)的技術(shù)操作人員。由于現(xiàn)實和歷史的原因,有許多自動化的專業(yè)的學生都在大學改到其他的專業(yè),導致社會上自動化的技術(shù)人員比較少。在石油開采以后對一些先進的設(shè)備的維護都不能按時完成。
4.采油廠的一些采油設(shè)備比較落后,自發(fā)研制的采油設(shè)備比較少。我國自主創(chuàng)新的能力和科技水平在國際上還處于落后狀態(tài),一些設(shè)備不兼容,反應的速度不迅速嚴重影響了石油的開采。
5.自動化應用的制度還不夠完善,因為我國對一些設(shè)備的監(jiān)察不夠嚴格,對一些工程的施工質(zhì)量達不到標準,技術(shù)含量比較低再加上內(nèi)部考核跟不上形勢的發(fā)展導致自動監(jiān)控的制度不夠健全。
6.對采油廠自動化運用的資金投資不到位,主要表現(xiàn)為在日常的維護上缺少資金的支撐,導致一些自動化設(shè)備處于停用或者半運行狀態(tài)。
1.模擬化自動控制技術(shù)。在采油的生產(chǎn)過程中,模擬化自動控制系統(tǒng)是以模擬控制裝置為基礎(chǔ)的。在在二十一世紀之前建成的油區(qū)主要是采用傳統(tǒng)的模擬式控制系統(tǒng),主要實現(xiàn)緩沖罐的液位和三相分離工藝的控制,在使用過程中存在以下不足:首先是性能的增加伴隨著硬件的增加,出現(xiàn)原件多,技術(shù)比較復雜,可靠性差;其次是只能控制1 到2 個參數(shù),擴展性能較差;再次是傳統(tǒng)的控制器只能控制定常系統(tǒng)和基本線性系統(tǒng)。最后自調(diào)節(jié)和自整定在保持采油過程的模型和干擾方面存在一定的難度。
2.數(shù)字式自動化控制技術(shù)。
(1)數(shù)字直接控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)開始建立在韋2接轉(zhuǎn)站。這個系統(tǒng)主要依賴一臺計算機,通過控制變頻調(diào)速器來調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速的快慢,以此達到控制緩沖液位的要求,來實現(xiàn)才有的生產(chǎn)封閉式控制。在直接數(shù)字控制系統(tǒng)的具體操作中,隨著實踐的深入,也發(fā)現(xiàn)了一些問題:首先是因為這個系統(tǒng)是建立在一臺微機上的總線上,這就要求這臺微機的可靠性較高,它的規(guī)模無形之中就受到限制;其次這個系統(tǒng)的通信能力不強,數(shù)據(jù)和信息的交換比較困難;再次是因為直接數(shù)字控制系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)都在一臺微機上進行,設(shè)計的軟件比較復雜,對今后的修改和開發(fā)帶來一定的難度;最后基于直接數(shù)字控制系統(tǒng)的編程,人機界面設(shè)計的比較粗糙,不夠簡潔精美。
(2)可編程控制系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)的具體的運用中,可編程控制系統(tǒng)因為和工業(yè)控制計算機上的結(jié)構(gòu)存在很大的差別,所以這個系統(tǒng)不能單獨構(gòu)成大規(guī)模的計算機控制系統(tǒng),只能和工控機、智能儀表構(gòu)成分布式的控制系統(tǒng),集中實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和控制以及分散的功能,這種新型的控制方式有效地改善了控制系統(tǒng)的可靠性,不會因為某個故障或者回路導致整個系統(tǒng)癱瘓。當前這個系統(tǒng)已經(jīng)在污水處理、風機的變頻調(diào)速控制場合運用。由可編控制器系統(tǒng)組成的自動控制系統(tǒng)有以下明顯的特點:一是該控制系統(tǒng)應用模塊化結(jié)構(gòu),功能比較多,所占體積不大,對于對該系統(tǒng)的安裝比較方便;二是這個系統(tǒng)的可靠性能較強,抗干擾能力很強;三是這個系統(tǒng)的編制程序比別的系統(tǒng)簡單,運用起來比較方便;四是這個系統(tǒng)的總體價位比較低;五是這個系統(tǒng)的開放性比較差,與別的公司的可編控制器系統(tǒng)不兼容;六是這個系統(tǒng)的操作系統(tǒng)落后于別的計算機的更新還貸的速度,運行速度較慢,這是該系統(tǒng)的不足之處。
(3)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測控制系統(tǒng)主要以計算機為基礎(chǔ),在實際的采油生產(chǎn)中僅僅起到調(diào)度和控制自動化系統(tǒng)的功能。這個系統(tǒng)能夠?qū)\行中的設(shè)備進行及時的監(jiān)控,以此實現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時采集、設(shè)備的合理調(diào)控、測量甚至參數(shù)的及時調(diào)節(jié)和信號報警等作用。數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測控制系統(tǒng)在社會上的應用范圍比較廣泛,可以運用在電力系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、化工行業(yè)以及石油行業(yè)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)的采集。最近幾年以來,這個系統(tǒng)的應用主要體現(xiàn)在石油開采領(lǐng)域,發(fā)展速度十分迅速,數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測控制系統(tǒng)的硬件和可編程控制系統(tǒng)的硬件基本一樣,唯一不一樣的是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測控制系統(tǒng)在運行中操作人員是主體,計算機僅僅起到輔助的作用。
總之,我國幅員遼闊,地產(chǎn)豐富,所處的地形比較復雜,有著豐富的石油資源,但是我國的石油開采技術(shù)卻遠遠落后于發(fā)達國家,我國石油開采的設(shè)備也和發(fā)達國家有一定距離,這就要求我們石油行業(yè)的技術(shù)人員拓展自己的創(chuàng)新思維,積極借鑒國外的先進經(jīng)驗和技術(shù),加大自主創(chuàng)新的研發(fā)力度,研制出我們國家自己的開采石油的新技術(shù)和新設(shè)備,爭取早日趕上發(fā)達國家的先進水平,縮短與發(fā)達國家的整體科技水平的距離。