關(guān)于電氣自動化技術(shù)在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用探討

郭婷婷

（大慶油田第四采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，黑龍江 大慶 163000）

隨著工業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展，國家工業(yè)對石油的需求逐漸增大，石油資源對我國工業(yè)發(fā)展有著重要的作用。從某種程度上來說，石油資源是工業(yè)發(fā)展的核心。但從現(xiàn)實(shí)情況來看，傳統(tǒng)的油田開發(fā)存在很大的局限性，油田開發(fā)產(chǎn)能較低，生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)實(shí)需求。同時隨著對油田的深度開發(fā)，一些問題也逐漸顯露了出來，油井分布沒有規(guī)律，開發(fā)流程不規(guī)范，管理制度沒有得到有效的落實(shí)，相關(guān)工藝技術(shù)不夠成熟，生產(chǎn)設(shè)備較為落后，這些問題都在一定程度上制約了油田企業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，基于這種現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到油田生產(chǎn)開發(fā)中是有一定意義的。

1 電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用原則和內(nèi)容

電氣自動化技術(shù)包含的內(nèi)容比較多，專業(yè)性質(zhì)比較強(qiáng)，主要指通過計(jì)算機(jī)前端對電氣設(shè)備和工藝設(shè)備達(dá)到智能控制的目的。電氣自動化技術(shù)是基于時代發(fā)展需求逐漸演變而來的一種技術(shù)，它有著多個方面的應(yīng)用優(yōu)勢，主要優(yōu)點(diǎn)在于經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、安全性能高、操作簡單，當(dāng)然，在對技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃過程中，我們要考慮各方面的影響因素，比如設(shè)備成本、線路安裝、結(jié)構(gòu)規(guī)劃等。電氣自動化技術(shù)在油田開發(fā)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個方面上，一是設(shè)備管控，二是工藝管控，結(jié)合一系列的科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備操作系統(tǒng)的全面控制，以可視化的方式進(jìn)行監(jiān)控，主要內(nèi)容包括了現(xiàn)場總線監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中監(jiān)控。在不同的監(jiān)控領(lǐng)域中其電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用方式有所不同，其體現(xiàn)特點(diǎn)有一定的差異性，在現(xiàn)場總線監(jiān)控的應(yīng)用，直觀地體現(xiàn)在變配電站和地面生產(chǎn)系統(tǒng)中，基于自動化設(shè)備的獨(dú)立性能操控，可以實(shí)現(xiàn)功能的靈活轉(zhuǎn)變，使油田生產(chǎn)更加高效。在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的體現(xiàn)在于對通信信號的控制，以自動化指令的輸入，然后，通過信號傳輸實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的全面監(jiān)控管理，一般是在中央控制室中對設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)配，監(jiān)控其生產(chǎn)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)指令的操作要求。集中監(jiān)控中的體現(xiàn)在于油田系統(tǒng)化管理方面，將所有的處理器進(jìn)行集中式管理，通過對處理器的連接管理，從而控制整個油田生產(chǎn)活動，有效提高其油田生產(chǎn)管理效率。

2 電氣自動化技術(shù)在油田生產(chǎn)中的具體應(yīng)用

2.1 現(xiàn)場總線

現(xiàn)場總線的連接性比較強(qiáng)，主要用到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對油田開發(fā)現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行智能連接控制，以智能控制連接的方式，把現(xiàn)場所有的生產(chǎn)設(shè)備和操作儀器連接到一起，從而實(shí)現(xiàn)對油田生產(chǎn)的總體控制。現(xiàn)場總線在油田開發(fā)中的作用比較突出，它可以實(shí)現(xiàn)多個節(jié)點(diǎn)之間的通訊傳輸，設(shè)備之間的信息可以相互接收傳輸，具有一定的開放性和交互性。電氣自動化技術(shù)可以將現(xiàn)場總線技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合在一起，提高設(shè)備的整體控制效率，比如DSC技術(shù)，兩者的結(jié)合使得系統(tǒng)控制效率更加穩(wěn)定高效，對軟件和硬件的控制更加全面。現(xiàn)場總線可以將PLC和DSC結(jié)合在一起，從而進(jìn)行一系列的自動化操作，油田生產(chǎn)涉及的操作環(huán)節(jié)比較多，這種方式可以省去很多不必要的操作環(huán)節(jié)。

2.2 分散類操控系統(tǒng)

在油田生產(chǎn)過程中，分散類操控系統(tǒng)是較為重要的組成部分，它的優(yōu)勢體現(xiàn)在多個方面，對設(shè)備的控制性能比較高，系統(tǒng)開放程度高，靈活性較強(qiáng)，性能穩(wěn)定。當(dāng)然這些都是次要的，最為重要的就是分散類操控系統(tǒng)可以以數(shù)字監(jiān)控的方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)督控制管理，使工作人員與計(jì)算機(jī)之間的交流更加流暢，油田生產(chǎn)開發(fā)是一個循序漸進(jìn)的過程，我們需要使用到的設(shè)備比較多，要想全面控制開采設(shè)備，我們就要充分開發(fā)分散類操控系統(tǒng)，加大應(yīng)用力度。在使用分散類操控系統(tǒng)的過程中，需要協(xié)調(diào)好各個裝置之間的連接性，在測量裝備和控制執(zhí)行裝備的旁邊安裝微處置器，多個角度分散操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)功能需求化管理。

