自動化技術在采油工藝中的應用

劉鵬瑾，師 玉，劉小鵬，陳宇欽

（中國石油天然氣總公司長慶油田分公司第三采油廠紅井子作業區，寧夏銀川 750000）

1 采油工藝中應用自動化技術的現實意義

石油作為一種工業原料，使用它生產的產品遍及人們生活的方方面面，現在人們的各項生產活動還離不開對石油的使用，石油作為一種不可再生資源，在自然界中一般存在于環境不適宜人們生產生活的區域，對其進行開采，工作環境惡劣、工序復雜、技術要求高。因此在人們在進行石油開采活動時不斷地進行技術革新，降低開采成本，提高工作時的安全性、盡可能地簡化開采工序。

1.1 節約社會資源

隨著我國的社會經濟發展和工業水平的提高，人們對各種資源的需求日益增大，但產品的擴大生產造成了供大于求的狀況出現，進而造成了對各種資源的浪費，破壞了生態環境。石油作為一種廣泛應用于人們生活中各大領域產品生產的原材料，并且是一種不可再生資源，通過自動化技術提高石油開采過程中的技術水平對于石油資源的可持續利用具有重要的意義。在石油開采過程中使用自動化技術可以有效地減少開采過程中對石油資源的浪費，符合國家的可持續發展戰略要求，是企業改革、發展的必經之路。

1.2 提高石油的開采效率

自動化技術所涉及的專業和學科領域廣泛，涉及電子技術的同時也結合了與信息管理有關的技術，并且隨著自動化技術的發展，將會有更多的學科知識應用融合進來，使得自動化技術具有更加廣闊的應用領域。使用自動化技術在一定程度上推動了石油產業的發展。從產品生產流程上來看，石油的開采是石油資源得以應用的前提，石油的開采工藝對于整個石油資源產業鏈具有極其重要的影響。從事石油開采活動的企業要想增加石油的開采量，就需要進一步提高石油開采工藝的技術化應用。將自動化技術應用于石油開采中推動了石油開采產業的流程發展和技術革新，是采油工藝的一次重要技術變革。讓采油工藝適應當前的科技環境，可以進一步滿足人們對采油產業的發展需求，也進一步提高石油開采企業的市場競爭力。

2 自動化技術在采油工藝中的實際應用

在從事油田的相關生產活動時使用自動化技術可以將各種和油田的生產活動相關的事物聯系在一起，共同組成一個功能完善的信息網絡。通過這個網絡系統，油田開采過程中的管理人員可以及時、全面地了解各個生產環節的工作情況，對采油過程中的各個作業井的工作計劃進行合理安排。石油企業憑借著對自動化技術的應用，可以遠程控制石油開采過程中用到的各種生產設備，如油田開采過程中，某項生產活動的某一個環節出現了問題，這時管理人員就可以通過自動化操作進行緊急處理，避免情況進一步變差。但實際應用中需要注意到，使用自動化技術時各個環節并不是獨立存在，而是與不同的方面結合在一起，自動化技術的順利運行需要依附于對數據的實時、準確采集和對各項數據的集合處理，只有這樣才能對油田開采過程中的所有流程和生產管理環節進行自動化控制，相關的管理人員根據現場的實際情況進行遠程的控制。

自動化技術在采油工藝中的實際應用主要分為數字式自動化控制系統和模擬式自動化控制系統。其中數字式自動化控制系統有可以細分為直接數字式控制系統、數據監測和采集系統和可編程控制器。

2.1 直接數字式控制系統

石油的開采是一項具有很強的專業性的生產活動，在進行采油活動時需要應用專業化的計算機設備對采油工藝進行全方位的監控，選擇開采工程中各項工藝的設備運行模式，預防開采活動中可能出現的問題。又由于采油工藝中需要用到的設備裝置很多，在進行長時間的作業時容易出現工藝紊亂的狀況，對石油的開采效率和質量造成嚴重的影響，對石油產業的進一步發展造成阻礙。基于這些情況，需要借用直接數字式控制系統的支持對各種設備裝置進行缺陷的優化和調整，讓各種設備可以滿足石油開采工藝的要求。

