淺析建設數字化油田過程中自動化儀表的使用及維護措施

張慶東

（大慶油田有限責任公司第一采油廠數字化運維中心儀表檢定室，黑龍江 大慶 163000）

在數字化油田建設過程中，使用自動化儀表可以完成油田壓力值的實時監測，該方式比人工監測更加有效，且準確率更高。在獲取到這一壓力值后，工作人員用相關數據進行建模分析，能夠有效提高后續工作效率，提高油田產業發展的自動化水平。數字化油田的建設是時代的發展趨勢，今后工作過程中，管理者需重視自動化儀表的使用，做好儀器安全的維護，以保證數字化油田的高質量發展。

1 自動化儀表使用的優勢分析

1.1 促進節能環保目標的實現

自動化儀表往往能夠有效節約能源消耗。與傳統監測方式相比，自動化儀表可以做好電路規劃工作，一旦設備斷電或者是出現不良狀況，即能夠控制電路，保證工作正常開展。自動化儀表這一設備上通常會裝有太陽能吸收板，該方式可以將太陽能轉化為電能，滿足自動化儀表的使用要求。另外該方式下不會生成過多噪音，噪聲污染較小，與科學環保這一理念相符合。

1.2 實現計算機全自動化管理

自動化儀表在使用過程中可以完全利用計算機程序完成監測工作，該方式下，只需要利用集成板進行數據調控即可。這一監測過程中無須利用過多的人力物力，降低了成本投入，且能夠有效減少安全隱患。自動化監測過程中，其相應監測方向等數據可以由人工進行調控，按照不同開采模式選用不同的監測方案。數據調控過程中，只需要對電流參數調整即可，監督管理起來較為方便。此外，在傳統監測過程中，所有監測儀器都有著其自己的線路，一旦某一個儀器出現問題，則會導致所有儀器無法正常發揮作用。且對這些儀器進行維護檢修時，所需要的時間成本以及物力成本等都比較高。而自動化儀表能夠完成24h 無人監控管理，該儀表使用紅外遙感技術，提高了監測效率，且無須耗費過多人力物力，具有較強的應用效果。

總體來講，自動化儀表能夠完成油田開發的實時監測，一旦油田開發過程中相應參數發生變化，即能夠立刻反映到儀器中，工作人員對自動化儀表進行觀察，即能夠發現開采狀況，并實時了解到油田開發中的壓力變化。該方式能夠將開采狀況直觀地呈現出來，可以有效提高開采效率。另外，自動化儀表可以對整個開采作業進行控制，若是所處環境中溫度等參數發生變化時，儀表即能夠報警，并合理調整相應參數。該方式無須工作人員自己動手，節省了人工調動，控制性更強，且精密程度更高。數字化油田建設下，工作人員能夠利用所獲取到的數據對數字化建模加以分析，并得出良好的開發方案。技術工作者同樣可以觀察到自然環境的變化，同時，對油罐壓力值進行分析把控，以此，對開采方案進行合理調整。此外在油田開發過程中，同樣需要利用數字化方式做好風險評估，一方面需要對現場狀況進行合理考察，另一方面需要對其可能遇到的風險做出分析。在開采過程中，需要根據最初作業標準進行合理調整，對于所出現的突發問題做出解決，保證整個工程能夠合理開展。

2 建設數字化油田過程中自動化儀表使用的問題

2.1 RTU 故障

在自動化儀表正常使用監控的過程中，其左側指示燈往往是運行燈常亮而故障燈關閉，另外，RK 燈若是有閃爍狀態，則代表著正在完成數據傳輸。一般來講，RTU 設備運行中若是信號燈出現問題，則代表著整個設備出現了故障。例如，若是運行燈關閉，則說明RTU 或許存在未加變狀況。而若是故障燈處于閃爍狀況，則代表著設備本身出現故障。后續對該設備進行處理時，需先判斷故障發生部位，之后確保電源被切斷再進行處理。

2.2 激活無線變壓

無線壓變在使用過程中容易受到多種因素的影響而產生休眠狀態，休眠后的無線壓變需要被人工激活。其中磁力開關激活法是比較常用的一類激活方式，該方式需要利用磁棒，將其與壓變開關相觸碰做好激活工作。一般來講，壓變開關往往處于壓變儀表顯示盤上方，在被磁棒觸碰后，該設備的指示燈會不斷閃爍，直到激活成功才會停止。此外，拆插電池激活法同樣較為常用，在實際使用中，需根據具體狀況選用合理的激活方式。

