采油工艺中自动化技术的应用

采油工艺中自动化技术的应用

刘于军

长庆油田分公司第四采油厂化子坪作业区

摘要：自动化技术包括计算机和系统工程等多种功能，是一种综合性能很高的技术手段。为提高工业生产效率、推动工业生产自动化操作进步提供了有利的技术条件。石油工业是我国重要的经济支柱，但随着科学技术的进步，在更多技术开采手段的帮助下，石油生产的生产力和生产效率得到了提高。同时，自动化技术在石油生产过程中的应用可以促进石油生产技术的进步，促使石油生产工艺得到很大改善，有利于石油生产技术的发展，并不断增加石油生产能力。

关键词：自动化技术；采油工艺；石油开采;

随着科学技术的不断发展，自动化技术在石油开采领域中得到广泛应用，并发挥出显著应用效用，推动了我国采油工艺的自动化发展。但与西方发达国家横向比较而言，自动化技术的应用价值尚未得到完全发挥，技术应用方向较窄，有待进一步深入挖掘，存在一定的技术应用问题。

一、自动化技术在采油工艺中的主要应用作用

1.降低石油开采损耗量。在传统采油工艺中，受到技术、人为等因素的影响限制，石油原油在开采过程中会产生一定比例的损耗，并对周边生态环境造成严重污染破坏。这一问题的存在，也与我国所提出的构建生态环境、发展低碳经济的战略发展号召相违背。通过对自动化技术的应用，则逐渐由自动化采油模式取代传统人工作业模式，最大程度降低外界因素对石油开采作业造成的影响系数，侧面实现了对石油开采损耗量的控制。

2.提高石油开采效率。在传统石油开采作业模式中，受管理水平与技术等因素限制，很难做到对石油开采效率的持续提升，步入石油开采作业发展瓶颈期。从宏观角度来看，由于石油开采作业效率的停滞不前，逐渐突显出当前石油开采总量资源不满足社会的发展、生产所消耗能源量的严重问题。而通过对自动化技术的应用，以及对采油作业模式的切换调整（由自动采油作业模式取代传统人工采油作业模式），大幅提高了采油效率。

3.提高采油作业安全系数。在传统采油作业模式下，由于作业环境较为复杂恶劣，因此作业人员操纵各类机械设备开展采油作业时，存在一定程度安全风险系数，并偶尔出现各类安全生产问题，造成严重经济损失与人员伤亡。而通过对自动化技术的应用，则大幅缩减了采油作业劳动强度，企业无需配置大量基础性作业人员，仅需要配置少量技术型管理人员即可。

二、采油工艺中存在的问题

1.缺乏高素质技术人才。石油开采技术是技术较强的一项工作，因此在石油采油行业中藏龙卧虎，人才较多。但经验丰富、专业性较强的人才寥寥无几。多数是石油类相关专业毕业的学生，缺乏采油工艺的实践经验，只是拥有理论只是，对如何改进、优化采油工艺能力都处于懵懂状态。与此同时，部分技术人员的素质较低，缺乏学习、培训，在技术操作和维护等问题上，缺少专业的技术水平，增加了设备的损耗，也增加了额外成本的投入。

2.环境适应性较差。受石油开采环境恶劣的影响，许多自动化工程的采油设备在采油环境下会发生故障，无法达到采油环境的要求，不仅影响正常石油的开采业影响了设备的使用寿命。如今通讯系统应用范围较广，设备在使用过程中也会受到干扰，极易遭受雷电等自然因素的侵害和破坏，从而影响了采油工程的进展。

3.自动化缺乏创新。我国在自动化技术研究上起步较晚，技术底子薄弱，受技术发展和空间发展的限制，导致我国自动化技术发展较为落后。同时，我国在自动化技术研发上缺乏创新能力，自主研究不足，存在着过多技术依赖国外的问题。在某些自动化技术中心，受国外国家影响较大，限制较多，无法将采油工艺中的自动化技术转化为技术优势。