2.3 分布式控制

油田生產(chǎn)中涉及的系統(tǒng)較為多樣化，不同的系統(tǒng)之間其分布式控制方式不同，其分布式控制在油田生產(chǎn)中占據(jù)著重要的地位。分布式控制可以根據(jù)設(shè)備功能和控制需求的不同對操作系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，有些系統(tǒng)是獨(dú)立的，對于這種智能設(shè)備，我們可以將其與自動化系統(tǒng)中的子系統(tǒng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、整理、分析等操作。以控制獨(dú)立單元的形式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動化運(yùn)行，從而有效提高生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。除此之外，我們還可以利用分布式控制協(xié)調(diào)系統(tǒng)之間的平衡性，使電氣設(shè)備的運(yùn)行處于一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。在后期維護(hù)過程中，利用分布式控制可以更好地達(dá)到數(shù)字維護(hù)的目的，通過對設(shè)備的全面分析，找出其故障節(jié)點(diǎn)，然后針對性地進(jìn)行解決，提高設(shè)備儀器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.4 變配電系統(tǒng)

在油田生產(chǎn)過程中，我們需要注意各個環(huán)節(jié)的連接關(guān)系，合理調(diào)控每個環(huán)節(jié)的對接關(guān)系，油田生產(chǎn)中涉及的操作系統(tǒng)比較多，變配電系統(tǒng)就是其中較重要的一種，它是保證所有設(shè)備是否能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵系統(tǒng)，電氣自動化技術(shù)在變配電系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，對電網(wǎng)實(shí)行全面化控制，達(dá)到自動控制的目的。通過電網(wǎng)自動化控制，可以使油田變配電網(wǎng)根據(jù)既定的程序運(yùn)行，在人為操作指令的控制下，實(shí)現(xiàn)對電力的合理分配，保證油田電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。基于油田變配電系統(tǒng)的特性，其電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用主要分為三個方面。（1）通過遙控自動化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控，工作人員在遠(yuǎn)距離就可以實(shí)現(xiàn)一些設(shè)備指令操作，使設(shè)備按照操作質(zhì)量進(jìn)行工作，實(shí)時調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)，對電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行合理的更換和控制。（2）柱上設(shè)備的自動化技術(shù)，這種技術(shù)需要對相關(guān)設(shè)備機(jī)器進(jìn)行全面的考慮，協(xié)調(diào)好各個機(jī)器之間的連接性，比如重合器、分段器、故障檢測器等，以自動化的方式進(jìn)行全面的監(jiān)控，出現(xiàn)故障后能夠第一時間發(fā)現(xiàn)并解決，對于故障點(diǎn)進(jìn)行隔離，然后與其他供電設(shè)備連接逐漸恢復(fù)供電，保證油田開發(fā)的有序性。（3）利用通信網(wǎng)絡(luò)整合軟件系統(tǒng)，利用一切可開發(fā)的輔助技術(shù)，深化系統(tǒng)自動控制效率，構(gòu)建智能油田體系，對油田電網(wǎng)實(shí)施自動化管理。

2.5 信息化電氣自動化技術(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的深化發(fā)展，兩者在油田開發(fā)中的應(yīng)用愈加廣泛，它們所產(chǎn)生的作用效益也是巨大的。在油田開采中，主要體現(xiàn)在以下兩個方面。（1）信息技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對油田數(shù)據(jù)的全面整合分析，以可視化的方式將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來，有利于后期油田的深度開發(fā)，石油開采過程中我們需要提取數(shù)據(jù)，將提取的數(shù)據(jù)做可視化分析，以信息網(wǎng)頁的方式將數(shù)據(jù)存儲下來，保證技術(shù)性監(jiān)督的有效性。信息技術(shù)還具有較強(qiáng)的延伸性，它可以在最短的時間內(nèi)將油田開發(fā)的相關(guān)信息數(shù)據(jù)全部整合到一起，然后進(jìn)行針對性的分析，使企業(yè)能夠?qū)τ吞镩_發(fā)情況有直觀的了解，同時這些數(shù)據(jù)也是企業(yè)制定后期施工方案的關(guān)鍵性參考依據(jù)。（2）通過網(wǎng)路技術(shù)的延伸性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)操作系統(tǒng)的延伸，在微型電子技術(shù)與微型處理技術(shù)的應(yīng)用中，我們要對工作性能進(jìn)行明確的劃分，目前，設(shè)備操作體系還沒有明確的劃分，但是與體系相關(guān)的組成環(huán)境和通信技能有著一定的區(qū)域劃分標(biāo)準(zhǔn)。

3 電氣自動化技術(shù)在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用展望

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在未來油田生產(chǎn)發(fā)展中，信息化是油田生產(chǎn)電氣自動化發(fā)展的主要趨勢，信息化有著多個方面的應(yīng)用優(yōu)勢。我們要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新，需要以數(shù)據(jù)為支撐，進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控管理，不單要依靠機(jī)械化，更需要融合先進(jìn)的科學(xué)理念和工藝技術(shù)，保證在國家科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行創(chuàng)新，提高產(chǎn)品競爭力，使產(chǎn)品的科技含量得到顯著的提升，更好地適應(yīng)電氣自動化控制系統(tǒng)的實(shí)際需求。作為油田開發(fā)企業(yè)，要重視產(chǎn)品創(chuàng)新力度，加大自動化控制系統(tǒng)的研發(fā)力度，拓寬市場發(fā)展空間，以科技創(chuàng)新為主導(dǎo)，強(qiáng)化企業(yè)主體地位，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長。

4 結(jié)語

電氣自動化技術(shù)在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用是多方面的，電氣自動化技術(shù)有著良好的性能優(yōu)勢，它可以進(jìn)一步加大油田的開發(fā)力度，保證油田開發(fā)的穩(wěn)定性。