油氣田機(jī)械自動化的現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)

王智穎

（中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010）

油氣田機(jī)械自動化的現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)

王智穎

（中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010）

在油氣田工程項(xiàng)目施工建設(shè)過程中，機(jī)械設(shè)備是必備的施工工具，機(jī)械設(shè)備的使用將對工程項(xiàng)目建設(shè)產(chǎn)生直接影響。隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，油氣田機(jī)械也在不斷地進(jìn)行改善，并逐漸實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動化。自動化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，使其在施工中效率更高，更加方便靈活，因而具有更加廣泛的應(yīng)用。本文簡要分析探討油氣田機(jī)械自動化的現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)，并提出了自己的一些看法。

油氣田機(jī)械；自動化；現(xiàn)狀；關(guān)鍵技術(shù)

隨著對能源需求的日益增加，油氣田開發(fā)項(xiàng)目日益增多，然而，在實(shí)際施工建設(shè)的過程中，仍然存在諸多問題，例如質(zhì)量問題、成本建設(shè)問題等。機(jī)械設(shè)備自動化的實(shí)現(xiàn)，能夠極大地提高工程油氣田開采的施工效率，大大節(jié)省人力資源，從而有利于油氣田資源的開采，為此，針對現(xiàn)階段油氣田機(jī)械自動化現(xiàn)狀展開分析探討，并提出其使用過程中的關(guān)鍵技術(shù)，有利于我國能源行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1　油氣田機(jī)械自動化應(yīng)用現(xiàn)狀概述

油氣田機(jī)械自動化簡介。隨著新興科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)備逐漸實(shí)現(xiàn)了自動化。尤其是近些年來，自動化技術(shù)不斷發(fā)展，并將機(jī)械自動化逐漸應(yīng)用于各大領(lǐng)域。對于能源行業(yè)而言，通過實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備自動化，能夠有效地促進(jìn)施工建設(shè)的順利進(jìn)行，使工程項(xiàng)目建設(shè)效率更高、操作更加靈活和方便。目前來說，部分油氣田機(jī)械已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動化，并在一定程度上得到了應(yīng)用。組成油氣開采成套設(shè)備的設(shè)備品種有幾百種，而油氣開采工業(yè)的高速發(fā)展使設(shè)備很快更新，并不斷研制出新型號規(guī)格和結(jié)構(gòu)的設(shè)備，比如說離心泵、往復(fù)泵，采油作業(yè)中使用的壓裂泵、注水泵、抽油泵等設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)控，極大的促進(jìn)了油氣田機(jī)械設(shè)備自動化的發(fā)展。

適應(yīng)修井作業(yè)自動化作業(yè)而研發(fā)出油田井口油管抽油桿自動操作機(jī)、自動修井機(jī)、帶壓作業(yè)可視化自動化裝置等先進(jìn)油田作業(yè)自動化裝備；其中自動修井機(jī)被業(yè)內(nèi)評為具有劃時(shí)代意義新型修井產(chǎn)品。在油氣田鉆修自動化工具方面我國更是取得了優(yōu)異的成果，如自動液壓鉗、自動吊卡、多功能卡座、鐵鉆工、液壓管枕等產(chǎn)品被廣大油氣田開發(fā)企業(yè)使用，效果顯著。井口工藝過程操作通常為手動方式，工藝過程參數(shù)的檢測只設(shè)置壓力就地檢測。計(jì)量站的油氣計(jì)量多為玻璃管式量油、翻斗計(jì)量裝置和流量計(jì)計(jì)量幾種方式，溫度、壓力測量以就地指示為主。聯(lián)合站基本都采用了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的圖形顯示技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲和報(bào)表打印功能，有效地提高了生產(chǎn)管理水平，基本實(shí)現(xiàn)了油氣分離、原油脫水、外輸?shù)壬a(chǎn)過程自動化。

2　油氣田機(jī)械自動化關(guān)鍵技術(shù)

2.1機(jī)身位置識別技術(shù)

該技術(shù)是實(shí)現(xiàn)油氣田機(jī)械自動化的重要關(guān)鍵和基礎(chǔ)，機(jī)械設(shè)備只有能夠?qū)ψ陨砦恢眠M(jìn)行識別，才能更好地將數(shù)據(jù)信號進(jìn)行傳輸，從而真正有利于自動化的實(shí)現(xiàn)。通常來說，該技術(shù)不僅包括對機(jī)身位置的內(nèi)部識別，而且能對機(jī)身外部位置進(jìn)行有效識別。對于內(nèi)部位置識別而言，主要是通過傳感器之間的密切配合，傳感器對于機(jī)械設(shè)備行駛路徑能夠快速感應(yīng)，然后以數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行傳輸，最終能夠有效獲知設(shè)備位置。對于外部位置識別來說，應(yīng)預(yù)先在工程項(xiàng)目施工之前，找好一定的基準(zhǔn)點(diǎn)，然后借助電磁波與超聲波等波的形式，用于位置的測定，最終很快得出機(jī)械設(shè)備的具體位置。

