学文网【摘要】随着开采油田增多，我国开采油田的技术也逐渐发展壮大。为了提高开采效率，我国将各种领先技术运用于开采过程。特别是油田自动化系统的运用，其在油田作业过程中起着不可或缺的技术支持。油田的监控要求会依据不同的油田开发方案或是不同期的开采方式而有不同的要求。将油井监控系统的运用有助于对自动化系统进行有效控制。本文从油井监控技术应用的角度出发进行浅论分析。
【关键词】油田 自动化系统 油井监控 生产自动化
1 背景
油田开采过程中所运用的自动化系统是减轻油田开采人力负担、提高生产效率的重要技术手段。油井的监控系统是自动化系统顺利进行的重要环节，其具有促进优化需求指标以及提高生产效率等方面的作用。随着油田自动化水平的高标准需求不断发展，对油井监控技术也有了进一步需求。因而，将油田自动化能力不断提高成为了与时俱进的需要，成为了提升企业生产力主要环节。我们需要将自动化水平不断优化，将油井的监控技术运用好，以求在节约能源的同时提高产量的同时降低人工劳动强度。下述内容从典型的几种油井角度出发，论述油井监控技术在油田开采中的应用。
2 油井监控系统介绍
油井的监控系统是自动化水平得以表现的主要环节。同时监控系统也是油田自动化所要控制的首要环节，且能直接影响油田的自动化水平[1]。井场内的各种关断阀、变送器、控制阀、井场远程终端装置及其相应的系统软件组成了油井监控系统。在油井开发初期，井内一般只安装温度表和压力表。在有井内情况需要了解时，温度表进行油井温度的测量；压力表则用于油压和回压等的测量。经过不断的技术开发，现在形成了油井的监控系统。对于早期缺乏远程控制装置的情况，现今的自动化的进步改变了这种状况，进一步满足生产要求和管理需要。
3 不同阶段油井的监控
由于不同的油田进行开发时，其开采的方式也会有所不同，因而在不同油井开发时，包括气举井、抽油机井、自喷井等，进行不同的自动化系统的监控，以保证在不同情况下，油田的远程监控能够顺利进行。
3.1 气举井
油田开发中期，气举井是其主要的开采方式，有注气举气的控制。注气举气控制也是与自喷井的主要不同之处。获取最大产量的原油是气举气流量控制的主要目的。经过RTU的传送，变送器的信号到达MTU或DCS的操作站后经软件运算下发命令。控制油田生产率的提高主要是通过命令信号下发过程。在命令下达后，气举气控制阀和油嘴开度改变从而实现提高生产率。最大原油产量的发生需要使油井运行于最佳设定值下（气举节点分析程序可确定该值）。然而，有时为了满足优化生产的油田质量要求，气举气的气量减少时，为使得高产量油井有充足的气源，某部分低产量油井会被控制系统关闭。
3.2 抽油机井
人工举升是常用的油田中抽油机抽油方式，偶尔会出现泵抽空的情况。泵抽空是由于油井内油层供油的能力低于抽油设备的抽油能力所造成的。当泵抽空发生时，会引起冲击波和油井增压，进而导致不同的抽油设施发生损坏。除此之外，这种状态下的油井耗能多且生率低。此时对抽油机井开展远程监控、诊断，自动化系统的采用则显得尤为重要。井场RTU、电机控制柜和变送器组成了抽油机监控系统。不同部分的组成，使得采用自动化系统后的抽油机井达到产量最大化、有效节约人力劳动、减少由于设备损坏带了的维修费用以及提高泵机的效率。
3.3 自喷井
自喷井通常情况下需要采集的油井内一般情况的数据，如温度、油压等。若是电动可调的油嘴时，还需收集油嘴阀位相关以掌控其油嘴度。通过油井测试系统以及上述所采集的数据，做出油井产量的初步估计，提供可供参考的数据给油田的配产。
井内RTU传出的信号由电动可调油嘴接收以控制其开度，继而掌控井内产出的初油量。其信号传输过程主要是：经信息传输系统，油井与油田进行数据传输，实时传输后再进行后续计算等工作。MTU计算后，按照优化系统要求及生产需要，命令下达进行控制油嘴适宜，继而将初油量控制。
3.4 电潜泵油井
电潜泵RTU和变速驱动器构成了电潜泵油井的监控系统。不开展远程控制，变速驱动器实现了电潜泵的控制。依照生产要求，将压力传感器以及电潜泵放置到油井底部。并将其与变速驱动器经缆线相连。当井底压力被压力传感器测出时，经控制驱动器可实现维持井底压力。RTU可实现采集电潜泵数据的工作。其信号包括开关信号、模拟信号和脉冲信号。为了实现对油井的远程监测，需经通讯系统接收以上信号。
4 油井的安全保护
在工艺过程中可能发生油处理系统故障和输油管道堵塞甚至破裂等意外事故。对油井进行远程开关和安全保护在避免上述情况发生或是依照油井生产的要求中必不可少[2]。油井的地面安全控制系统、井下安全阀、地面安全阀和井场RTU构成远程开关系统。安全保护和远程开关并非***设定，而是与所设计的整个油田的保护系统相联通，协同进行油井关断工作。由MTU发出关井信号后部分或全部油井会有序关闭，通常在输油管线出或是原油外输系统等出现故障的情况下关闭。
5 讨论
油田自动化系统中所包含的油井监控这一组分是与其余部分紧密相连的。油井监控的细节要求会考虑到不同油田开采要求有所差异；考虑到地理因素或是环境各异的油田自动化水平也会有所差异。前文所述的油井监控系统只是众多油田开采中的常见案例。我们应在考虑所开采油田的长期开发方案、环境和自动化水平等后制定监控方案以及选择RTU[3]。应考虑包括进场内粉尘、温湿度和腐蚀等主要环境因素对监控系统硬件的影响。例如，我国的沙漠油田，由于西北部地区的环境条件表现为高含量空气粉尘、盐碱含量高的地下水以及高温夏季、昼夜温差大，因而要选择防粉尘、抗腐蚀、耐高温和具有温度补偿的井场变送器和RTU等监控设备。
在自动化发展的过程中，油田的开采也越来越为效率化。工艺的进步带来的是开采的便捷和产量的提高，同时也减少了一些人员安全的危险情况。但是，在尚未完全脱离人工生产需要的情况下，事故发生仍然存在一定人身安全隐患。我们应当多加注意，采取相应措施，增加自动化系统、远程管理系统的使用，减少其发生。
参考文献
[1] 孙立峰，王京朝，高峰，等.宝力格油田自动化系统的建设和管理[J].内蒙古石油化工，2009（15）：67-68
[2] 李炜.关于推动油田企业质量监督与管理工作探讨[J].中国新技术新产品，2011（18）：123
[3] 杨勇.油田自动化系统中油井监控技术的应用[J].信息系统工程，2012（10）：94-95
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