采油生產過程中的儀表自動化應用研究

姜雨華

（大慶油田第四采油廠規劃設計研究所，黑龍江 大慶 163000）

隨著經濟的不斷發展，我國對石油資源的需求逐漸擴大，對油田開發和加工生產的要求也不斷提高。依靠傳統的采油工藝無法保證油田的采油效率，而且受限于施工技術，油田資源的利用程度一般較低。在現階段的采油工藝中，自動化儀表可以充分發揮其優勢，保證油田生產過程中的安全性、高效性，自動化儀表本身對數據進行的傳輸和處理，可以為采油工藝提供一定的數據支持，保證石油企業的長久發展。

1 采油生產過程中存在的問題

以往的石油企業一般采用人工的方式開展采油工作，人力開采難以達到企業要求的生產精度，無法達到施工要求的生產工藝容易導致生產過程中出現質量問題和安全事故，如投料嚴重不足或者溫度難以有效控制等。在實際的生產過程中，通常石油企業的生產環節污染程度較大，如果企業員工長期處于這種惡劣的環境，又沒有設置相應的保護設施，就會影響員工的身體健康，甚至誘發員工的職業病，縮短員工的壽命。

2 應用于采油過程的自動化儀表類型

2.1 界面控制類儀表

在采油過程中，現階段國內的大型油田在界面控制系統上一般安裝自動化的儀表，能夠大幅度提高采油的整體效率。界面控制儀表上安裝著差壓變送器，通過結合電器轉換器對油品差進行不間斷的檢驗，從而實現儀表自動檢驗和控制采油的整體過程。在油田開采過程中，油量大多以噸為單位，二次表可以任意測量不同種油品，檢驗其油罐內的實際噸數，從而縮短密度換算時間。這種控制儀表具有施工工藝簡單、觀察測量度數直觀性的特點，相比傳統的測量方式，大大提高了石油工程的開采效率。

2.2 監測控制類儀表

這類儀表應用于石油工程的開采過程中，一般是基于一次表測量到的數據，在二次表中直接顯示出來，從而直觀展示監視參數。借助監測類儀表對相關參數進行監督和測量，確保目標參數的準確性，并對測量出的目標參數進行分析，掌握各類參數發生的各種變化，根據相應的變化采取針對性措施，提高油田采油工程的工作效率。

2.3 報警控制類儀表

這類儀表應用于實際的油田開采過程中，主要作用是對采油過程的油層的液位、壓力和氣體等目標參數進行監督，并分析這些目標參數，一旦出現不符合要求的情況，即油層的液位超過最初設定的范圍，及時采取液位報警的方式，將報警信號傳達到報警器上，由工作人員采取相應的解決措施應對突發情況，避免液位過高使油品溢出，從而起到雙重保險的作用。

3 自動化儀表在采油工藝中的實際應用

在油田的生產過程中，在生產的各個環節中應用不同類型的自動化儀表，使不同的生產環節產生一定的聯系。如石油生產控制系統結合DCS控制體系，突破了傳統控制方式，改變了石油生產現狀，充分發揮自動化儀表應用于采油過程中的價值。在實際的采油過程中，技術人員需要收集油田現場信息，全面掌握大部分信息，并根據這些信息制定科學合理的開采方案，才能正式啟用運行自動化儀表。在進行現場信息的收集時，需要收集較詳細的石油數據，再對其進行整合和篩選，從其中提取相對可靠、準確的信息，確保后續開采工作的科學性和安全性。在構建DCS控制系統時，需要明確的是，監控中心作為這一系統的重要組成部分，通過此中心可以有效控制和處理整個系統的數據，包括流量數據、溫度數據。當監控中心獲取相關油田現場的數據后，及時整合相關數據，將其輸入指定的服務器系統中，系統內自帶的數據處理功能會處理相關數據，再將處理后的數據傳輸給相關技術人員，確保技術人員全面掌握處理后的數據得到的信息，從而對油田開采過程中存在的風險進行識別，并采取針對性措施進行控制，避免采油過程出現安全事故。在采油過程中，由于開采環境過于復雜，采集的數據的準確性很可能受到自然環境、氣候等因素的影響，通過建立均衡式的傳輸模式，確保獲取的數據真實可靠。通過自動化儀表對現場施工進行全場監控，確保整個施工流程操作的規范性，一旦在監控過程中出現安全問題、質量問題，必須采取針對性措施解決相應的問題，充分應用DCS控制系統，建立數字化、智能化的油田工程生產。

4 自動化儀表在采油工藝中存在的問題及建議

4.1 技術人員缺乏責任感

將自動化儀表應用在石油開采過程中，降低了人力工作量，減少了技術人員的疲勞度，提高了石油工程的安全性，但是，在實際的開采過程中，必然存在一些潛在的安全隱患。以往的人工操作負責人具有較強的責任心，而現階段的操作人員過于依賴自動化儀表，對采油工程的操作并沒有太大的責任感，大大降低了技術人員的學習積極性，自動化儀表一旦出現故障問題或者發生損耗，技術人員維修能力不足，就會導致設備出現一些安全問題，如果繼續運轉自動化儀表，甚至還會引發安全事故。一些大型油田石油自動化儀表是在較早的年代制造生產，使用的自動化儀表普遍年限過長，大多是被市場淘汰的產品，一旦發生嚴重的損耗，市場上難以找到與之相匹配的零部件，只能停止使用，導致生產效率大大降低，還會引發較大的安全隱患。

4.2 自動化儀表應用的相關建議

在石油開采的過程中，對于自動化儀表的使用，必須加強設備和人員方面的管理力度，保證自動化儀表在采油過程中發揮最大的價值。在技術人員方面，必須提高技術人員的操作水平，建立健全崗位責任制度，落實好個人的責任，一旦出現儀表損耗、失靈等問題，技術人員可以自主對儀表進行維修。

如果長期不修理儀表，就會縮短儀表的使用壽命，降低采油效率，甚至還會對采油工程的整體進度產生影響。基于此，高水平、具有豐富經驗的技術人員有利于對自動化儀表開展定期的維護工作，在每個階段的維護工作結束后，及時做好相應的維護記錄，提供給后續的施工做參考。在北方地區，由于天氣溫度較低，儀表的精確度很容易受到溫度的影響，從而導致相關測量的數據受到影響。溫度較高也會對儀表產生影響，使儀表內部積壓過多的熱量，熱量又難以散失，就會導致儀表內部承擔過大的壓力，在后續的運作過程中，很可能會引發安全事故。基于此，技術人員要根據不同季節了解儀表的性能，確保在每個時節合理利用儀表，并對儀表進行有效的維護。

5 結語

綜上所述，隨著我國經濟的不斷發展，自動化儀表技術廣泛應用于石油采油過程中，提高了采油的工作效率，降低了技術人員的疲勞度。由于采油工程環境過于復雜，施工工藝較為煩瑣，施工成本較高，推行油田數字化建設難度較大。但是，石油生產自動化將是石油工程的未來發展趨勢，要對其進行深入探索和研究，對儀表自動化技術進行優化，推動石油行業更好地發展。