自动化仪器仪表在油田生产中的应用及改善措施

摘要：尽管自动化仪器仪表在油田生产中的应用发挥出了显著的优势，但是这些仪器仪表在实际工作中，需要消耗大量的能源，这与节能减排的生产发展理念是相违合的，因此在新的发展时期，创新自动化仪器仪表应用模式，采取有效措施降低自动化仪器仪表在实际使用时的能源消耗，是当前相关行业亟需解决的关键性问题，具有重要的研究意义 。

一、控制自动化仪器仪表传输阻力

为了优化自动化仪器仪表在油田生产中的应用，减少其在使用过程中的能量消耗，首先需要降低自动化仪器仪表对于传输介质的阻碍。实现这一目标主要可通过两种方式， 一种是在各种类型和功能的流量测量仪器设备中，增加相对应的节流装置的直径占比，在实际生产中，节流装置的使用是非常广泛的，相关的研究数据表明，在流量测量过程中，压力的损耗与节流装置的直径占比存在负相关的关系，因此，可用过扩大节流装置的直径占比，减少压力的损耗，从而达到自动化仪器仪表使用中能源消耗的目标。另外一种方式是通过对调节阀进行控制达到优化自动化仪器仪表使用及降低能源损耗的目标，由于产生较大阻力的因素与阀组相关，因此可以通过对调节阀进行控制，控制其中的流量，降低阀组比，进而降低阻力，在油田实际生产过程中这种控制方式能有效降低机泵运行中的电力消耗，由此可实现自动化仪器仪表在油田生产中的应用效率 。

二、应用交流变频技术

一方面，由于使用该调节器调控技术进行实际工作时需要消耗大量的能量，因此经济成本也随之增加，不符合节省能源消耗的实际目标，另一方面，由于在离心泵的出口侧面安装了截止阀，用于与调节阀配合使用实现出口泵流量控制的效果，但是这对于泵的要求和使用条件也提出了相应的实际需求，必须要选择额定功率较大的离心泵，才能满足负荷变化的实际需求，从这个角度而言，其不仅没有降低能源消耗，反而增加了能量消耗，对于自动化仪器仪表在油田生产中的应用产生不利影响。针对这一问题，变频节能调节器为其提供了理想的解决方案，随着科学技术的不断发展，变频节能调节器的应用范围越来越广，不仅仅是在油田生产行业，还包括其他工业行业领域，将其应用自动化仪器仪表的油田生产自动化控制系统中，不仅能够提高自动化设备的运行效率，而且能实现节能的目标。

三、控制自动化仪器仪表压损

在油田生产过程中，自动化仪器仪表进行测量流体流量时，需要频繁的用到节能装置，但是这些节能装置产生的压力损耗非常高，在当前节能减排理念倡导推行的时代背景下，控制自动化仪器仪表中的节能装置的压力损耗是主要的问题，使用无压损或者低压损的节能装置和仪器仪表，已经成为工业生产未来的发展趋势。随着工业科研领域的发展，多种新的自动化仪器仪表已经研发并在工业生产领域逐渐扩大应用，包括旋进旋涡流量计和笛形均速管流量计等，这些创新的自动化仪器仪表具有诸多显著的优势，包括实际应用效果好、使用成本低、压力损耗小、安装方便、 造价低等， 这也是其获得广泛应用的主要原因。在油田生产过程中，对于自动化仪器仪表的需求量较大，相关人员在选择自动化仪器仪表时， 要综合多方面的因素，不仅要考虑自动化仪器仪表的使用效能和性能，还应考虑其节能环保的实际效果，相关行业应加快节能环保的自动化仪器仪表的研发，不断推出性能优越，能量损耗低的创新自动化仪器仪表，为油田生产行业及其他工业行业的发展提供有力的设备技术支持。

