油田數(shù)字化建設(shè)中自動(dòng)化儀表應(yīng)用研究

李瑞 陳鑫 田地 伍小奎 彭輝

摘要：近些年來(lái)，隨著自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展速度越來(lái)越快，自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)各發(fā)展領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍也在逐漸擴(kuò)大。在此基礎(chǔ)上，自動(dòng)化技術(shù)也在我國(guó)油田數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮出了極為關(guān)鍵的作用。而為了能夠進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)油田數(shù)字化建設(shè)的發(fā)展速度，相關(guān)部門(mén)就必須要加大有關(guān)自動(dòng)化儀表應(yīng)用方面的研究和開(kāi)發(fā)力度，以此來(lái)加快我國(guó)油田數(shù)字化進(jìn)一步強(qiáng)化和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：油田;數(shù)字化建設(shè);應(yīng)用;儀表

自動(dòng)化技術(shù)在油田發(fā)展領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅能夠進(jìn)一步壯大我國(guó)油田事業(yè)的發(fā)展，還可以促使其更快地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)。除此之外，伴隨著各類(lèi)自動(dòng)化儀表技術(shù)在油田領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，我國(guó)油田生產(chǎn)的速度和質(zhì)量也得到了進(jìn)一步的提升，這些都為我國(guó)未來(lái)油田事業(yè)的持續(xù)性發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。

1油田數(shù)字化的基本概念及意義

1.1數(shù)字化的基本概念

從字面上理解數(shù)字化，其實(shí)就是利用特殊手段將繁雜的信號(hào)轉(zhuǎn)變成為可視性更強(qiáng)的數(shù)據(jù)信息。之后，再統(tǒng)一將這些數(shù)據(jù)信息歸為一個(gè)完整的模型。最終，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)它們進(jìn)行批量處理。由此不難看出，數(shù)字化最大的特點(diǎn)就是以數(shù)據(jù)作為一切工作的基礎(chǔ)。同時(shí)，數(shù)字化還具有高效性、系統(tǒng)性等多重特點(diǎn)。在數(shù)字化技術(shù)當(dāng)中，除了包括必備的計(jì)算機(jī)技術(shù)外，還囊括自動(dòng)化技術(shù)、智能分析技術(shù)等。因此，在數(shù)字化技術(shù)的幫助下，便能夠更加準(zhǔn)確的對(duì)所得數(shù)據(jù)信息進(jìn)行控制和判斷，最終實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化管控效果的目的。

1.2油田數(shù)據(jù)化建設(shè)的意義

近些年來(lái)，我國(guó)油田發(fā)展領(lǐng)域的數(shù)字化建設(shè)水平持續(xù)提高，同時(shí)也帶動(dòng)了自動(dòng)化水平的發(fā)展與進(jìn)步。因此，相關(guān)部門(mén)在油田發(fā)展的過(guò)程中，便應(yīng)用了大規(guī)模的自動(dòng)化儀表裝備。這樣一來(lái)，便能夠?yàn)楦黝?lèi)中轉(zhuǎn)站、處理站等節(jié)點(diǎn)提供必要的監(jiān)測(cè)信息，并確保這些信息都能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地傳送到總服務(wù)器當(dāng)中，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)管和控制。除此之外，利用這種方式還能夠?qū)崿F(xiàn)提高生產(chǎn)質(zhì)量、減少人工消耗等目的，并進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)油田事業(yè)向智能化和數(shù)字化方向轉(zhuǎn)變。

2自動(dòng)化儀表在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用

在自動(dòng)化儀表的構(gòu)成當(dāng)中，變送器是其中最為關(guān)鍵的部件之一。變送器主要用于檢測(cè)油田采集過(guò)程中有關(guān)溫度、壓力等方面的參數(shù)信息，并及時(shí)的對(duì)終端系統(tǒng)進(jìn)行反饋。其中，自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由調(diào)節(jié)系統(tǒng)、連鎖保護(hù)系統(tǒng)等多方系統(tǒng)共同構(gòu)成。而每個(gè)系統(tǒng)又分別由不同的裝置來(lái)控制，以達(dá)到不同的技術(shù)效果。但總的來(lái)說(shuō)，運(yùn)用自動(dòng)控制系統(tǒng)的最終目的，都是為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況的遠(yuǎn)程管理、指揮和控制。

2.1對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析和處理

與普通的自動(dòng)化設(shè)備不同，自動(dòng)化儀表能夠使最終完成的數(shù)據(jù)分析工作，具有更加精準(zhǔn)和高效的特點(diǎn)。也就是說(shuō)，在自動(dòng)化儀表的幫助下，可以優(yōu)化系統(tǒng)原有的處理功能，并結(jié)合產(chǎn)業(yè)的實(shí)際情況，對(duì)所得數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)合理的分配，最終實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益的目的。

