程艷楠

（大慶油田有限責任公司第九采油廠信息中心，黑龍江 大慶 163853）

0 引言

隨著油田開采行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，抽油機技術(shù)也在不斷更新。近年來，油氣開采企業(yè)通過引進先進的石油開采技術(shù)，實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)和智能化管理，與以往的抽油機相比，工作效率更高，耗能更低，很大程度上提升了油田開采的質(zhì)量和效率，有效降低了采油成本。目前，數(shù)字化抽油機在油田中的長期使用極大降低了員工的勞動強度，獲得了廣泛的應用和普及，使石油開采業(yè)向著自動化方向發(fā)展。

1 數(shù)字化抽油機技術(shù)概述

數(shù)字化抽油機涵蓋信號采集等多種功能，是油田開采實現(xiàn)高效節(jié)能的重要基礎。數(shù)字化抽油機的信號采集是通過在設備上配備遠程終端功能，使獲得的信號通過合理的運輸途徑進行傳輸，最終至網(wǎng)絡信號的傳輸平臺，實現(xiàn)遠程監(jiān)測。同時，對于平臺所傳輸?shù)母黜椫噶?，?shù)字化抽油機也可以通過同樣的方式將數(shù)據(jù)傳輸過來并送達各個終端端口，由各單元根據(jù)有效數(shù)據(jù)分別執(zhí)行平臺指令。

2 我國數(shù)字化抽油機的應用現(xiàn)狀

2.1 換向智能抽油機的應用

石油開采企業(yè)引進換向智能抽油機，運用智能模擬的方式，有效改變了石油開采運行體系，使工作效率得到了極大的提升，具有操作平穩(wěn)、獨立運行等優(yōu)勢。換向智能抽油機具有性能平穩(wěn)且安全系數(shù)較高的特點，能夠極大程度減少抽油機在運轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的故障隱患。

2.2 間歇式智能抽油機的應用

對于收油機所顯示的相關(guān)數(shù)據(jù)，油氣開采企業(yè)可以通過智能抽油機進行有效的收集，并對這些數(shù)據(jù)進行合理的分析歸類，通過智能調(diào)控的方式對抽油機進行操控，能夠有效提高采油效率，并達到節(jié)能生產(chǎn)的目的。間歇式智能抽油機的應用可以有效提升工作效率，并使采油生產(chǎn)能夠平穩(wěn)運行，改變以往設備空抽的現(xiàn)象，使生產(chǎn)效率得到極大提升，同時有效降低企業(yè)的開采成本。

2.3 自適應自學式抽油機的應用

對于設備工業(yè)能力欠缺的油井，其可以應用自適應自學式智能化抽油機。該設備在運行過程中通過高端的智能化操作系統(tǒng)能夠有效監(jiān)控到設備運行狀況，同時獲得有效的設備運行數(shù)據(jù)并進行自動化分析，在以此數(shù)據(jù)為依據(jù)的前提下進行自動化調(diào)控，實現(xiàn)油井的自動化管理［1］。

2.4 第二代數(shù)字化抽油機的應用

油氣開采企業(yè)通過引進第二代數(shù)字化抽油機，可以改善原始抽油機的工作性能，通過對設備添加調(diào)節(jié)裝置，能夠使抽油機在運作過程中進行手動和自動的切換。同時，第二代數(shù)字化抽油機同樣具備監(jiān)測及調(diào)控等功能，雖然采油量與以往的抽油機無明顯差別，但采油質(zhì)量發(fā)生了很大的變化，石油的含水量大大降低，同時提高了設備節(jié)電率，有效降低了開采成本。

3 數(shù)字化抽油機技術(shù)的應用優(yōu)勢

3.1 遠程控制

數(shù)字化抽油機最大的優(yōu)勢之一就是可以進行遠程操控，該項設備可以由人工通過專業(yè)的操作指令進行終端的工作流程調(diào)控，并將獲得的有效數(shù)據(jù)進行分類上傳，自動完成指令操控。該項優(yōu)勢極大保證了工作人員的人身安全，并有效提升了設備的工作效率。

