浅析建设数字化油田过程中自动化仪表的使用及维护措施

张庆东

（大庆油田有限责任公司第一采油厂数字化运维中心仪表检定室，黑龙江 大庆 163000）

在数字化油田建设过程中，使用自动化仪表可以完成油田压力值的实时监测，该方式比人工监测更加有效，且准确率更高。在获取到这一压力值后，工作人员用相关数据进行建模分析，能够有效提高后续工作效率，提高油田产业发展的自动化水平。数字化油田的建设是时代的发展趋势，今后工作过程中，管理者需重视自动化仪表的使用，做好仪器安全的维护，以保证数字化油田的高质量发展。

1 自动化仪表使用的优势分析

1.1 促进节能环保目标的实现

自动化仪表往往能够有效节约能源消耗。与传统监测方式相比，自动化仪表可以做好电路规划工作，一旦设备断电或者是出现不良状况，即能够控制电路，保证工作正常开展。自动化仪表这一设备上通常会装有太阳能吸收板，该方式可以将太阳能转化为电能，满足自动化仪表的使用要求。另外该方式下不会生成过多噪音，噪声污染较小，与科学环保这一理念相符合。

1.2 实现计算机全自动化管理

自动化仪表在使用过程中可以完全利用计算机程序完成监测工作，该方式下，只需要利用集成板进行数据调控即可。这一监测过程中无须利用过多的人力物力，降低了成本投入，且能够有效减少安全隐患。自动化监测过程中，其相应监测方向等数据可以由人工进行调控，按照不同开采模式选用不同的监测方案。数据调控过程中，只需要对电流参数调整即可，监督管理起来较为方便。此外，在传统监测过程中，所有监测仪器都有着其自己的线路，一旦某一个仪器出现问题，则会导致所有仪器无法正常发挥作用。且对这些仪器进行维护检修时，所需要的时间成本以及物力成本等都比较高。而自动化仪表能够完成24h 无人监控管理，该仪表使用红外遥感技术，提高了监测效率，且无须耗费过多人力物力，具有较强的应用效果。

总体来讲，自动化仪表能够完成油田开发的实时监测，一旦油田开发过程中相应参数发生变化，即能够立刻反映到仪器中，工作人员对自动化仪表进行观察，即能够发现开采状况，并实时了解到油田开发中的压力变化。该方式能够将开采状况直观地呈现出来，可以有效提高开采效率。另外，自动化仪表可以对整个开采作业进行控制，若是所处环境中温度等参数发生变化时，仪表即能够报警，并合理调整相应参数。该方式无须工作人员自己动手，节省了人工调动，控制性更强，且精密程度更高。数字化油田建设下，工作人员能够利用所获取到的数据对数字化建模加以分析，并得出良好的开发方案。技术工作者同样可以观察到自然环境的变化，同时，对油罐压力值进行分析把控，以此，对开采方案进行合理调整。此外在油田开发过程中，同样需要利用数字化方式做好风险评估，一方面需要对现场状况进行合理考察，另一方面需要对其可能遇到的风险做出分析。在开采过程中，需要根据最初作业标准进行合理调整，对于所出现的突发问题做出解决，保证整个工程能够合理开展。

2 建设数字化油田过程中自动化仪表使用的问题

2.1 RTU 故障

在自动化仪表正常使用监控的过程中，其左侧指示灯往往是运行灯常亮而故障灯关闭，另外，RK 灯若是有闪烁状态，则代表着正在完成数据传输。一般来讲，RTU 设备运行中若是信号灯出现问题，则代表着整个设备出现了故障。例如，若是运行灯关闭，则说明RTU 或许存在未加变状况。而若是故障灯处于闪烁状况，则代表着设备本身出现故障。后续对该设备进行处理时，需先判断故障发生部位，之后确保电源被切断再进行处理。

2.2 激活无线变压

无线压变在使用过程中容易受到多种因素的影响而产生休眠状态，休眠后的无线压变需要被人工激活。其中磁力开关激活法是比较常用的一类激活方式，该方式需要利用磁棒，将其与压变开关相触碰做好激活工作。一般来讲，压变开关往往处于压变仪表显示盘上方，在被磁棒触碰后，该设备的指示灯会不断闪烁，直到激活成功才会停止。此外，拆插电池激活法同样较为常用，在实际使用中，需根据具体状况选用合理的激活方式。