2.2可擴(kuò)展性

在應(yīng)用自動(dòng)化儀表時(shí)，必須要用一些適合的軟件加以輔助。這樣一來(lái)，便可以替換原有存在的邏輯電路，并從根本上降低安全問(wèn)題的發(fā)生頻率。同時(shí)，雖然儀表自動(dòng)化需要滿足的硬件條件較高，但是在替換軟件時(shí)使用的自動(dòng)化編程卻也相對(duì)來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單。

2.3存儲(chǔ)功能

微機(jī)是自動(dòng)化儀表中不可或缺的組成部分，其主要是為了能夠?qū)Σ煌瑫r(shí)間段的生產(chǎn)內(nèi)容進(jìn)行合理地記憶和存儲(chǔ)。通過(guò)這種方式，便可以確保數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性和時(shí)效性，并在生產(chǎn)過(guò)程中起到記錄的作用。這樣一來(lái)，即使在后期出現(xiàn)有關(guān)生產(chǎn)方面的問(wèn)題，也能夠利用這些存儲(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行有效的解決，而這一特性同時(shí)也是其它儀表所不具備的特殊功能。

3自動(dòng)化儀表DCS控制系統(tǒng)

3.1DCS控制系統(tǒng)功能

DCS控制系統(tǒng)是自動(dòng)化儀表應(yīng)用的重要組成部分，其在應(yīng)用過(guò)程中主要具有以下幾項(xiàng)主要性能。第一，與油田數(shù)字化技術(shù)結(jié)合之后，便能夠結(jié)合油田生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，并對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和管理，從而提高生產(chǎn)的整體效率，并使整個(gè)管理過(guò)程變得更加快捷、高效;第二，DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以對(duì)油田生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)的收集和保存，之后再根據(jù)油田的實(shí)時(shí)發(fā)展?fàn)顩r得出具體的數(shù)據(jù)曲線，以及相關(guān)變化特點(diǎn);第三，能夠自主安排運(yùn)行時(shí)間，并且安排定時(shí)工作，以此來(lái)節(jié)省更多的人力消耗，并提高信息管理的可靠性和準(zhǔn)確性;第四，可以真正的實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的管理和控制。一旦遇到突發(fā)情況，不僅能夠自動(dòng)報(bào)警，還可以根據(jù)報(bào)警時(shí)間完成有關(guān)信號(hào)系統(tǒng)的分析、存儲(chǔ)和輸出工作;第五，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的不同要求設(shè)置不同類(lèi)別的操作權(quán)限，而系統(tǒng)的操作人員僅僅擁有監(jiān)測(cè)和檢查數(shù)據(jù)信息的功能，并不能直接地對(duì)信息或畫(huà)面進(jìn)行修改和調(diào)整。這樣一來(lái)，便能夠提高數(shù)據(jù)信息的完整性和可信度，以此來(lái)強(qiáng)化生產(chǎn)管理的整體效果。

3.2中央控制室與子站接入

DCS控制系統(tǒng)是自動(dòng)化儀表應(yīng)用的重要前提，其分別由中央控制室和子站兩部分構(gòu)成。一般來(lái)說(shuō)，子站會(huì)利用通信總線連通至中央控制室。因此，在中央控制室完全可以實(shí)現(xiàn)將子站內(nèi)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的把握。也就是說(shuō)，中央控制室除了能夠顯示子站內(nèi)實(shí)時(shí)的報(bào)表信息、數(shù)據(jù)庫(kù)等內(nèi)容外，還可以自動(dòng)的下載相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)表，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)子站內(nèi)信息數(shù)據(jù)的備份和完善。

除此之外，相關(guān)工作人員在中央控制室還能夠直接完成下級(jí)DCS子站的組裝工作，之后再根據(jù)子站的實(shí)際情況開(kāi)設(shè)特殊權(quán)限。這樣一來(lái)，便能夠確保工作人員可以直接利用中央控制室，就完成對(duì)DCS子站的修改和管理工作，進(jìn)而強(qiáng)化了中央控制室的管理效率和決策性質(zhì)，并于最終實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理的目的。

4結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)目前我國(guó)工業(yè)資源的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，石油行業(yè)仍是我國(guó)工業(yè)資源開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)內(nèi)容。因此，各界對(duì)待石油行業(yè)的發(fā)展絕對(duì)不能放松，必須要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。在此基礎(chǔ)上，自動(dòng)化儀表技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以進(jìn)一步提高石油開(kāi)采工作的整體效率和服務(wù)水平，還能夠?yàn)槿娼ㄔO(shè)數(shù)字化油田提供必要的發(fā)展保證和生產(chǎn)基礎(chǔ)，最終還能夠推動(dòng)我國(guó)石油行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和壯大。

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