3.2 信號采集

抽油機運行過程中，工作人員可以通過遠程終端設備對抽油機的運行情況進行數(shù)據(jù)分析。同時，抽油機能夠?qū)@得的有效信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬δ軋D，為管控人員提供更加直觀、快捷的監(jiān)管和指令操作依據(jù)。

3.3 自動調(diào)節(jié)

新型數(shù)字化抽油機具有對設備運轉(zhuǎn)情況以及工作效率進行自動調(diào)控的優(yōu)勢，在設備運行時，通過智能化、自動化的數(shù)據(jù)管理以及遠程操控，提高設備運行效率，同時降低人力成本。另外，數(shù)字化抽油機技術(shù)可以讓抽油機保持最佳的運行狀態(tài)，提供更加嚴謹科學的數(shù)據(jù)信息，極大避免由于人工操作產(chǎn)生的各種不確定因素。

3.4 自動調(diào)節(jié)沖程

油氣開采企業(yè)通過引進和普及自動化沖程調(diào)節(jié)技術(shù)，使設備沖程調(diào)節(jié)功能獲得了極大的提升。這項技術(shù)減少了設備運行成本的投入，同時使運作成本有所降低，節(jié)省了設備運行時間，需要人工進行調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)較少，在節(jié)省勞動力的同時也提升了工作效率。

3.5 預警系統(tǒng)

油氣開采企業(yè)通過引進數(shù)字化抽油機技術(shù)，實現(xiàn)了自動化沖程調(diào)節(jié)，使設備沖程調(diào)節(jié)功能獲得了極大的提升。油氣開采企業(yè)通過引進數(shù)字化抽油機技術(shù)還實現(xiàn)了系統(tǒng)自動報警功能，能夠?qū)υO備運行狀態(tài)進行有效的測控。如果設備出現(xiàn)運行狀況，安全監(jiān)督系統(tǒng)就會自動報警，并及時運行配套保護裝置，如切開電源、預防電路發(fā)生短路等，以避免重大安全事故發(fā)生［2］。

4 數(shù)字化抽油機技術(shù)存在的問題

4.1 功能方面

數(shù)字化抽油機在我國的應用實踐尚不豐富，沒有積累足夠的經(jīng)驗，同時該設備的眾多功能沒有完全實現(xiàn)數(shù)字化，在應用過程中會受到諸多局限，不能夠有效發(fā)揮作用。盡管第二代數(shù)字化抽油機已經(jīng)進行了更新，功能基本上實現(xiàn)了數(shù)字化，但在實際操作時仍難以滿足工程需要。

4.2 應用方面

一方面，技術(shù)的研發(fā)不夠完善，很多技術(shù)領(lǐng)域有待進一步開發(fā)；另一方面，很多技術(shù)并沒有與實際操作相結(jié)合，也就沒有將設備的作用真正發(fā)揮出來。生產(chǎn)過程中，很多任務的完成會受到較大的限制。例如，受到相關(guān)制度或一定自然條件的影響，很多設備的運作要在工頻限制的前提下進行，不能夠隨意調(diào)節(jié)沖次。一些數(shù)字化抽油機已經(jīng)配備了平衡配重機構(gòu)，但機器本身會有一定的影響，電機也有可能出現(xiàn)故障。很多油井在工作時已經(jīng)陷入空抽狀態(tài)，但反饋預警不及時，造成了較長時間的資源浪費。

4.3 技術(shù)方面

當前在開展測量工作時應用最多的是電流法，但該方法存在無法辨別正負極的弊端，測量結(jié)果容易出現(xiàn)一定的偏差。此外，該方法在使用時也存在一定的問題，這使得測量結(jié)果的可信度進一步降低。平衡機構(gòu)運行過程會消耗較多資源，但效果不一定能夠達到預期，其中存在大量的無用消耗情況，浪費較為嚴重，也影響了機器最終的功用效果，無法滿足實際需求。抽油機的使用壽命還會受到諧波等因素的不良影響。

5 數(shù)字化抽油機技術(shù)的應用優(yōu)化成果

油氣開采企業(yè)通過應用無線傳輸技術(shù)，解決了遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，縮短了遠程網(wǎng)絡的設計周期，利用無線網(wǎng)絡獲取實時信息，提高了管理水平。

