自動化控制技術(shù)在海上油田安全管理中的應(yīng)用研究

何杰

（湛江南海西部石油合眾近海建設(shè)有限公司，廣東 湛江 524057）

自動化控制技術(shù)在海上油田安全管理中的應(yīng)用研究

何杰

（湛江南海西部石油合眾近海建設(shè)有限公司，廣東 湛江 524057）

海上油田在進(jìn)行油氣開發(fā)的過程中，油氣容易出現(xiàn)泄漏，進(jìn)而大面積污染大海，同時，油氣具有易爆易燃的特征，所以，加強(qiáng)安全管理尤為必要。海上作業(yè)環(huán)境惡劣，僅僅依靠作業(yè)平臺上的人工管理顯然不夠。對自動化控制技術(shù)進(jìn)行了探討，將其應(yīng)用到了海上油田安全管理中，實現(xiàn)了海上采油平臺的無人化管理和自動化控制。通過信息技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時自行傳輸，為提升海上油田的安全化管理找到了突破口。

自動化控制；海上油田；安全管理；工程項目管理

海上油田的作業(yè)環(huán)境受到自然和氣候等因素的影響變得極其復(fù)雜，且海上油田采油平臺空間有限、投資巨大，造成海上油田的安全管理難度非常大。在這種情況下，僅僅依靠人力資源來應(yīng)對突發(fā)問題時，一方面人力成本非常大；另一方面，易造成事故責(zé)任不明，很多情況下難以及時解決問題。基于此，探索海上油田的無人管理，通過自動化控制技術(shù)實現(xiàn)海上油田的自行作業(yè)，并通過即時數(shù)據(jù)的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險問題并解除，成為了海上油田工程項目管理探索的必然趨勢。

1 自動化控制技術(shù)和安全管理的意義

1.1 自動化控制技術(shù)

隨著計算機(jī)技術(shù)和信息通信技術(shù)的發(fā)展，自動化控制技術(shù)結(jié)合兩者之長形成了獨立的現(xiàn)代化技術(shù)范疇。借助自動化控制技術(shù)，通過指令形式，可以實現(xiàn)管理體系范圍內(nèi)的設(shè)施設(shè)備、儀表器具的自動運行操作。管理體系范圍是指通過信息通信技術(shù)實現(xiàn)與計算機(jī)主機(jī)關(guān)聯(lián)的所有設(shè)施設(shè)備等，關(guān)聯(lián)后即可實現(xiàn)自動化控制。

自動化控制技術(shù)作為一套程序體系，是由數(shù)據(jù)現(xiàn)場收集程序、自主優(yōu)化控制程度、信息分析處理程序三個部分組成的。通過對油田現(xiàn)場的數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行收集，為數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)決策進(jìn)行基礎(chǔ)性參考；通過自主優(yōu)化機(jī)泵的變速調(diào)節(jié)和開關(guān)數(shù)及運行的控制，實現(xiàn)控制體系的安全、有序運轉(zhuǎn)；通過核心總站對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實現(xiàn)對系統(tǒng)平臺的即時監(jiān)控和決策的制訂。

1.2 安全管理的意義

通常情況下，油田進(jìn)行油氣開發(fā)會采用一些工作成效低的泵機(jī)組，同時，缺乏自動化控制，也極易由于數(shù)據(jù)測量的不精確而引發(fā)事故。運用人力資源對海上油田進(jìn)行安全管理，已經(jīng)不能適應(yīng)形勢發(fā)展的需要。因此，在當(dāng)前條件下，將自動化技術(shù)應(yīng)用于海上油田的自助監(jiān)察安全管理，可以敏捷地觀察到油田的運轉(zhuǎn)情況，一旦發(fā)現(xiàn)危險信號，就可以通過圖表及時預(yù)警，工程項目管理人員可以最快的速度到達(dá)現(xiàn)場，根據(jù)實際情況來靈活應(yīng)對，最大化降低事故發(fā)生的概率。

