袁風(fēng)賓
摘 要:信息化自動控制技術(shù)在油氣田行業(yè)的應(yīng)用順應(yīng)時代發(fā)展,提高油氣田企業(yè)的管理效率,保證企業(yè)實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益,推動企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。基于此,本文對油氣田信息化自動控制的概念進(jìn)行闡述,對自動控制的具體內(nèi)容進(jìn)行分析,著重對信息化自動控制在油氣田中的應(yīng)用進(jìn)行探討,希望給更多人帶來參考意義。
關(guān)鍵詞:油氣田;信息化;自動控制
引言:大數(shù)據(jù)時代的到來,信息技術(shù)快速發(fā)展,信息化自動控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中,對推動社會發(fā)展具有重要意義。油氣田企業(yè)跟隨時代的步伐,逐漸走向信息化,通過數(shù)據(jù)信息與生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)合,推動企業(yè)的生產(chǎn)操作、生產(chǎn)管理、經(jīng)營管理多方面呈信息化自動控制方向發(fā)展,實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)管理和監(jiān)控一體化管理,進(jìn)一步提升企業(yè)的市場競爭力。
1油氣田信息化自動控制的概念
油氣田信息自動化控制是指借助實(shí)時儀表監(jiān)控、自動化檢測修復(fù)、模型分析等技術(shù)對油氣田的相關(guān)設(shè)施儀器進(jìn)行監(jiān)測分析,對信息控制流程進(jìn)行完善,保證設(shè)備儀器的處理效率的過程。其主要包括油污泥處理、油井測試、堿液調(diào)配以及分離除砂等裝置的處理,以信息技術(shù)手段為核心,對相應(yīng)的設(shè)備、資產(chǎn)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、分析,通過模型進(jìn)行科學(xué)解釋及模擬,貫徹于整個過程中,形成閉環(huán),保證油氣田逐漸向自動化以及可視化的方向發(fā)展。另外,信息化自動控制在油氣田中的應(yīng)用,可以有效協(xié)助管理人員及工作人員對油田中各項數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握,及時發(fā)現(xiàn)問題及時作出相應(yīng)的處理工作,為建設(shè)虛擬智能化油田系統(tǒng)奠定良好基礎(chǔ),進(jìn)一步提高企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益。
2油氣田信息化自動控制的具體內(nèi)容
2.1生產(chǎn)操作信息化
信息技術(shù)的快速發(fā)展,信息通信、自動化控制、視頻監(jiān)控等信息技術(shù)在油氣田生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用,數(shù)據(jù)自動采集、傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、生產(chǎn)管理、自動化控制的應(yīng)用進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作信息化,保證油氣田內(nèi)的各系統(tǒng)有效協(xié)調(diào)。油氣田生產(chǎn)區(qū)域由于環(huán)境較為復(fù)雜,生產(chǎn)較為艱難,無法保證人力作業(yè)的有效開展,數(shù)字化信息建設(shè)的介入有效改善這一問題,通過對油氣田的井場、庫站安裝相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備,對油氣田生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析,以此實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮生產(chǎn)中心和控制中心的生產(chǎn)操作,對網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)籌管理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、匯總,借助數(shù)據(jù)信息的支持做出正確的生產(chǎn)指揮決策,進(jìn)一步提高生產(chǎn)操作的規(guī)范性和可視性(如圖1)。但值得注意的是,在對數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控時,為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,必須對設(shè)備的視頻信號嚴(yán)格把控[1]。
2.2生產(chǎn)管理信息化
油氣田企業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式不符合企業(yè)的發(fā)展要求,生產(chǎn)管理信息化將信息技術(shù)與自動控制設(shè)施相結(jié)合,圍繞著油氣田的井庫和站庫,對生產(chǎn)的各個階段進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)取締了傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式,對信息生產(chǎn)管理有效開展具有重要意義。首先,自動化采集井口的壓力、電流量、載荷等相應(yīng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息,保證對整體生產(chǎn)流程進(jìn)行有效監(jiān)控。其次,根據(jù)井口、井下所收到的動態(tài)數(shù)據(jù)信息,完善數(shù)字化管理模式,實(shí)現(xiàn)最大化效益,推動生產(chǎn)數(shù)字信息化的進(jìn)展。另外,對油氣田生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻控制,可以對油田企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、監(jiān)察巡井、遠(yuǎn)程運(yùn)輸?shù)刃畔?shí)時進(jìn)行收集,推動遠(yuǎn)程開關(guān)控制等功能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步延伸,實(shí)現(xiàn)信息管理中自動預(yù)警監(jiān)控,不僅優(yōu)化指揮決策,還最大化地提高油氣的收采率。
2.3經(jīng)營管理信息化
