数字化自动仪表在采油工艺中的应用

何洪顺

摘要：随着科技的发展传统采油模式面临新的挑战。自动化技术的应用进一步改变了传统的油田开发模式，提升了采油效率，优化了油田开发管理模式。其中自动化仪表的应用尤为突出，它的应用加快推进了油田数字化的发展的步伐，由于其储存、计算、自控等方面的特征，进而带动了采油工艺的智能化、自动化。本文主要分析自动化仪表在采油工艺中的应用优势，探讨其在实际生产中的主要应用情况。从而为进一步推广应用自动化仪表打好基础。

关键词：自动化仪表;效率;优化;智能化;自动化

一、自动化仪表类型

（1）界面控制的仪表

界面控制自动化仪表本身具有一定的自动化功能，其在采油过程中发挥着重要作用，有利于提升采油效率。例如我们常见的界面控制自动化仪表-差压变送器，差压变送器能能够充分与电器转换器相结合，两者之间存在一定的联动作用，在实际采油过程中，应用该仪表能够实现对油品差压的监测及控制。并且操作人员能够通过对监测结果的分析实时控制采油流程。实现精准科学的操作，进一步提升采油效率。目前该类自动化仪表在油田开发中应用比较广泛，且目油田开发中对这种界面控制类仪表的依赖性比较高。

（2）监测类仪表

监测类仪表主要是对采油过程中的各类数据进行实时监测，一次表所测量的参数能够直接在二次仪表中进行显示，因此，监测类仪表的应用能够直观呈现相应的监测参数与结果。该类仪表在采油过程中是不可或缺的自动化仪表设备，油井各类压力变化是判断油井是否正常生产的重要依据，操作人员通过监测仪表对生产目标数据进行准确监测，对油井的各类数据指标进行判断从而进一步制定合理的生产控制措施，确保油井的合理生产，进而延长油井的稳产期。

（3）报警控制类仪表

报警控制类仪表其主要作用是在采油过程中发现危害时及时进行隔断控制，并向控制中心发出警报。该类仪表主要是通过对对液位、压力、气体与流量等各类参数的获取与分析，将这些参数的变化趋势与安全范围进行对比，一旦相关参数超过了安全限值，报警装置就会立即将这些异常信息反馈给生产系统，进而实现预警，最大程度上减少生产威胁。另外这类仪表可以通过编程与自动阀门进行联动。

二、自动化仪表应用优势

（1）提升安全管理能效

自动化仪表的应用有利于提升安全管理。对于采油中转站来说，其站内液体及原油外输过程属于全天候、不间断作业，站内操作人员工作强度比较大，操作人员往往需要不断奔波于操作室与值班室之间，控制输压的稳定，当压力过高则需要打开阀门泄压，当压力过低则需要关闭阀门憋压，这样的操作常常会存在跑漏、外输的稳定性不足等现象。利用自动化控制仪表，我们进行联动，在数据采集部分采集压力，通过编程确定阀门开关的阈值。当压力出现变动阀门根据压力情况自动进行调节，操作人员只需要关注阀门运行是否正常即可，这进一步提升了站内的安全管理效率，确保了全站的平稳运行。

（2）优化了生产指标

自动化仪表的应用将生产控制更加精细化，生产指标得到了进一步优化，在站内应用自动化界面控制仪表进行原油的输送管理，不仅能够保障正常的输送，还能够维持输送过程中压力与温度的平稳性。[1]操作人员可以通过自动化仪表界面对生产情况进行掌控，由于设定了对应的压力阈值，促使生产压力控制相当平稳，生产指标也对应相当平稳，各类生产数据在控制范围内实现微调，从而进一步优化了生产指标。

（3）节约成本，创出效益

传统控制调节器主要通过人为操作进行调节，人员操作精准度不够，稳定性也相对较差。从精益生产的角度，每一次不稳定与不精确都是对生产成本的浪费。应用自动化控制调节器，不论从数据采集及指令执行的角度来说，对实际生产都是一种提升。精准的控制与稳定的生产从另一个角度分析就是节约了生产成本，创造了更高的效益。

三、自动化仪表在采油工艺中的具体应用

（1）DCS控制体系与石油生产控制相结合

在工厂化、模块化生产的趋势下，应该用各类自动化仪表能够促使各生产单元联系更加紧密，从而实现高维度的控制。例如DCS控制体系与石油生产控制的结合。油田开发建设中应用自动化仪表时要全面掌握生产信息及自动化控制可操作性，进行全面信息及控制方案编制。以前期收集的生产信息为基础，进一步对控制系统进行调整、整合、筛选。将对应信息与控制指令相互联动。DCS控制体系中监控中心是其重要组成部分，监控中心在整个控制体系中的作用是要进行流量数据、温度数据等的获取。当监控中心获得这些信息以后，需将这些信息数据进行整理，输入指定的服务器系统中，而服务器自带的数据处理系统能够将这些信息进行处理，经由处理的数据被传输到专业的技术人员手中以后，技术人员通过对这些信息的全面掌握，能够提前进行采油风险的识别与控制，最大程度上减少采油的安全事故。[2]

（2）中央控制室与系统子站相连接

应用自动化仪表能够进一步加强中央控制室与系统子站之间的联系，通过这样的有效连接，能够进一步实现对整个采油工艺及采油流程的控制。在实际生产过程中，DCS系统子站能够实现通信线路与中央控制的联系，并且这种联系往往存在于实际采油过程中，中央控制室实时采集获取DCS子站的数据，自动化仪表检验图示，并对这些数据信息进行模块化处理，最终生成对应的数据系统，从而实现自动化控制与管理。另外，我们还可以对DCS子站系统进行在线或者离线修改，从而实现科学化管理，而这些管理过程可以通过动态获取信息模型来实现。这些数据分析又可以监督采油工艺的应用情况，维持高效的采油作业。

總结

如本文所探讨的，随着油气资源的需求不断增加，油田开发力度的逐步增强，传统单一的采油工艺已经无法保障油田开发的效率，油田资源利用率相对也比较低。将自动化仪表引入采油工艺技术，实现采油参数获取、过程监测、指令控制。进一步提升采油效率，从而为油气企业进一步创造更高的经济效益。

参考文献

[1]张珊珊，李清波，孙彦虎.自动化技术在采油工艺中的应用[J].化工管理，2019（10）：203.

[2]崔庆云.自动化仪表在采油工艺中的应用[J].化学工程与装备，2019（01）：67-68.

[3]宋洋.自动化仪表在实现数字化油田中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2018，038（014）：34-35.

[4]曹治民.自动化仪表在实现数字化油田中的应用分析[J].石化技术，2017，24（12）：186.

长庆油田第一采油厂侯南作业区 陕西 延安 716000