2.3 IOT 智能配注儀

微型閥組是一類新型的數字化穩流注水設備，該設備通過太陽能供電，解決了用電問題。且該設備通常會設置相應的傳感器，獲取注水壓力，并將其轉化為相應流量信號與預設參數進行對比，最終驅動水流閥門，做好穩流注水工作。該過程中所產生的數據能夠利用物聯網等技術上傳到服務器，能夠有效監控其參數狀況，一旦參數超過預期，工作人員能夠馬上觀測到相應狀況。此外，該方式具有微型化等特點，各類型油田均可使用這一設備進行操作，適用性較強，值得推廣使用。

3 出現故障問題的原因

3.1 操作不當

自動化儀表具有一定的精密性，因此若是出現故障，后續檢修會比較復雜。基于這一點，對工作人員的能力同樣有著較高要求。此外，在油田開發過程中，容易受到周圍天氣狀況的影響，工作人員需要在不同狀況下靈活使用維修策略，以此保證自動化儀器使用的有效性。若是工作人員沒有經過專業學習，則難以真正擔任這一維護任務，容易導致自動化儀表受到損害。基于這一點，還需對工作人員加以培訓，以提高工作效率。

3.2 線路接觸不良

自動化儀表使用中出現接觸不良，同樣容易導致儀器故障。雖然這一問題較小，但是造成的后續危害是較大的。若是不處理完全，甚至有可能造成重大事故。因此，需重視工作過程中的精細性，同時做好線路維護，防止出現不良事故。

3.3 自然因素

自動化儀表雖然具有一定的抗干擾能力，但依然難以真正避免自然因素的威脅。例如，在雷雨天氣下，容易出現高壓電流對自動化儀表造成危害。環境的復雜性同樣是導致自動化儀表出現故障的原因，因此，在日常工作中需要重視天氣狀況，根據不同狀況做出處理，以保證儀器的穩定使用。

4 建設數字化油田過程中自動化儀表的使用及維護

4.1 注重開展日常的檢查維修工作

做好自動化儀器的保養能夠降低油田開發的故障率，同時可以提高開采效率，保證開采收益。在自動化儀器使用過程中，工作人員要做好日常的檢查維修工作，可以先對儀器的相應性能、使用條件等進行合理觀察分析，并據此制定保養方案。首先，檢測儀器中的一次元件，該元件中的伴熱功能是重中之重，若是該功能存在不足，則容易對整個設備的使用造成不良影響，尤其是在冬季時，需加強該元件的保養。其次，需重視寒冷天氣下的設備養護，天氣寒冷更容易導致儀器故障，所以需做好防濕、保溫等工作，以此降低資源浪費，保持好工作狀態。

此外，隨著我國科學技術的不斷進步，自動化儀表這一設備類型不斷增加，不同種類的儀表在不同領域下都有其主要的應用價值。如果儀表類型與所使用領域有所不符，則會導致儀表使用受限，同時會加劇對儀表的損害，最終容易導致故障。基于此，工作人員需按照油田開發的具體需求，合理選擇自動化儀表，以保證相應儀表能夠符合使用需求。例如，壓力性檢測儀表往往需要通過介質不同加以劃分，若是石油開發過程中遇到的原料具有較高黏度，則需做好隔膜處理，以便更好地做好原料處理工作。在對壓力性量表進行處理時，需保證按照其內部結構進行區分，其中的刻度盤直徑等元素均可以作為劃分依據。若要選擇分析性儀器，可以按照所需選用合理的設備，例如，若要對原油密度進行分析，則可以選用振動式密度計。而若是想對水中含量狀況進行分析，則需要選用電導率分析儀。不同類型自動化儀器的選用直接關系到油田開發質量，同時，關乎到儀器的使用壽命。因此，工作人員需重視儀表選擇，以提高開采效率。

