自动化技术在采油工艺中的应用论文_1张立民,2贾瑞成,3赵金宝,4孙晓红

自动化技术在采油工艺中的应用论文_1张立民,2贾瑞成,3赵金宝,4孙晓红

1大庆油田有限责任公司采油一厂试验大队试验一队 黑龙江大庆 1630000 2大庆油田有限责任公司第二采油厂第六作业区采油49队 黑龙江大庆 1630000 3大庆油田有限责任公司第二采油厂第二作业区采油5-9队 黑龙江大庆 1630000 4大庆油田有限责任公司第二采油厂第三作业区采油7-2队 黑龙江大庆 1630000

摘要:经济在快速的发展,社会在不断的进步,采油工艺中自动化技术的应用是石油开采产业的一次重大变革。本文对在采油工艺中应用自动化技术的重要意义进行了阐述,在此基础上分析了采油工艺中自动化技术的具体应用情况,最后对自动化技术应用在采油工艺中所遇到的问题进行了探讨,并进一步提出了解决这些问题的相关措施。

关键词:采油工艺;自动化技术;应用

引言

近年来,自动化技术在社会各个领域中的应用范围正越来越广泛,它大大提高很多工作的工作效率,降低了工作成本。同样,在采油工程中,自动化技术也具有着十分重要的应用。通过在采油工艺中应用自动化技术,能够有效降低采油过程中各种机械设备的磨损度,获得更为准确可靠的工艺数据,从而大大提升采油效率。自动化技术本身并非一项独立的技术,而是多种先进技术的综合应用,包括信息技术、计算机技术、自动化和系统工程、控制理论、电力电子学等。以下笔者就联系实际来谈谈自动化技术在采油工艺中的应用,仅供参考。

1自动化技术在采油中应用的重要性

(1)有利于减少浪费,实现节能减排。我国社会经济的不断发展和进步,尤其是工业的迅速发展,在很大程度上对生态环境造成了破坏。采用有效措施保护自然环境,并科学利用自然资源,已经成为当前国际社会普遍关注的重点问题。石油开采水平对石油资源的可持续利用有十分重要的影响,所以为了响应国家的可持续发展战略,将石油开采过程中的浪费现象有效控制和减少,从而达到节能减排的效果,采油工艺自动化成为石油开采产业的必然发展目标。(2)有利于提高采油效率,推动采油工艺发展。自动化技术涵盖的知识领域非常广泛,不仅涉及到了电子技术也在一定程度上用到了信息管理方面的知识,并且随着自动化技术的不断完善,更多的科学知识融入到了该技术中,从而促使其在应用到各项工作的过程中发挥的功能更加具有广泛性。在采油工艺中应用自动化技术,在很大程度上促进了采油产业的发展。从石油生产流程方面来看,采油工艺的作用对于石油开采至关重要。石油企业要想促进石油开采量的进一步提升,就必须积极推进采油工艺水平的不断提高。采油工艺中应用了自动化技术之后,推动了采油工艺的工作流程与工作方式等方面做出了有效的调整,可以说是采油工艺的一次重大变革,从而促使采油工艺进一步满足了当前采油产业发展的实际需要。

2自动化技术在采油工艺中的应用

2.1模拟式自控系统

模拟式自控系统英文简称为ACS,能够有效的对一些工艺中的参数进行实时的监管控制,如固液气的分离,可通过模拟式自动控制系统来实现,另外一些较为简单的模拟参数量如缓冲罐液位,也可以使用模拟式自动控制系统来实现,但这类自动控制系统也存在着一些不足,如随着采油技术工艺的不断改进,自动化硬件不断演进,功能越来越多,系统组成越来越复杂,为系统的维护带来了不便,难度较大。另外ACS并不具备良好的扩展性,可控的工艺参数较少,不适合较复杂的工艺控制,也不利于控制器对于整个系统的监控。

2.2数据监测和采集系统

数据监测和采集系统也属于数字式自动化控制。基于计算机的数据监测和采集系统,在采油工艺中应用时,一般所起到的是控制系统自动化功能与调度功能。具体来说,通过利用数据监测和采集系统,能够实现对正在使用中的采油设备的实时监督和控制,从而大大提高采油工艺数据的准确性与可靠性;再者还能够起到合理调控采油设备的作用,若在采油作业中出现了各种问题可以及时进行报警。

