浅议自动化技术在采油工艺中的应用

刘崇

摘要：随着我国科学技术的不断发展，自动化技术应用的范围越来越广，而且对我国的经济发展有着极大的促进作用，在采油开采过程中，应用自动化技术不仅可以有效的提高采油的生产效率，而且还能减少开采浪费，促进节能减排，由此可见，采油工艺中自动化技术的应用已经成为了主要的发展方向和趋势，所以加大对其自动化技术的研究力度，有着重要的作用。

关键词：自动化技术;采油工艺

随着社会的不断发展，我国很多行业都发展到了新的阶段，对于采油企业来说，同样如此，采油厂开始运用自动化仪表设备，有助于采油厂日常工作效率的提高，还能促进自身的专业技术水平提高。对于采油厂的不断发展而言，自动化仪表的应用还能确保其在运行中的稳定性。

1 我国采油自动化发展历程论述

20世纪50年代，也就是建国初期，中国刚刚开始发展石油开采，在当时的世界排名中并不占据首要位置，仅仅排在世界第28名。但是中国是石油资源大国，我们面临的问题就是技术水准有待提高，硬件标准不能达到世界先进水平。在改革开放之前，中国的工业发展始终处于上升力度不大的状态，引进的外来资源少，与世界先进水平不能同步接轨。随着改革开放的来临，中国的工业发展呈现加速上涨的趋势，也正是在這个大环境下，我国的石油自动化也跟随大工业的步伐逐渐成熟。根据文献记载，2015年我国的石油开采总量已经累计达到2.1亿吨，位居世界第三的位置。中国的石油分为陆地开采以及海洋开采两个领域。陆地开采以大庆油田为首，海洋领域发展在陆地开采之后，因陆地开采技术和硬件发展成熟稳定后，开始向海洋领域进行探寻开采。

从设备发展上来看，我国的采钻设备制造从最初的单一型号的陆地采钻机到后期的适应不同地形的陆地采钻机一直到发展到海洋领域的采钻机，已经有很多种类。从挖掘深度上看，有200-12000米不同尺寸。目前国内生产石油采钻挖掘机的几大公司有：宝鸡石油机械责任有限公司，中国石油川东钻探公司机械厂，大庆石油集团旗下的机械制造公司等，这些设备厂家始终是跟随着中国石油自动化进程一起成长，相应国家政策和号召，对工艺制造精益求精，才能为我国的石油自动化机械技术发展作保障。当然因为自身技术条件的限制我们也有一部分设备需要从国外进口，来完成整体的自住的石油自己动化机械进程。

2 自动化采油机械设备发展的各项分析

2.1 采油开采所需的各项设备介绍

采油开采过程中需要很多机械设备之间相互配合。前期的地质勘探过程中，需要测绘和地化设备，用来确定地形和地质，再根据此用钻机，测井设备和钻机固定设备进行实际开采，后期收尾工作需要测试设备，抽油和输油设备以及电潜泵来测定油质油量并输送完成检测的采油至制定存储和其他制造领域。

2.2 自动化采油机械设备国内外创新对比

从整个采油自动化的发展历程上看，我国是起步晚，赶超速度快的架势，而国外，尤其是发达国家是从一开始是的领先逐步进行整合领域的创新和融合发展。

国际方面，一些发达国家，例如美，英，法这三个国家，他们本身的采油储备量并不大，需要不断地从采油储备量大的国家进行采购，而大部分采油储备量大的国家经济都不是很发达，在采油机械制造和自动化上得不到有力的发展，那么发达国家因此会利用自身的经济和学术优势研究采油的机械制造自动化，再将技术和设备输出给采油供给国家。从历史发展看，发达国家对采油的利用更早，同样的对采油机械设备的制造和研究也投入的十分早，有一定的前期技术优势。从经济层面，发达国家在技术创新上的投入量也处于世界前列，并且由于自身没有大的采油储备量，为防止采油垄断产生的高价，他们同时对技术这块也是有一定的封锁，来牵制采油大国进行价格战略。

国内采油自动化发展最快的是1990年以后到2009年之间。在这之前，我们与外界，尤其是发达国家，采油大国的交流较少，技术输出和引进都十分有限，面临着设备陈旧和技术革新进行换面甚至无法进行的状态，这样不仅影响整体采油量级的开采，甚至无法保证采油的成品质量，更影响中国的经济发展以及强国战略。在上世纪90年代开始，中国的采油自动化研究开始形成体系，政府下放了采油管理体系-HES采油机械制造管理体系，从监管层面上提高硬件技术，同时改革开放以后，随着国力日渐强盛，以及国人与外界的沟通交流逐渐变多，技术引进加大。虽然面临一些西方国家的打压，发展在某些方面受阻，但是由于中国的采油总量大，加上中国政府的外交政策适时得当，所以没有对我国的采油自动化发展形成严重的阻碍。