2 自動化控制技術(shù)的應(yīng)用實踐

2.1 高效率解決數(shù)據(jù)傳輸問題

海上油田的作業(yè)環(huán)境具有特殊性，如何實現(xiàn)現(xiàn)場井內(nèi)即時數(shù)據(jù)的有效傳輸至核心主站，是自動化控制技術(shù)首要解決的問題。以往采用微波的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，往往會受到外部因素的干擾而影響效果。自動化技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)木珳?zhǔn)度、效率、便捷性，同時，還可以降低成本。在自動化技術(shù)的助力下，可以即時掌握井內(nèi)的蒸汽度數(shù)、作業(yè)壓等數(shù)值，從而確保油氣采油系統(tǒng)的有序、高效、安全運行。

2.2 構(gòu)建目標(biāo)管理體系和組織機(jī)制

將自動化技術(shù)應(yīng)用于海上油田的安全管理，需要配套一些更加完善的機(jī)制。比如，針對具體項目的特獨行特征，制訂一些與之相符合的安全目標(biāo)管理體系，或組建一支安全應(yīng)急問題小組。在發(fā)現(xiàn)問題征兆的前提下，可以第一時間解除險情，最大化實現(xiàn)海上油田項目的安全監(jiān)控管理，提升項目開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 安全管理自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計

在系統(tǒng)設(shè)計的原則上，需要堅持安全性、便捷性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保型和可靠性的綜合理念。為了適應(yīng)海上惡劣的作業(yè)條件，需要加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計，盡可能地降低維修率和采用無人值守方式。

在數(shù)據(jù)參數(shù)的監(jiān)控方面，需要堅持精準(zhǔn)原則，針對溫度、壓力等指標(biāo)，一旦出現(xiàn)異常，應(yīng)及時處理，避免重大安全事故的發(fā)生。同時，對于一些生產(chǎn)管理所需要掌握的數(shù)據(jù)指標(biāo)，比如污水處理參數(shù)、海水處理參數(shù)等，也需要進(jìn)行精確測量。

關(guān)于系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)問題，需要堅持持續(xù)優(yōu)化的觀點，加強(qiáng)全面質(zhì)量管理監(jiān)控。充分調(diào)動技術(shù)研發(fā)人員的積極性，發(fā)揮技術(shù)上的優(yōu)勢經(jīng)驗，將太陽能供電、安全生產(chǎn)遙感測量技術(shù)等滲透到自動化控制中。在具體設(shè)備的引進(jìn)上，可以考慮自己創(chuàng)新與外部技術(shù)引進(jìn)結(jié)合的方式，充分實現(xiàn)項目在系統(tǒng)、硬件、軟件、調(diào)適、運行全過程的優(yōu)化。另外，系統(tǒng)開發(fā)需要具有一定的延展性，以便適應(yīng)油田未來發(fā)展的需要。具體而言，將SCADA監(jiān)控系統(tǒng)作為海上油田自動化控制系統(tǒng)的核心，其軟件要基于Windows體系環(huán)境，油氣采集平臺站和基地中心站的終端通過可編程控制器構(gòu)成系統(tǒng)硬件體系。

3 結(jié)束語

總之，隨著技術(shù)創(chuàng)新及更新的日益快捷化，海上油田的安全管理問題亟待自動化控制技術(shù)在其更深層次的應(yīng)用，不僅僅限于對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集和分析識別。目前，自動化控制技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用于多個領(lǐng)域，對于提升工程項目的安全管理發(fā)揮了高效作用。隨著自動化技術(shù)的進(jìn)一步研究，其必將在海上油田油氣采集安全管理中發(fā)揮更加重要的功效，促進(jìn)實現(xiàn)海上油田油氣采集系統(tǒng)的智能化、安全化管理。

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TE58

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.108

2095－6835（2018）01－0108－02

〔編輯：張思楠〕