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2.3数字式自控系统

直接数字式自控系统,也可简称为DDC系统,可以对一些工艺参数进行预设,当监测的参数达到该设定值时,便在计算机的控制下,发出相关指令,使其不超过预设值,达到对采油工艺参数的控制,其控制规则可以使用PID控制技术,也可以是一些其他的算法,如对缓冲罐的控制是通过调节泵的变频来实现的,使泵电机的转速根据设定值。但该系统的应用中对于大规模的集成控制能力较弱,通信效率不高,数据交换效率不高,由于计算机的单一性,使其扩展性收到了局限。可编程控制器,也可简称为PLC系统,它区别于DDC系统,不能像DDC系统一样形成一个完整的计算机系统,而是一种分布式的控制系统。它有几部分功能元件组成,并连接监控单元和控制单元,在各行业中得到了较好的推广,而且能够较为简便的编程和拓展,可靠性高,能够将所要控制的工艺流程切割成独立小块,并分别加以控制,即使由于有回路故障也不会造成整个系统的停机。但也有些缺点不容忽视,如目前的PLC设备通用性差,也即不同的制造厂家之间相似的PLC产品无法相互替换,相互之间有些不兼容;相对于DDC系统来说,其计算能力稍弱。

2.4自动化模拟控制技术

自动化模拟控制技术在采油工程中主要是基于控制模拟装置系统而形成的。以往很多油田在开采中都会使用到传统控制模拟式系统,其主要作用是控制三相分离工艺及缓冲罐液压位置,不过传统控制模拟式系统存在的问题是:硬件增加会增加元件和性能,技术可靠性较差,扩展性能不佳。而结合了现代自动化技术所形成的自动化模拟控制技术,则有效改善了这些问题,但目前仍存在着在采油作业中防干扰性较差的缺陷。

2.5可编程系统控制技术

可编程系统控制技术隶属于数字式自动化控制的一种,该系统在具体应用中,由于系统与控制工艺计算机上的机构差别较大,所以难以单独构成一个大规模计算机式的系统控制,只能够与工控机、智能仪表等共同组成一个系统控制。利用可编程系统控制仪表,可以有效改善系统的可靠性。该技术尤其适合于在采油工艺中的风机运行、调频变速、污水处理等环节中使用,优点是安装方便、操作简单、抗干扰性强以及成本较低廉。

3采油工艺中运用自动化工艺的问题与相关建议

首先,一些联合站的成立时间比较早,所以设备仪器的年代比较早。虽大多数都已经被淘汰,不能排除某些联合站仍旧使用旧设备的现象,这样就给油田开采带来隐患,影响整体开次工作的实施。为此,相关部门需要对让油田及时更换控制仪表,同时也需要对仪器开展定期维护与检测。其次,自动化程度的逐渐提升降低操作人员的劳动系数,只需要对仪表的检测数据进行读取和记录。但是这样也容易削弱工作人员从事岗位操作的责任心,部分人员过于依赖仪器而忽视对生产技术的学习以及应用,不能及时对生产问题进行处理,容易出现安全事故。为此,油田需要对工作人员开展技术培训,逐渐提升工作人员的技术操作能力,可以开展更高层面的操作控制。

结语

综合全文来看,我国地域广阔、资源丰富,但石油是一种不可再生资源,且在技术上与国外先进技术有一定的差距,因此相关技术人员应该勇于创新、借鉴及学习国外先进技术,研发出适合我国现状及国情的自动化设备及其技术,对采油工作动态化管理,尽可能的缩小与发达国家先进设备与技术的差距,为我国采油工艺的发展做出应有的贡献。

参考文献:

[1]赵保龙.自动化技术在采油工艺中的应用[J].化工管理,2017(22):59.

[2]林智伟,玄金龙,亓金成,等.基于STM32的直接数字控制器系统设计与实现[J].电子技术与软件工程,2018(4):247.

[3]马惠杰.对于PLC的模拟控制系统的研究[J].科技创新与应用,2018(1):175~176.

论文作者:1张立民,2贾瑞成,3赵金宝,4孙晓红

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/21

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