2.2 數據監測和采集系統

數據監測和采集系統采用計算機操作，在采油工藝中進行作業調度和自動化系統控制，可以增強自動化技術在采油工藝中的功能，并對各項設備的運行狀況進行實時的監控，一旦發現問題可以及時解決，進而提高采油工藝的高效實施。使用數據監測和采集系統還可以一定程度上保證采油活動中各項數據的準確性，根據數據信息對采油工藝的操作模式進行調控，切實增強對開采活動中出現的各種問題進行處理的能力。

2.3 可編程控制器

可編程控制系統是石油開采中自動化技術的重要技術，通過對專業的計算機進行編程操作，對石油開采工藝進行有效的控制，讓計算機系統和生產中用到的各種智能設備、控制系統組成一個標準化的控制系統，進而對石油開采工藝中不合理的地方進行改進。使用可編程控制器對采油工藝進行分散控制，在出現故障時不會對整個系統的運行狀況造成影響，而且其體積很小，價格便宜，具有采油工藝中涉及到的所有模塊的結構功能。

2.4 模擬式自動化控制系統

模擬式自動化控制技術也是一種自動化技術，可以對重要設備的工作參數進行有效的控制，模擬式自動化控制系統很早之前就在石油開采中有所應用，存在著很多技術上的不足，已經不適應當前新的采油工藝的發展。

3 自動化技術在采油工藝中的優化

雖然自動化技術的應用對于采油工藝有很好的作用效果，但在實際的應用中還是存在著一些問題，采油活動中應用自動化技術需要進行相應的優化、改進處理。保證自動化技術的順利實施，將其優勢在采油工藝中徹底地體現出來。從現實應用來看，自動化技術在采油工藝中需要優化的地方不少，主要體現在以下幾個方面。

3.1 優化管理制度

要實現采油工藝中自動化技術的應用目標，就需要結合采油工藝的工程活動制定相應的自動化技術管理制度，從而對采油工藝中存在的不合理之處進行有效調整，保證自動化技術的優勢可以在具體的采油生產活動中很好地體現出來。

人們對石油資源的需求使得各地區的石油企業通過技術改革迅速地發展壯大起來，不同的石油企業對采油工藝的要求也不同，因此相應的管理人員在實際的生產活動中結合實際對相應的管理制度進行調整，增強自動化技術與采油工藝的銜接效果，從而保證石油企業的采油效率提高。同時企業也要對從事采油活動的工作人員制定相應的管理制度，讓他們掌握并能熟練地應用自動化技術。

3.2 對采油設備進行優化更新

隨著技術的革新，采油設備也需要進行相應的更新換代，提升自動化技術的作用效果，才能滿足企業的生產要求。開采設備在經歷長時間的工作后會出現各種故障，這就需要專業的設備故障維修人員，對相應的設備進行優化處理，最大限度地實現采油設備的高效運行。如果采油工藝中使用的自動化設備比較復雜，就需要由自動化技術的專業維修人員對采油設備進行簡化處理，從而提高其運行效率。

4 自動化技術在采油工藝中的應用前景和展望

在油田開采的生產實踐中使用自動化技術，可以將與油田開采有關的所有事物聯系在一起，共同構成一個完整的信息網絡，讓管理人員了解整個開采過程并對所有環節進行實時監控，改善油田開采中存在的安全問題，并且可以極大程度地提高石油開采工作效率，為企業節省開支，也節省了對社會資源的利用，并進一步推動了石油相關活動的進行和技術改革創新，促進社會經濟的發展。

將物聯網技術運用到油田的生產實踐中，結合硬件和軟件技術建立一個完善的數字化信息系統，將油田開發、生產過程中的現場數據進行有效的集成，并將數據進行整合處理，通過分析各項信息數據再反饋到現實的生產活動中，可以對油田生產的各項經營管理進行決策優化，進而拓寬業務、提高生產效率、節約成本、擴大生產能力。油田的數字化建設是物聯網技術從理論知識走向實際活動的一個過程，為油田的相關生產活動的健康、長久發展打下了一定的基礎。通過優化對資源的管理來提高石油企業的市場競爭力，壯大企業的發展。