油田自動化系統的優化

吳亞波，韓彥楓

（長慶油田第六采油廠，陜西西安 710000）

油田自動化系統的優化

吳亞波，韓彥楓

（長慶油田第六采油廠，陜西西安 710000）

油田生產過程中，自動化程度越高，越能節約人的勞動強度，而且能夠達到自動控制和管理的水平。依據數字化油田的要求，對油田自動化管理系統進行優化處理，提高油田生產的自控程度，充分發揮自控系統的功能，促進油田高效生產。

油田；自動化系統；優化設計

1 井口的優化

油田生產實際中，井口是油田生產的最基本的單元，也是必不可少的基礎組成部分。油井的井口裝置是油井的調節控制部分，通過對井口的管理和控制，直接關系到油井的產量。對于抽油機井的啟停機操作，目前的狀態是人工手動完成。為了實現自動控制和管理，可以在抽油機井的井口安裝自動控制的配電器和控制箱，通過數字化油田管理系統的主控室控制抽油機井場的生產情況，實現抽油機的遠程控制，能夠啟動和停機。在自動控制和管理措施上，進行研究和測試，不斷提高油井井口的自動化管理水平。

2 油田轉油站的自動化系統的優化

為了實現油氣水的三相分離，對轉油站的三相分離器進行自動控制和管理，液位控制在 1/3～2/3，通過液位傳感器，將液位信號傳輸給自控系統，當三相分離器的液位超出安全生產范圍后，進行報警，并自動通過調節閥調節液位，達到正常生產狀態為止。

將油田轉油站的中控室進行自動控制，通過計算機軟、硬件系統的作用，控制油田轉油站的生產過程，對轉油站倒混輸等操作，完全可以通過計算機的鼠標和鍵盤來完成，通過控制自動的閥門開關，實現流程的切換，而不需要人工去搬閥門。與人工操作進行比較，節約了大量的時間，避免了錯誤的開關閥門的操作，實現了轉油站生產過程的自動控制和管理。

3 聯合站的自動化系統優化

聯合站是實現油氣水徹底分離的場所，游離水脫除器、電脫水器是最關鍵的生產設備。為了優化油田聯合站的自動化控制系統，優選自控設備，如自控調節閥、液位控制器、壓力變送器以及溫度變送器等，實現游離水脫除器的自動放水功能和電脫水器的自動放水功能。

4 注水站自動化系統的優化

油田注水站主要的功能是通過高壓注水泵，給合格的水加高壓，經過注水干線分配給配水間，再到各個注水井，注入油層中，達到水驅油的效果，提高油井的產能。在注水站的自控系統中，優化設計注水泵機組的工作狀態，通過控制電動機的溫度、軸承溫度、設定高溫停機連鎖機構，保證注水泵機組的正常運行。

原始的盤狀儀表比較多，優化的方案是設計一個計算機控制系統，將生產設備管理和工藝流程結合起來進行控制和管理，通過計算機控制注水泵的工作狀態，達到更高的自控程度，通過電子線路板及數據集成模塊將生產過程進行自動控制和管理，最終通過計算機的操作，實現注水站的自動化管理，達到數字化油田的要求。

5 油田生產自控系統的最優設計

擴充站外系統的 RTU 是容量，升級 RTU 的主板，提高數據處理的速度，實現集散控制系統DCS的控制和管理作用，并應用 SCADA 系統實時采集油田生產數據，在油田轉油站、注水站和聯合站擴充DCS系統的容量，提高冗余，能夠管理更多的設備，實現自動控制和管理功能。

5.1 對TRU系統進行升級和擴容

在生產井的井場上設置自動控制和管理系統，連鎖自動消防管理系統，無論井站之間，發生火災隱患時由消防系統連鎖機構產生動作，避免發生安全事故。對大型機組的運行參數進行實時監測，保證油田生產過程中各級各類設備安全運行，達到額定運行工況，提高設備的運行效率。

實施油田生產數據的全部遠傳和共享，促進整個油田動態資料的分析處理速度，為調整油田開發方案提供數據支持。將工作情況不穩定的老式電臺進行更換，將數傳電臺更換為數字電臺，提高數據傳輸的速度，達到生產數據實時傳輸的效果。

5.2 全面升級和完善DCS系統

將聯合站等站場的DCS系統升級為工作站，更新為GUS系統的應用，提高分散控制裝置的自動控制能力，增加節點柜，使存儲信息的節點增多，存儲更多的節點信息，提高安全系數，保證控制柜的正常運行。

5.3 完善大型設備的監控系統

增設壓縮機組的安全檢測系統以及壓縮機運行參數的采集系統，有效控制壓縮機的工作狀態，達到自動調節閥的自控能力。增設壓縮機軸瓦的溫度監控系統，保證壓縮機處于正常運行狀態，實時進行自控調節，發揮其應有的作用。

5.4 實施所有生產數據實時上傳功能

采用油田生產過程的全程監控系統，達到單井生產自動化、轉油站、注水站、聯合站等系統的自動控制和管理，利用 SCADA 系統完成油田生產數據的實時采集，并遠傳到控制中心，經過中控計算機的處理，實現數據資源的共享，通過中控系統獲取生產數據的歷史資料，并自動形成生產數據報表，實時管理油田生產數據庫資料，并建立數據檔案，以電子文檔的形式進行存儲，滿足油田生產數據的共享，為科研人員提供實時的生產數據資料，達到油田生產的自動化、智能化。

6 結論

通過對油田自動化系統優化的研究，有效地解決油田生產過程的自動控制和管理問題，經過優化設計，促進油田生產自動化程度的提高，滿足數字化油田的要求，保證油田生產的高效率，低成本，為油田生產創造最佳的經濟效益。

[1] 高翔，白亮，徐鑫 .油田自動化管理系統優化 [J].工業，2016，（5）.

Optimization of Oilfield Automation System

Wu Ya-bo，Han Yan-feng

In the process of oilfield production，the higher the degree of automation，the more able to save people’s labor intensity，and can achieve the level of automatic control and management，according to the requirements of the digital oil fi eld，the oil fi eld automation management system to optimize the oil fi eld production Self-control degree，give full play to the function of automatic control system to promote eff i cient production of oil fi elds.

oil fi eld ；automation system ；optimal design

TM734

：A

：1003–6490（2017）07–0060–01

2017–05–22

吳亞波（1989—），男，陜西延安人，助理工程師，主要從事作業區數字化管理工作。