3 我国自动化采油工艺研究创新具体表现分析

21世纪以来，中国工业和经济迅速发展，加入WTO国际贸易组织更是驱动了中国要成为世界领先的工业国家。在自动化石油机械领域的提高和创新，主要从以下几个方面全面进行：基础技术的深化提高，成品油的质量完善和种类扩大，体制内外的营销模式深化改革，加强学习和技术交流，结合国家的利好政策和环境，油田，国际社会的变化不断的研究创新。

中国的采油自动化工艺要想创新发展，不受西方的打压，真正的独立自强，以上任何一个方面都不能松懈，从最简单的基本操作，到最后的尖端研究都要把握好每个环节，同时在技术保证的情况下，也要对人力成本进行有效保障，对营销模式和体制改革，也就是管理层面加大力度，才能有效的配合技术的发展。技术是对内的成长，管理是对外的声音，打好配合才能做好创新。

4 采油工艺中自动化技术的应用

只有结合采油开采企业自身实际的需求对自动化技术进行运用，才能有效的解决自动化技术在采油工艺应用过程中存在的问题。想要实现自动化技术在采油工艺中的普及，社会和政府的力量也是重要的一环，我国应该重视对专业人才的培养，培养更多懂得自动化技术以及从事采油开采工作的专业人才。

（1）针对油田生产过程中不需要的仪表，应重新进行选择或适当的改造，也可利用间接测量的方式代替直接测量;

（2）为自动化通讯设备实施防雷措施，可采用分流、接地、屏蔽、传导等现代技术手段，降低雷电对设备的影响和破坏;

（3）为了提高自动化设备的抗干扰能力，可在硬件中使用交换信号、隔离、离地屏蔽等手段。为提高各种程序在使用的过程中具有足够的稳定性，可在自动化技术专用软件中实施实时跟踪监视以及滤波等手段加以控制。若想要控制和监测各个重要环节，从而提升系统的可靠性，也可以通过在结构系统中对双机设备进行运用加以实现;

（4）信息传达技术。目前石油生产信息传输技术主要包括随钻测井和井眼轨迹检测。该技术的应用类似于监测设备，有利于技术人员通过信息分析获取反馈信息，掌握施工岩层和采油轨迹的情况。目前常用的信息传输技术主要有电磁法、超声回弹综合法等。要最大限度地发挥信息通信技术的作用，就必须掌握技术性能、使用方法以及技术优缺点。

（5）直接数字控制系统。DDC系统是通过使用一台计算机检测被控参数，结合设定值与控制手段再做出相应的运算，进而输入进执行机构中，实现有效控制生产，让被控的参数持续保持在规定范围内运行。在采油工艺上，DDC利用控制变频调速器对输油泵的电机转速进行有效控制，进而实现对缓冲灌液位进行有效控制，达到在生产过程中良好的闭环控制的目的。

5 思考与建议

随着全球石油勘探开发行业的快速发展，新的石油生产技术实现了质的飞跃，技术的自动化成为可能。实践中，采油新技术贯穿于采油工程的各个环节和阶段，提高了采油工程建设的效率和安全性。确保采油厂的经济效益。然而，中国与发达国家在新技术的自动化程度、应用领域和流程等方面仍存在较大差距。目前，我国使用的新型石油生产设备和仪器，需要从国外进口，彻底摆脱对国外支持的依赖。我国石油生产新技术正处于摸索阶段，其性能仍有很大的提高空间。实现智能的生产技术、自动化、数字化，首先，从轮班工作的概念的角度，借鉴国外石油生产新技术和过程，增加外国新生产设备的强度研究，逐渐加强的安全生产工程，工程建设的效率，质量，提高可行性降低生产成本，最大程度地扩大生产项目的社会效益和经济效益。

6 结束语

石油产业是兴国利民的重要武器，我国虽然不是世界前列进入该产业的国家，但是从整个发展历程上看，我国的石油自动化发展速度之快，不仅仅为中国的经济发展作出了贡献，同时也为世界经济的发展和人民生活水平的提高做出了贡献。目前来看，世界格局正在发生变化，发达国家因自身的石油储备量缺陷开始利用政治和经济制裁手段，而且目前世界的石油产量正在逐年下滑，为了应对上述变化。创新发展，稳步提高将是中国的石油自动化发展的方向。

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