三、自动化技术在采油工艺中的应用

1.数字式自动化控制系统。第一，直接数字控制系统。该系统是先利用相关计算机技术对被控制的参数进行检测，然后根据预先设定的数值和控制方式来计算相关数据，并把计算结果录入到执行机构设备中，以实现对生产流程的进一步监控，从而为生产过程中各项设备运行状态及其参数保持稳定提供有力保障。从采油工艺方面来看，直接数字控制系统先合理控制变频调速器，然后利用该设备对输油泵的功率实现有效控制，或者对缓冲罐液位进行合理控制，使整个生产过程形成系统的闭环控制体系，以达到全面监控整个生产过程的目的。但在具体应用过程中，该系统也存在一些不足之处，尚需进一步改进。第二，监测监控和数据采集系统。该系统以计算机设备为基本载体，能够在生产过程中有效调度和控制自动化系统。该系统作为监控运动设备，具有异常情况报警、状态测量以及参数调节等多种功能，具有十分强大的适应性，在化工行业生产监控、电力系统控制以及石油产业设备监控等领域内普遍应用。第三，可编程控制器。该控制器具有很长的发展历程，其内部结构同工业计算机存在明显的差异。由于可编程控制器本身不能作为独立完整的控制系统，也就难以实现大范围控制工作，因此通常需要同智能仪表、工控机等相关设备，共同形成具有相关规律的控制系统，以实现分散控制、集中管理和数据收集等多种功能。利用可编程控制器进行分散化控制，其优点在于当计算机或部分回路发生故障或出现异常情况时，不会影响到系统运行及控制状况。可编程控制器普遍应用在多个领域，例如在速度调节、污水处理以及功率控制等方面具有较多优势。可编程控制器具有齐全的模块化结构功能，体积小且价格低廉，抗干扰能力较强，并且具有良好的实用性。（2）模拟式自动化控制。模拟式自动化控制系统的核心是控制装置，可以进行三相分离，并对缓冲罐液位等设备的参数进行有效控制，该系统在存在时间较长的石油开采区域应用较为普遍。模拟式自动化系统是一种出现较早的技术，所以有诸多缺陷存在，例如其扩展性能非常低，只具有两个工艺参数。

四、针对自动化技术在采油工艺中应用存在问题的解决措施及优化策略

1.健全管理制度，加大考核力度。优质、高效的管理系统能够将在采油工艺中应用自动化技术所产生的问题有效减少。所以石油企业应合理调整内部管理结构，建立健全内部管理机制，以提高石油企业管理工作的效率。同时，石油企业应不断完善采油工作的相关考核制度，定期对采油工作人员以及管理人员的工作能力进行考核，以保证采油工艺的实际运行效率。

2.更新采油系统，简化采油设备。为促进采油工艺的进一步发展和进步，部分石油企业将多种设备应用到了采油工艺中。在自动化技术应用到采油工艺中后，有效调整了整个石油开采系统，所以在这个系统中多出一部分失去使用价值的设备与仪器等。因此，为了保证采油工艺流程优质高效地运行，石油企业应合理改革油田工作系统，将石油开采工作中无用的设备和仪器等拆除掉，以简化石油开采设备系统。

3.有效制定各项保护措施。油田区域范围内分散开来的各种设备，因为受到油田区域环境条件的影响，常常会产生一些质量问题。所以石油企业应对油田周边环境进行充分分析和研究，并在此基础上制定合理的保护方案和措施，以保证石油开采相关设备的正常、稳定运行。

总之，自动化技术应用到采油工艺中，会对采油工作效率产生极大的促进作用。值得一提的是，在当前的采油工艺中仍然存在不少缺陷和问题，这需要石油企业相关技术人员积极进行分析和研究，不断将先进技术融入到采油工艺中，对过去的采油工艺进行有效改进，以提升采油效率和质量，进而促使企业获得良好的经济和社会效益。

参考文献：

[1]刘保龙.自动化技术在采油工艺中的应用.2020.

[2]赵智伟，采油工艺中自动化技术的应用探讨.2022.