油田自动化系统的优化

吴亚波，韩彦枫

（长庆油田第六采油厂，陕西西安 710000）

油田自动化系统的优化

吴亚波，韩彦枫

（长庆油田第六采油厂，陕西西安 710000）

油田生产过程中，自动化程度越高，越能节约人的劳动强度，而且能够达到自动控制和管理的水平。依据数字化油田的要求，对油田自动化管理系统进行优化处理，提高油田生产的自控程度，充分发挥自控系统的功能，促进油田高效生产。

油田；自动化系统；优化设计

1 井口的优化

油田生产实际中，井口是油田生产的最基本的单元，也是必不可少的基础组成部分。油井的井口装置是油井的调节控制部分，通过对井口的管理和控制，直接关系到油井的产量。对于抽油机井的启停机操作，目前的状态是人工手动完成。为了实现自动控制和管理，可以在抽油机井的井口安装自动控制的配电器和控制箱，通过数字化油田管理系统的主控室控制抽油机井场的生产情况，实现抽油机的远程控制，能够启动和停机。在自动控制和管理措施上，进行研究和测试，不断提高油井井口的自动化管理水平。

2 油田转油站的自动化系统的优化

为了实现油气水的三相分离，对转油站的三相分离器进行自动控制和管理，液位控制在 1/3～2/3，通过液位传感器，将液位信号传输给自控系统，当三相分离器的液位超出安全生产范围后，进行报警，并自动通过调节阀调节液位，达到正常生产状态为止。

将油田转油站的中控室进行自动控制，通过计算机软、硬件系统的作用，控制油田转油站的生产过程，对转油站倒混输等操作，完全可以通过计算机的鼠标和键盘来完成，通过控制自动的阀门开关，实现流程的切换，而不需要人工去搬阀门。与人工操作进行比较，节约了大量的时间，避免了错误的开关阀门的操作，实现了转油站生产过程的自动控制和管理。

3 联合站的自动化系统优化

联合站是实现油气水彻底分离的场所，游离水脱除器、电脱水器是最关键的生产设备。为了优化油田联合站的自动化控制系统，优选自控设备，如自控调节阀、液位控制器、压力变送器以及温度变送器等，实现游离水脱除器的自动放水功能和电脱水器的自动放水功能。

4 注水站自动化系统的优化

油田注水站主要的功能是通过高压注水泵，给合格的水加高压，经过注水干线分配给配水间，再到各个注水井，注入油层中，达到水驱油的效果，提高油井的产能。在注水站的自控系统中，优化设计注水泵机组的工作状态，通过控制电动机的温度、轴承温度、设定高温停机连锁机构，保证注水泵机组的正常运行。

原始的盘状仪表比较多，优化的方案是设计一个计算机控制系统，将生产设备管理和工艺流程结合起来进行控制和管理，通过计算机控制注水泵的工作状态，达到更高的自控程度，通过电子线路板及数据集成模块将生产过程进行自动控制和管理，最终通过计算机的操作，实现注水站的自动化管理，达到数字化油田的要求。

5 油田生产自控系统的最优设计

扩充站外系统的 RTU 是容量，升级 RTU 的主板，提高数据处理的速度，实现集散控制系统DCS的控制和管理作用，并应用 SCADA 系统实时采集油田生产数据，在油田转油站、注水站和联合站扩充DCS系统的容量，提高冗余，能够管理更多的设备，实现自动控制和管理功能。

5.1 对TRU系统进行升级和扩容

在生产井的井场上设置自动控制和管理系统，连锁自动消防管理系统，无论井站之间，发生火灾隐患时由消防系统连锁机构产生动作，避免发生安全事故。对大型机组的运行参数进行实时监测，保证油田生产过程中各级各类设备安全运行，达到额定运行工况，提高设备的运行效率。

实施油田生产数据的全部远传和共享，促进整个油田动态资料的分析处理速度，为调整油田开发方案提供数据支持。将工作情况不稳定的老式电台进行更换，将数传电台更换为数字电台，提高数据传输的速度，达到生产数据实时传输的效果。

5.2 全面升级和完善DCS系统

将联合站等站场的DCS系统升级为工作站，更新为GUS系统的应用，提高分散控制装置的自动控制能力，增加节点柜，使存储信息的节点增多，存储更多的节点信息，提高安全系数，保证控制柜的正常运行。

5.3 完善大型设备的监控系统

增设压缩机组的安全检测系统以及压缩机运行参数的采集系统，有效控制压缩机的工作状态，达到自动调节阀的自控能力。增设压缩机轴瓦的温度监控系统，保证压缩机处于正常运行状态，实时进行自控调节，发挥其应有的作用。

5.4 实施所有生产数据实时上传功能

采用油田生产过程的全程监控系统，达到单井生产自动化、转油站、注水站、联合站等系统的自动控制和管理，利用 SCADA 系统完成油田生产数据的实时采集，并远传到控制中心，经过中控计算机的处理，实现数据资源的共享，通过中控系统获取生产数据的历史资料，并自动形成生产数据报表，实时管理油田生产数据库资料，并建立数据档案，以电子文档的形式进行存储，满足油田生产数据的共享，为科研人员提供实时的生产数据资料，达到油田生产的自动化、智能化。

6 结论

通过对油田自动化系统优化的研究，有效地解决油田生产过程的自动控制和管理问题，经过优化设计，促进油田生产自动化程度的提高，满足数字化油田的要求，保证油田生产的高效率，低成本，为油田生产创造最佳的经济效益。

[1] 高翔，白亮，徐鑫 .油田自动化管理系统优化 [J].工业，2016，（5）.

Optimization of Oilfield Automation System

Wu Ya-bo，Han Yan-feng

In the process of oilfield production，the higher the degree of automation，the more able to save people’s labor intensity，and can achieve the level of automatic control and management，according to the requirements of the digital oil fi eld，the oil fi eld automation management system to optimize the oil fi eld production Self-control degree，give full play to the function of automatic control system to promote eff i cient production of oil fi elds.

oil fi eld ；automation system ；optimal design

TM734

：A

：1003–6490（2017）07–0060–01

2017–05–22

吴亚波（1989—），男，陕西延安人，助理工程师，主要从事作业区数字化管理工作。