在信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中,物聯(lián)網(wǎng)占重要的地位,在油氣田生產(chǎn)中被大范圍應(yīng)用。在應(yīng)用時,以油田生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)為前提條件,計算和控制設(shè)備運(yùn)行中的數(shù)據(jù),拓展油田業(yè)務(wù)和技術(shù)應(yīng)用的范圍。一方面,促進(jìn)油田設(shè)備管理系統(tǒng)的建立,該系統(tǒng)主要借助傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來監(jiān)督與管理設(shè)備運(yùn)行中的所有數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)的整合能力。另一方面,促進(jìn)設(shè)備監(jiān)控中心的建立,在數(shù)字化油田建設(shè)中,通過專業(yè)人員對數(shù)據(jù)的管理,可以實(shí)現(xiàn)跨地域協(xié)同工作,提高內(nèi)部信息溝通能力,保證生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)的緊密連接。
3油氣田信息化自動控制的應(yīng)用
3.1工程案例
某油田管理處A試采作業(yè)區(qū)3#壓縮機(jī)三級排氣壓力由原來的4.231MPa升高到5.856MPa,三級換熱器后管束箱封頭出現(xiàn)水分滲漏情況,由于設(shè)置的報警限制為5.90MPa,當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時,分離器中控制系統(tǒng)采集到異常數(shù)據(jù),觸發(fā)警報,相關(guān)人員立即停機(jī),組織人員查看,發(fā)現(xiàn)是三級換熱器后管束封頭絲堵內(nèi)存在冰堵情況,及時進(jìn)行解堵作業(yè)。由于發(fā)現(xiàn)及時,在最短時間內(nèi)解決問題,減少安全事故的發(fā)生。
3.2安全管理軟硬件配置方面
在對油氣田開發(fā)時,必須保證上位監(jiān)控站的穩(wěn)定性以及安全性,通過上位監(jiān)控站的使用,借助其功能畫面對生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)視及控制,借助報警系統(tǒng)技術(shù)發(fā)現(xiàn)問題,滿足石油開采要求被廣泛使用,在進(jìn)行檢測時,依據(jù)系統(tǒng)高低標(biāo)準(zhǔn),確定異常數(shù)據(jù),及時進(jìn)行處理,減少安全隱患。除上位監(jiān)控站外,中心服務(wù)器、前置數(shù)據(jù)采集計算機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等模塊在油田管理中也被廣泛應(yīng)用,通過中心服務(wù)器可以進(jìn)行油田安全管理的數(shù)據(jù)備份,提高自動化管理的便捷性和高效性;前置數(shù)據(jù)采集計算機(jī)的應(yīng)用根據(jù)選擇計算機(jī)型號,對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的可視性;數(shù)據(jù)傳輸模塊的應(yīng)用,主要包括電臺、GPRS方式以及WCF全雙工運(yùn)輸方式,通過特有的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)通信。
3.3安全管理系統(tǒng)驗(yàn)證方面
進(jìn)行油氣田開采時,首先對開采瞬時速度進(jìn)行設(shè)置,一般控制在1.0153/s,實(shí)驗(yàn)時間控制在1h,對于開采誤差一般控制在0.010mm左右,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,進(jìn)行應(yīng)用實(shí)驗(yàn),對氣體進(jìn)行勘測,同時設(shè)置觸發(fā)機(jī)制,在信號轉(zhuǎn)為二進(jìn)制信號后,將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到計算機(jī)及云服務(wù)數(shù)據(jù)庫內(nèi),同時進(jìn)行電子門禁系統(tǒng)設(shè)置,保證其自動開關(guān),當(dāng)門禁系統(tǒng)開時,觸發(fā)的報警信號會傳輸?shù)较嚓P(guān)技術(shù)人員手機(jī)或PC端,工作人員可及時進(jìn)行處理。
3.4安全管理系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用方面
從上述中案例中可以看出,自動化安全管理的應(yīng)用,通過對開采現(xiàn)場的監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)問題,減少故障危害程度,對油田開采作業(yè)的實(shí)施具有重要的保障作用。信息化自動控制在油氣田安全管理中的應(yīng)用,主要以過程控制為主,以過程控制理論為核心內(nèi)容,借助計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),應(yīng)用控制系統(tǒng),對油田進(jìn)行全過程控制,保證現(xiàn)場信息采集的順利開展及系統(tǒng)通信的穩(wěn)定運(yùn)行。
3.5油田安全管理系統(tǒng)應(yīng)用拓展方面
為提高油田的開采效率,還可將其應(yīng)用到聯(lián)合站、油氣處理廠、計量站、轉(zhuǎn)油站、注水站中,進(jìn)一步提高對井口設(shè)備的遠(yuǎn)程遙控,對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的歸檔保存管理。另外,自動化控制技術(shù)的應(yīng)用,對應(yīng)急設(shè)備管控機(jī)構(gòu)有重要的意義,不僅為工作人員提供了便利,減少工作量,還進(jìn)一步提高了工作效率。
結(jié)論:總而言之,在大數(shù)據(jù)時代下,油氣田信息化自動控制的應(yīng)用對石油企業(yè)具有至關(guān)重要的作用,不僅可以及時收集油氣田設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù),對其監(jiān)測,減少安全事故發(fā)生,還進(jìn)一步提高石油開采效率。因此,必須重視自動化控制技術(shù),合理利用,嚴(yán)格控制自動化安全管理系統(tǒng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn),發(fā)揮油氣田信息化自動控制的最優(yōu)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]蔡權(quán).油氣田信息化自動控制研究[J].中國管理信息化,2020,24(04):104-105.