四、加强自动化仪器仪表的运行维护与管理

在油田生产过程中，自动化的仪器仪表也需要进行日常的维护与管理，确保其实际使用效能以及运行效率，同时增加其使用寿命。对自动化仪器仪表进行维护时，主要需要检查仪器仪表的计量信号，其次需要检查仪器仪表中地各个组成元件，以及仪器仪表的元件之间的线路连接等，尽可能实现全面精细化的检查维护，及时发现自动化仪器仪表运行中的问题和自身设备问题，采取针对性措施加以调整和优化， 确保其在油田生产中能够正常运行使用。除了对仪器仪表进行全面的检查之外，还需要定期对自动化仪器仪表进行清洁，防止各种杂物对仪器仪表的正常使用和数据测量的准确度造成不利影响。例如，油田生产中经常使用的干式高压水表，主要用于油井注水量的测量，但是在实际使用过程中，干式高压水表中的表头齿轮的能耗会逐渐增大，在这种情况下进行水量测量，获得的数据显然不够准确，在油田实际生产中，可能会因此注入超过需求量的水，造成一定的资源浪费，因此需要相关人员加强对这些自动化仪器仪表的检查维护工作，尤其是干式高压水表的表芯， 需要定期检查维护， 确保其可以正常工作。为了实现对自动化仪器仪表的运行方案优化，需要合理调整调节阀安装位置，优化安装布局，为了降低调节阀的压损比，可以将调节阀安装在换热器之后，由于在流量测量过程中产生的压降大多集中在流量调节阀上，因此通过这种方式能够有效降低在此过程中的压力损耗，主要实现流程是物料先经过预热器预热，再通过闪蒸罐进行闪蒸，将调节阀安装在闪蒸罐的入口处，这样可以有效地控制换热器物料的气化。而如果将调节阀安装在换热器之前，在自动化仪器仪表检测流量的过程中调节阀自身会存在一定的压力损耗，同时会降低在经过换热器时产生的压力，而在加热过程中使用的蒸汽量也会随之降低，由此可以看出，通过对自动化仪器仪表的设备进行合理的布局安排，能够降低其中的能源消耗量，从而在一定程度上优化自动化仪器仪表在生产节能上的应用，提高能源利用率。

五、加强数字化技术的应用

处于信息技术高速发展的时代背景下，油田生产行业应顺应时代发展需求，积极引入大数据、云平台、物联网以及信息处理技术等多种新技术，使自动化仪器仪表在油田生产中的运行效率不断提升。在油田生产中，抽油机井是非常重要的装置，控制好抽油机井的运行状态，使其保持在最佳状态，就能够显著提升油田生产的效率，并达到节约能源消耗的目的。数字化抽油机是一种新的结合了数字化技术与油田生产抽油机井等设备的自动化智能化控制系统，对于油田生产发挥了十分关键的作用，通过数字化抽油机能够直接实现数据的采集，传输以及通过信息终端实现远程控制，这种多功能的数字化设备，使得抽油机井在实际生产管理中的使用效能大大提升，同时降低了运行过程中的电能损耗，节省了人力资源成本与运行维护成本等，对于油田生产的整体经济效益提升具有重要意义。数字化抽油机还配备了多种数字化装置与设备，包括数字化抽油机智能控制柜、三相电参采集器、电动机变频控制设备等，这些数字化设备主要实现的功能是对油水井的相关数据信息进行采集，分析并进行远程处理控制，对这些参数进行分析整合获取最佳的参数指标，对油水井的运行状态进行控制，还可实现对油水井的远程启停，当发现油水井在运行过程中出现问题时，能够及时采取有效措施进行控制，从而确保油水井的运行保持在最佳状态，提升油田生产的效率。

六、结语

综上所述，在油田生产过程中，自动化仪器仪表的应用发挥出了显著的优势，全面提升了油田生产的效率和质量，但是就传统的自动化仪器仪表而言，其虽然能够完成相关的生产工作，但是整体的运行效率较低，能量损耗较大，会大大增加油田生产的设备运营成本，因此应加快技术革新，顺应经济发展的需求，以及节能环保的发展理念，对各种自动化仪器仪表的使用进一步优化，具体可通过控制仪器仪表传输阻力， 应用变频调节， 降低压力损耗，合理选择新型自动化仪器仪表，控制压损，加强运行维护工作，积极引入数字化技术等措施，提高自动化仪器仪表的应用效能，为油田生产行业发展提供设备技术保障。