电气自动化技术在油田生产中的应用

电气自动化技术在油田生产中的应用

易龙

新疆油田公司采油二厂第一采油作业区

摘要：在油田生产水平不断提高的情况下，社会对于油田生产质量要求比较高，因此油田生产企业应该结合本单位情况，及时使用电气自动化技术，注重提升电气自动化技术在油田生产过程中的应用效果，从而在提升油田生产速度的同时提高油田生产质量。

关键词：油田生产；电气自动化；自动化技术

1电气技术相关概述

1.1电气技术概念

随着科技的进步，电气技术已经成为一个独立的领域。它能够通过指令来控制管理系统中的设备和仪表。这种技术的出现，能够更好地促进管理工作的进行。管理体系涵盖了各种设施和设备，它们都能够通过信息通信技术与计算机相连，并且能够被自动化控制。

电气技术是一个复杂的系统，由数据收集、自动控制和信息处理三个部分组成，它可以帮助收集油田现场的数据，为工程决策提供基础信息；采用先进的技术，通过自动调整机泵的变速和开关数量，以及精确的运行控制，使得控制体系能够安全、高效地运行；同时，利用核心总站的数据分析，实现对系统平台的实时监测和精准的决策。

1.2电气技术应用原则和内容

电气技术涉及的内容较为宽泛，利用先进的计算机技术，实现对电气系统、工业生产流程以及其他相关设备的智能化管理，从而提高生产效率和质量。随着科学技术的不断发展，电气技术已经取得了巨大的进步，它拥有多种应用优势，如节约成本、提升安全性、简化操作等。但是，在制定电气技术规划时，应当全面评估各种可能的影响因素，包括但不限于设备成本、线路安装、结构规划等，以确保最佳的应用效果。通过采用先进的电气技术，能够有效地控制油田的运营，这些技术的运用不仅仅局限于设备的管理，还涉及工艺的管理。

采用先进的科学技术，可以实现对设备操作系统的全面监控，并以可视化的形式将其完整呈现出来。电气自动化技术已经被广泛地应用于各种监控领域，它们的特点也各不相同。例如，通过现场总线监控，变配电站和地面生产系统可以清晰地反映出自动化设备的运行状态，并且可以根据需要实现功能的灵活调整。远程监控的关键是利用自动化系统来接收和处理数据，将设备的运行状况及其相关参数传输到中央控制室，实现对设备的全面监测和管理，从而满足各种指令的操作要求。

通过采用集中监控的方式，可以实现对油田系统的全面管理，将所有的处理器进行集中控制，并且可以实现对它们的连接和管理，从而有效地改善油田的生产状况。

2.电气自动化在油田生产中的应用措施

2.1现场总线管理

现场总线管理的连接性相对比较强，工作人员应该使用计算机网络信息技术对油田开发场地的设备展开智能控制，运用智能控制方式将现场设备以及操作仪器连接在一起，能够加强对油田生产、开采的整体控制。在油田开发过程中，现场总线具有至关重要的作用，能够使多个节点顺利实现通讯传输管理，此时，设备之间能够进行信息接收以及信息传输，开放性以及交互性比较强。

电气自动化技术能够将现场总线技术以及其他技术综合在一起，对于提升油田生产设备控制效率具有促进作用，将现场总线技术和DCS技术综合运用在一起，能够在提高系统控制效率的基础上，顺利完成自动化操作，可以顺利省去很多操作环节。

2.2分散操控系统

在油田生产期间，分散类操控系统属于比较主要的构成部分，设备控制性能比较好，具有较强的开放性以及灵活性，能够使用数字监控管理方式加强监督管理，保证工作人员以及计算机能够顺畅进行交流。油田生产、油田开发属于比较复杂的过程，需要应用的设备相对比较多，为了能够对油田开采设备实现全面控制，企业应该及时开发利用分散类操控系统，重点提高各个装置的连接性、协调性，通过在测量设备以及执行设备周边安装微处置器，可以从多个角度分散管理操作系统，能够切实满足油田开采的功能需要。

2.3分布式控制

在油田生产过程中需要使用多样化的系统，不同系统运用的分布式控制方式存在明显差别，油田开采企业在使用分布式控制的过程中，能够结合设备功能需要、设备控制要求对操作系统展开合理规划设计。部分系统处在独立状态，通过将智能设备以及自动化系统内部子系统建立连接关系，能够利用独立系统开展数据工作、数据整理工作、数据分析工作，保证系统处于自动化运行状态，有助于进一步提升生产系统的运行效率。

与此同时，石油开采企业能够借助分布式控制系统调整平衡状态，使得电气设备在运行期间处于稳定状态，在后期进行维护管理的过程中，通过加强分布式控制能够实现数字维护管理目标，通过对设备运行状态展开全面分析管理，能够精准寻找出存在故障问题的节点，有针对性地解决故障，从而不断地提升油田生产设备运行的安全稳定性。

2.4自动化主机运行及供配电方面

目前新建设的钻井平台基本上都配备主机的自动化运行及自动负载分配系统，特别是当前最先进的GPS动力定位的钻井平台，通过对钻井平台的钻井及工艺流程优化，平台的动力系统、电力系统、辅助系统及安全监控等的高度集成化设计，能实现钻井平台的安全、高效和节能环保的要求。如在外部负载增大的情况下，通过预先设定好的程序自动启动一台主机投入使用，并自动分配配电系统，保证钻井作业的安全进行，消除井下的作业风险。同样，在外部负载减少的情况下，可自动根据负载的变化，卸载非必要的负载使用，通过优先级的设置，自动将一台发电机解列，可以有效降低能耗，可实现主机的无人值守。在配电方面，当一个母线回路出现故障时，可实现自动切换到另一个母线，减少设备的停机时间，提高钻井作业的使用效率。

2.5自动化钻井系统方面

新型钻井平台配备自动化操作的钻井系统，司钻通过司钻房内的智能操作椅和人机交互界面可以对各种钻井设备如顶部驱动、钻井绞车、泥浆泵、猫道机、抓管机、铁钻工等实现自动控制。目前在国内的主流的钻井平台配备的是NOV的Cyberbase系统和Amphion系统，系统内部的核心逻辑是通过网络化对各种设备进行自动化控制，主要是由PLC控制器、数据库及计算单元和显示单元等构成，PLC主要用于钻井设备的控制、处理传感器反馈数据以及接收司钻的操作指令；数据库用于不同部件和设备PLC之间的数据交换。计算单元用于实时数据处理、计算、曲线拟合、PID控制、防碰管理和安全风险预估，为用户提供安全稳定的操作保障。显示单元主要是图形化的人机界面，用于钻机各设备的状态监视、实时数据显示和操作指令提示等。通过内部的程序化设计，司钻只需要操作智能操作椅就可以实现对钻井设备的各种操作以及紧急情况下的应急关停。通过自动化的钻井系统，减少钻台的人员操作，提高工作的效率，并且大大的降低人员的意外风险。

结束语

综上所述，能源无疑是一个国家发展的基础，它既是国家的生存之本，又是推动经济发展的动力。因此，如何有效开发和利用能源已经成为全球关注的焦点问题，其价值和效益日益凸显，为全球的经济和社会发展提供了强有力的支持。随着科学技术的进步，电气技术已经成为当今石油行业的重要手段。因此，建议将这种先进的技术广泛应用于石油行业，它既能够提高生产效率，又能够降低生产成本。通过这种方式，可以大幅提升石油公司的工作效率。

参考文献

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