2.3 IOT 智能配注仪

微型阀组是一类新型的数字化稳流注水设备，该设备通过太阳能供电，解决了用电问题。且该设备通常会设置相应的传感器，获取注水压力，并将其转化为相应流量信号与预设参数进行对比，最终驱动水流阀门，做好稳流注水工作。该过程中所产生的数据能够利用物联网等技术上传到服务器，能够有效监控其参数状况，一旦参数超过预期，工作人员能够马上观测到相应状况。此外，该方式具有微型化等特点，各类型油田均可使用这一设备进行操作，适用性较强，值得推广使用。

3 出现故障问题的原因

3.1 操作不当

自动化仪表具有一定的精密性，因此若是出现故障，后续检修会比较复杂。基于这一点，对工作人员的能力同样有着较高要求。此外，在油田开发过程中，容易受到周围天气状况的影响，工作人员需要在不同状况下灵活使用维修策略，以此保证自动化仪器使用的有效性。若是工作人员没有经过专业学习，则难以真正担任这一维护任务，容易导致自动化仪表受到损害。基于这一点，还需对工作人员加以培训，以提高工作效率。

3.2 线路接触不良

自动化仪表使用中出现接触不良，同样容易导致仪器故障。虽然这一问题较小，但是造成的后续危害是较大的。若是不处理完全，甚至有可能造成重大事故。因此，需重视工作过程中的精细性，同时做好线路维护，防止出现不良事故。

3.3 自然因素

自动化仪表虽然具有一定的抗干扰能力，但依然难以真正避免自然因素的威胁。例如，在雷雨天气下，容易出现高压电流对自动化仪表造成危害。环境的复杂性同样是导致自动化仪表出现故障的原因，因此，在日常工作中需要重视天气状况，根据不同状况做出处理，以保证仪器的稳定使用。

4 建设数字化油田过程中自动化仪表的使用及维护

4.1 注重开展日常的检查维修工作

做好自动化仪器的保养能够降低油田开发的故障率，同时可以提高开采效率，保证开采收益。在自动化仪器使用过程中，工作人员要做好日常的检查维修工作，可以先对仪器的相应性能、使用条件等进行合理观察分析，并据此制定保养方案。首先，检测仪器中的一次元件，该元件中的伴热功能是重中之重，若是该功能存在不足，则容易对整个设备的使用造成不良影响，尤其是在冬季时，需加强该元件的保养。其次，需重视寒冷天气下的设备养护，天气寒冷更容易导致仪器故障，所以需做好防湿、保温等工作，以此降低资源浪费，保持好工作状态。

此外，随着我国科学技术的不断进步，自动化仪表这一设备类型不断增加，不同种类的仪表在不同领域下都有其主要的应用价值。如果仪表类型与所使用领域有所不符，则会导致仪表使用受限，同时会加剧对仪表的损害，最终容易导致故障。基于此，工作人员需按照油田开发的具体需求，合理选择自动化仪表，以保证相应仪表能够符合使用需求。例如，压力性检测仪表往往需要通过介质不同加以划分，若是石油开发过程中遇到的原料具有较高黏度，则需做好隔膜处理，以便更好地做好原料处理工作。在对压力性量表进行处理时，需保证按照其内部结构进行区分，其中的刻度盘直径等元素均可以作为划分依据。若要选择分析性仪器，可以按照所需选用合理的设备，例如，若要对原油密度进行分析，则可以选用振动式密度计。而若是想对水中含量状况进行分析，则需要选用电导率分析仪。不同类型自动化仪器的选用直接关系到油田开发质量，同时，关乎到仪器的使用寿命。因此，工作人员需重视仪表选择，以提高开采效率。