2.2位置誘導(dǎo)機(jī)能

在機(jī)械設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的過程中，應(yīng)根據(jù)施工的實(shí)際情況，按照作業(yè)路徑進(jìn)行預(yù)先設(shè)置，然后按照設(shè)置，機(jī)械設(shè)備能夠切實(shí)遵循指令進(jìn)行施工作業(yè)。在這個(gè)過程中，機(jī)械設(shè)備本身具有的位置識別系統(tǒng)能夠發(fā)揮作用，對實(shí)際作業(yè)過程中設(shè)備的路徑進(jìn)行反饋，并以數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行傳輸，從而切實(shí)避免誤差造成的影響，真正實(shí)現(xiàn)了自動化控制。一旦在設(shè)備運(yùn)行的過程中，如果沒有按照預(yù)先設(shè)置的路徑開展施工作業(yè)，自動化控制系統(tǒng)還具有一定的自動復(fù)位功能，能夠切實(shí)實(shí)現(xiàn)對作業(yè)路徑的恢復(fù)，使其避免路徑上的偏差，從而保障施工的規(guī)范化，大大提高施工效率。

2.3作業(yè)對象的識別及評價(jià)

在油氣田機(jī)械設(shè)備作業(yè)過程中，為切實(shí)實(shí)現(xiàn)自動化操作，應(yīng)對作業(yè)對象進(jìn)行充分識別，然后根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行反饋及評價(jià)。只有這樣，才能使機(jī)械設(shè)備作業(yè)真正落到實(shí)處，有利于對施工效果進(jìn)行反饋及評價(jià)。從技術(shù)層面上講，該技術(shù)主要借助信號感知器強(qiáng)大的功能，能夠?qū)ψ鳂I(yè)對象的相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的判斷及反饋，從而對作業(yè)對象進(jìn)行快速識別。例如，借助超聲傳感器能夠?qū)κ┕み^程中的土石等材料進(jìn)行快速識別，從而促進(jìn)挖掘機(jī)施工的順利進(jìn)行，提高施工效率。

2.4安全保障機(jī)能

在油氣田工程項(xiàng)目施工建設(shè)的過程中，不僅僅要控制好工程的施工質(zhì)量，同時(shí)更應(yīng)該切實(shí)注意安全，避免安全事故的發(fā)生。油氣田開采工地內(nèi)含有大量的機(jī)械設(shè)備，而機(jī)械設(shè)備的使用過程中，一旦出現(xiàn)不規(guī)范化操作，極有可能對安全造成一定影響，非常不利于施工的安全。通過機(jī)械自動化作業(yè)的實(shí)現(xiàn)，能夠切實(shí)避免不規(guī)范化操作帶來的危險(xiǎn)。與此同時(shí)，自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對不同設(shè)備的識別和判斷，減少設(shè)備之間彼此帶來的影響，并能及時(shí)報(bào)警，從而切實(shí)保障施工過程中的安全。

2.5群體協(xié)作控制技術(shù)

在油氣田工程項(xiàng)目開采過程中，機(jī)械自動化的實(shí)現(xiàn)不僅僅是由單一控制系統(tǒng)決定的，系統(tǒng)之下必含有較多的子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)不同的功能。只有通過不同系統(tǒng)之間的相互協(xié)調(diào)，彼此之間的密切合作，才能對機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化控制，有利于施工建設(shè)的順利進(jìn)行。例如，部分傳感器具有一定的識別功能，通過對位置進(jìn)行識別，并將信息數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，才能有效獲取施工作業(yè)中的實(shí)際信息。中央控制系統(tǒng)能夠?qū)λ瓦_(dá)的信息進(jìn)行有效處理，這樣才能形成指令，并以指令的形式對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行指揮，使其能夠切實(shí)規(guī)范化操作。在此過程中，反饋系統(tǒng)也能即時(shí)發(fā)揮作用，對于出現(xiàn)的誤差及時(shí)反饋，有利于作出調(diào)整，使自動化作業(yè)真正得以實(shí)現(xiàn)。由此可見，要想真正實(shí)現(xiàn)自動化作業(yè)，靠單一的控制系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要多種系統(tǒng)、多種技術(shù)之間的密切合作。

3　結(jié)語

上文簡要分析探討油氣田機(jī)械自動化的現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)。近些年來，自動化技術(shù)不斷發(fā)展，并將機(jī)械自動化逐漸應(yīng)用于各大領(lǐng)域。通過將機(jī)械自動化應(yīng)用于油氣田開采行業(yè)，能夠切實(shí)實(shí)現(xiàn)該行業(yè)的不斷發(fā)展，使施工作業(yè)的效率大大提高，施工質(zhì)量得以有效保障。

[1] 段娟.機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景探索[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011(22).

[2] 王亮，宋晶晶.淺談機(jī)械自動化發(fā)展趨勢[J].江西化工，2011(01).

[3] 蒲秋宇，胥靚靚.淺析機(jī)械自動化的發(fā)展趨勢[J].電子測試，2013(22).

[4] 金博.我國機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展中的問題及策略[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2013(Z3).

TM571

A

1671-0711（2016）09（上）-0131-02