油田数字化发展趋势及仪表在油田生产节能中的应用
温元庆 王建 姜立强
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温元庆 王建 姜立强,. 油田数字化发展趋势及仪表在油田生产节能中的应用[J]. 中国仪器,2024.2. DOI:10.12721/ccn.2024.157017.
摘要: 在油田的信息化建设中,数字油田成为不可或缺的一部分。探索如何有效推进数字化油田的建设是每位行业技术工作者与信息管理者不可回避的研究话题。为了进一步优化和发展这一基础设施,我们需在现有信息化网络上做足努力,扩展自动化控制、检测、数据收集的使用范畴,并结合大量的大数据集,确保生产、运营和管理流程逐渐向上。
关键词: 油田数字化;仪表在油田;生产节能;应用
DOI:10.12721/ccn.2024.157017
基金资助:

1提高油田数字化建设水平的举措与建议

1.1重视物联网技术对于数字化油田建设的推动作用

物联网的技术对于数字化油田的建设具有巨大的推进潜力,这些潜在好处主要表现在使用远程技术进行数据监测和收集的领域。物联网技术有能力与远距离的监控设备结合,从而为油田中的石油勘查与开发等环节提供数据的综合处理,并且通过计算程序将命令传达至物联网的所有监控系统。物联网技术还可以控制自动化的设备和器械,以探查油田中的油井内部状况,进而进行油井内的数据信息的搜集。在构建数字化油田的途中,必须将大量的数据整合起来,以便传递给油田公司的管理团队并给出相应的反馈。因此,在关注物联网技术在油田现代化和数字化中的价值之时,我们绝对不能轻视远程监控设备和系统的开发和建设。

1.2优化升级油田数据信息传输光纤,提高数据传输效率和质量

鉴于当前石油产业中存在数据传输不规范等问题,石油管理机构也应对数据信息光纤的研发和运用给予高度重视。光缆和光纤,作为数据传播的关键部分,其质量在油田的数字建设项目中无疑发挥了至关重要的作用。使用光传输材料的光纤和光缆构建数据传输网络,不仅可以达到高速传输,甚至最快可以触及10Gbps。其带宽也相当优越,但由于光传输材料本身没有导电属性,电磁场对其的干扰较小,因此不会因磁场强度的变化而削弱数据传输效率。另外,使用光传输材料制造的光纤具有非常长久的使用寿命,并且性价比极高。与传统的HDMI、VGA等设备相比,其重量更为轻盈,更便于使用。这些独特优势都有效地为油田数字化建设中的数据传输提供了快速和安全的支持。

1.3推动油田井站配套技术和支持体系的建设

在油田数字化建设的领域,油田井站的核心技术和结构支持系统主要由单个油水井、原油处理站等相关设备共同构成。这一技术支持系统的主要能量来源主要来自工业电网发电厂提供的电能,其功能是抽取原油并为注水设备提供所需的水。除了火力发电站所提供的电能,油田井站支持系统的额外能源来源中还涵盖了如太阳能和风能这类清洁能源,这在相当大的范围内为油气井的生产活动所需电量供给。油田井站的辅助辅助体系里不仅拥有其专门的供电系统,这些系统在遭遇突发事件和网络中断的情况下,也能迅速转换到备用电路。这样的供电系统确保了在突发情况下油田的稳定运作与生产,并确保了远程监测数据系统、电子信息光纤传输网络及其他的数字化设备能够持续、健康地工作,从而在数字化油田的建设中充当着基础安全的维护角色。

1.4提高石油企业内部员工的数字化专业知识培训

如果油田公司真心想要成功走向数字化,不仅取决于外部环境,如高效的技术和设备,更重要的是要培养和建立石油企业的数字化团队。石油公司应该重视员工在数字化管理领域的培训与能力,扩展他们在数字化管理上的视野和视角,以此提升员工在数字化油田建设项目中的实力。针对石油公司员工综合素质参差不齐的现实情况,管理部门也必须分阶段组织和实施员工专业化的知识和技能培训,同时还需要举办各种讲座。通过实施特定的奖励和惩罚机制,将员工对数字化建设的理解和认知整合进绩效考核体系中,通过制度化的措施来确保数字化建设能够成功地吸引大量的人力资源。这不仅能够逐渐提高员工在数字技术和认知方面的水平,还能有效地推动油田的数字化建设实际实施,最终实现长期的可持续发展。

2自动化仪器仪表在油田生产节能中的应用措施

2.1在测量装置中增大节流装置直径比

在油田生产活动中,自动化设备可能会与地下液体直接接触,这样不仅增加了生产阻力,还导致能源消耗上升。因此,改进这些设备的能源使用情况和减少设备对介质传输的障碍都是至关重要的。在目前的油田制造过程中,节流装置已被普遍采用。通常情况下,由于流体本身拥有特定的黏性,这就导致了在流体流经节流设备时,它需要大量的能源。除了上述内容,液体在传输过程中的静态压力也是一个关键因素。通过使用节流装置,液体的压力会明显减少。这种变化为我们提供了一个评估液体压力的有效方法,即增大其直径比,以达到减少压力损失的目的,进一步实现最优的环保和节能效果。

2.2充分利用交流变频技术

在石油的生产中,为了准确地调整离心泵的出流量,调节器的设置和应用至关重要。通过设置适当的PID数值,我们可以有针对性地控制和调整阀门的开放流量。但此调解提议存在着明显的两个不足。首先,由于其自身具有较高的能源需求,它在节能方面显得相对薄弱。其次,从经济效益的角度来看,其经济性相对较低。在离心泵的出口侧,装有截止阀与调节阀的联合运行,这也为泵的运行提供了更好的条件。如果不选用额定功率稍高的离心泵,将完全无法达到负荷变化的标准,从而导致能源消耗的不合理并不有利于达到节能的生产目的。尽管科技日新月异,变频节能调节器的用途也日益普及。不只在石油制造领域,在其他的工业制造领域也显示出其显著的效益,能显著提升设备的工作效率并实现明显的节能效果。对变频调节器而言,其明显的使用优势不仅在于安装上的优化,还在于其性能上对节省能量的显著作用。特别是在对泵的转速和流量进行精确控制方面,其节能成果是非常突出的,成功达成了节能生产的目标。

2.3选择无压损或低压损的自动化仪表使用

当进行流体流量的测量时,节能装置的压力损失明显,其使用率也很高,大约占到了70%的比例。在当前这一节能环保的趋势下,无压损或低压损的仪表已成为市场上的主要趋势并受到了广泛的关注。近年来,市场上出现了创新的旋进旋翼流量计和笛形均速管流量计。由于这些创新仪表的卓越效果和较低的成本,以及安装时的低压损,这些仪表受到了广泛的欢迎和使用。在油田制造流程里,挑选合适的仪表至关重要。不仅需要仔细评估其性能表现,还要注重环境保护和节能效益。因此,应该加强仪器和仪表的创新与研究,以便开发出更为能效高的仪器设备,这也为该行业未来的发展方向提供了明确指引。

结束语:总之,数字化在油田建设和发展中扮演了独特的角色,它具有经营和管理策略所无法达到的效果。因此,我们亟需探讨数字化技术在油田开发和建设过程中的创新作用,这将有助于增强油田的安全生产效益,减轻员工的工作负担,并进一步提高油田的管理效益。这也可以助力油田实现更为经济高效的开发,并进一步促进我国油田的持续和加速发展。

参考文献:

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[4]齐照庆.自动化仪器、仪表及数字化油田建设在油田生产、节能中的应用[J].石油石化节能,2019,9(02):50-52+11.

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