4.2 建立完善的前期处理体系

做好前期处理准备，能够为后续自动化仪器的使用奠定基础，同时可以保证数字化油田运转的稳定性。在油田工作开始之前，工作人员需对所有相应设备进行检查维护，尤其是一些大型的自动化设备，需要做好故障维护、部件更换等细节的记录，以便今后能够及时检查，为解决故障提供参考。自动化仪表使用过程中，需要为其制定合理的检修方案。检修时，需要保证所有系统都已经停机，以此降低意外事故的发生率。油田开发工作中，各个部门均需做好运行管控工作，对自动化仪器的使用优化等要进行全方位分析。例如，使用时要构建好相应的报警机制，保证系统被破坏时能够及时察觉并处理，以此降低损害，防止系统进一步受损。

4.3 强化对周围环境的观察和控制

在对自动化仪表进行检修时，需要先对其周围环境进行分析，并对系统状况加以了解，在保证机器稳定性后才能够完成检修工作。对于其中涉及的部分气体设备，可以先对周围的温湿度进行定位，防止气体在检修中扩散造成安全隐患。而对于一些固体仪表，则需先对余料进行处理，防止周围有其他物质能够对仪表状况造成影响。一般来讲，油田开采环境都比较恶劣，因此，自动化仪器在使用过程中容易受到多种不良因素的影响。为了保证相应仪器可以顺利使用，还需做好排污处理。首先，工作人员可以根据仪器的具体状况，为其制定合理的排污方案，并严格按照这一方案进行操作。其次，排污工作人员需要对自动化仪器的性能状况进行全方位把控，以此做好后续排污工作。若是工作环境中有着较多粉尘或者是油污，则需要做好防污染工作。若是自动化仪器已经被污染，可以针对其实际状况进行排污检查，着重检查其传感器、插压变速装置等等，完成设备检查，提高应用效率。总体来讲，整个仪表的检测需要从局部到整体，检修工作人员要具有较为专业的能力，充分了解仪表内部结构，以防在拆卸处理中对其他系统结构造成破坏。

4.4 加强人员培训，提高综合素质

油田建设过程中虽然需要用到自动化仪器，但仍然需要人为掌控。做好人员培训能够提高自动化仪器的使用效果。且自动化设备需要日常维护与检修，若是工作人员能力不足，则无法保证相应设备的合理使用。因此，若想提高建设效果，打造出合理的油田数字化建设体系，还需构建更加完善的员工团队，提高工作人员的技能水平及综合素养。在团队建设过程中，可以根据不同岗位对员工的要求对员工进行培训，保证所有工作人员都能够做好自己的分内工作。同时可以定岗定责，提高工作人员创新能力，能够在工作过程中及时发现相应问题并加以解决。此外，需重点做好技术交底工作，在油田开发过程中容易引入更多新型设备，在设备技术引入后，需要先进行工艺培训。对于自动化仪器的日常使用等均需要制定相应规范，保证所有员工都在规范下进行操作。在后期检查过程中，整个团队均需要配合完成检查工作，若是发现自动化仪器中带有问题，还需立刻上报，及时处理这些故障，保证数字化油田的顺利开展。

4.5 进一步发挥信息化调控的优势

自动化仪表在运行过程中往往需要远程控制，为了保证其运行质量，需要在后期研究过程中做好全自动化转型工作。实际使用中，可以将信息技术作为重要切入点，并结合数字化建设状况进行合理分析，选择出其中可利用的技术，完成油田建设创新。尤其是在完成监测工作的过程中，需要加强计算机运算能力，保证远程控制的稳定性，防止周围各种环境因素对自动化仪器的使用造成干扰。在自动化仪器建设过程中，需要根据油田开发的不同需求做好信息化更新。例如，如今人们更加关注远程自动化监测系统的建立，研究人员需重视监测信息的可视化状况，以此提高智能程度，保证仪器使用的科学性，满足新时期发展需求。

5 结语

综上所述，新时代下所利用的数字化油田技术，依赖各种信息设备完成了石油开发工作，成功提高了开发效率。而其中所用到的自动化仪表不仅可以对相应设备的运行状态进行监测，同时可以精准地分析出油田经营状况。在油田开发中具有良好的应用优势。因此，工作人员需要加强对这一仪器的维护与检修，实际操作中，可以按照仪器特点、结构等制定合理的维护计划，并保证按照这一计划完成设备检修，以提高油田的开采效益。