為了加強數(shù)字化管理，石油和地方站開始建設和改造，利用無線網(wǎng)絡驅(qū)動管理，通過對信息的分析和處理，開展遠程控制操作，并通過過程自動保護，滿足了數(shù)字化生產(chǎn)的需要，解決了電磁干擾問題，優(yōu)化了電子設備和生產(chǎn)設備［3］。

6 未來數(shù)字化抽油機技術(shù)的發(fā)展趨勢

6.1 向自動化和智能化方向發(fā)展

自動化發(fā)展已經(jīng)成為目前石油開采業(yè)的必然趨勢，在設備運行過程中極大地節(jié)約了人力、物力。同時，設備在運行過程中能夠進行自動檢測以及信息的采集和分類，再進行合理的調(diào)控，極大地降低了采油運營成本。石油開采實現(xiàn)自動化管理需要將現(xiàn)代信息技術(shù)與抽油機技術(shù)進行有效地結(jié)合，這樣才能進一步實現(xiàn)油田的智能化管控。此外，抽油機能夠進行動態(tài)檢測，極大提高了設備維修效率和精準率。

6.2 向遠程控制和無線控制方向發(fā)展

目前在石油開采過程中，工作人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)異地對抽油機的遠程調(diào)控。柴油機控制設備在獲取到開采數(shù)據(jù)后，會將其進行分類和整理并傳輸?shù)焦ぷ魅藛T的軟件上，這種方便快捷的遠程操作在目前的互聯(lián)網(wǎng)應用中獲得了廣泛的推廣和普及。通過先進的無線控制，許多開采終端的先進設備取代了人工的操控和管理，有效避免了人機接觸存在的各種弊端和問題，極大提升了抽油機的管理效率，同時使石油開采工程更具安全性和實效性。

6.3 向系統(tǒng)化和多樣化方向發(fā)展

互聯(lián)網(wǎng)背景下，油氣開采企業(yè)通過計算機軟件對整個石油開采系統(tǒng)進行綜合全面的管控，引進智能化高端的運行設備，極大地提升了石油開采的生產(chǎn)效率，使石油開采質(zhì)量獲得了有效提高，同時也對抽油機設備的功能提出了更高的要求。石油開采的復雜環(huán)境以及較長的開采周期要求抽油機向多元化的趨勢發(fā)展，以滿足各種復雜多變的柴油環(huán)境，確保抽油機能夠在復雜的環(huán)境下正常運轉(zhuǎn)［4］。

6.4 向精細化管理方向發(fā)展

油氣開采企業(yè)通過加強內(nèi)部精細化管理，可以實現(xiàn)內(nèi)部有效管控，提升企業(yè)競爭力，極大程度上解決由于企業(yè)運行管理不到位所造成的成本過高的問題，有效減少資源浪費的狀況，同時提升石油開采的效益。鑒于此，要實現(xiàn)抽油機數(shù)字化，實現(xiàn)科學的管理，就必須對抽油機進行科學有效的監(jiān)控，并對石油采集過程中獲得的精準數(shù)據(jù)進行科學的分析和調(diào)控，使石油開采設備保持優(yōu)質(zhì)的運行狀態(tài)，從而確保石油開采行業(yè)能夠持續(xù)平穩(wěn)發(fā)展。

7 結(jié)語

油氣開采企業(yè)具有高風險、高投入和技術(shù)先進的特點。數(shù)字化抽油機能夠?qū)υO備運行數(shù)據(jù)進行有效收集，同時能夠?qū)崿F(xiàn)遠程操控，對提高抽油機的工作效率、降低能源消耗等方面起到了重要的作用，同時實現(xiàn)了油田的自動化、智能化管理，提高了能源的利用率，使油氣開采企業(yè)獲得了更高的經(jīng)濟效益。油氣開采企業(yè)通過采用數(shù)字化抽油機，滿足了油田開采的需求，實現(xiàn)了遠程操控以及精細化管理。石油作為不可再生能源，是國家重要的戰(zhàn)略資源。通過發(fā)揮數(shù)字化抽油機的各項功能和優(yōu)勢，油氣開采企業(yè)的節(jié)能降耗工作將獲得極大提升，其是提升企業(yè)經(jīng)濟效益、促進企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，應用前景廣闊。