4.2 建立完善的前期處理體系

做好前期處理準備，能夠為后續自動化儀器的使用奠定基礎，同時可以保證數字化油田運轉的穩定性。在油田工作開始之前，工作人員需對所有相應設備進行檢查維護，尤其是一些大型的自動化設備，需要做好故障維護、部件更換等細節的記錄，以便今后能夠及時檢查，為解決故障提供參考。自動化儀表使用過程中，需要為其制定合理的檢修方案。檢修時，需要保證所有系統都已經停機，以此降低意外事故的發生率。油田開發工作中，各個部門均需做好運行管控工作，對自動化儀器的使用優化等要進行全方位分析。例如，使用時要構建好相應的報警機制，保證系統被破壞時能夠及時察覺并處理，以此降低損害，防止系統進一步受損。

4.3 強化對周圍環境的觀察和控制

在對自動化儀表進行檢修時，需要先對其周圍環境進行分析，并對系統狀況加以了解，在保證機器穩定性后才能夠完成檢修工作。對于其中涉及的部分氣體設備，可以先對周圍的溫濕度進行定位，防止氣體在檢修中擴散造成安全隱患。而對于一些固體儀表，則需先對余料進行處理，防止周圍有其他物質能夠對儀表狀況造成影響。一般來講，油田開采環境都比較惡劣，因此，自動化儀器在使用過程中容易受到多種不良因素的影響。為了保證相應儀器可以順利使用，還需做好排污處理。首先，工作人員可以根據儀器的具體狀況，為其制定合理的排污方案，并嚴格按照這一方案進行操作。其次，排污工作人員需要對自動化儀器的性能狀況進行全方位把控，以此做好后續排污工作。若是工作環境中有著較多粉塵或者是油污，則需要做好防污染工作。若是自動化儀器已經被污染，可以針對其實際狀況進行排污檢查，著重檢查其傳感器、插壓變速裝置等等，完成設備檢查，提高應用效率。總體來講，整個儀表的檢測需要從局部到整體，檢修工作人員要具有較為專業的能力，充分了解儀表內部結構，以防在拆卸處理中對其他系統結構造成破壞。

4.4 加強人員培訓，提高綜合素質

油田建設過程中雖然需要用到自動化儀器，但仍然需要人為掌控。做好人員培訓能夠提高自動化儀器的使用效果。且自動化設備需要日常維護與檢修，若是工作人員能力不足，則無法保證相應設備的合理使用。因此，若想提高建設效果，打造出合理的油田數字化建設體系，還需構建更加完善的員工團隊，提高工作人員的技能水平及綜合素養。在團隊建設過程中，可以根據不同崗位對員工的要求對員工進行培訓，保證所有工作人員都能夠做好自己的分內工作。同時可以定崗定責，提高工作人員創新能力，能夠在工作過程中及時發現相應問題并加以解決。此外，需重點做好技術交底工作，在油田開發過程中容易引入更多新型設備，在設備技術引入后，需要先進行工藝培訓。對于自動化儀器的日常使用等均需要制定相應規范，保證所有員工都在規范下進行操作。在后期檢查過程中，整個團隊均需要配合完成檢查工作，若是發現自動化儀器中帶有問題，還需立刻上報，及時處理這些故障，保證數字化油田的順利開展。

4.5 進一步發揮信息化調控的優勢

自動化儀表在運行過程中往往需要遠程控制，為了保證其運行質量，需要在后期研究過程中做好全自動化轉型工作。實際使用中，可以將信息技術作為重要切入點，并結合數字化建設狀況進行合理分析，選擇出其中可利用的技術，完成油田建設創新。尤其是在完成監測工作的過程中，需要加強計算機運算能力，保證遠程控制的穩定性，防止周圍各種環境因素對自動化儀器的使用造成干擾。在自動化儀器建設過程中，需要根據油田開發的不同需求做好信息化更新。例如，如今人們更加關注遠程自動化監測系統的建立，研究人員需重視監測信息的可視化狀況，以此提高智能程度，保證儀器使用的科學性，滿足新時期發展需求。

5 結語

綜上所述，新時代下所利用的數字化油田技術，依賴各種信息設備完成了石油開發工作，成功提高了開發效率。而其中所用到的自動化儀表不僅可以對相應設備的運行狀態進行監測，同時可以精準地分析出油田經營狀況。在油田開發中具有良好的應用優勢。因此，工作人員需要加強對這一儀器的維護與檢修，實際操作中，可以按照儀器特點、結構等制定合理的維護計劃，并保證按照這一計劃完成設備檢修，以提高油田的開采效益。