油田自动化技术论文

【摘要】油井监控水平是影响油田自动化系统水平的一个关键因素，技术的不断进步，促进了油田自动化趋势的不断增强，油井监控技术的运用在提高油田生产值效率、优化需求指标方面有着重要的促进作用。本文详细说明了油井自动化系统中，油井各个阶段监控系统情况，有针对性的进行监控油井、远程开关油井及安全保护油井，进而为更好的应用油井监控技术创造了优越的发展空间。下面是小编整理的《油田自动化技术论文 (精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

油田自动化技术论文 篇1：

浅谈无线通信技术在油田自动化中的应用

摘要：无线通信技术在油田自动化中有着十分重要的应用。无线通信技术虽然并不能作为油田开采中的主要通信技术，但是却是有线网络通信技术的重要补充。在一些特殊场合，均可以应用无线通信技术实现油田自动化。本文介绍了无线通信技术的原理，必要性，油田应用原则及几种常见无线通信技术在油田自动化中的应用。

关键词：无线通信，油田，自动化，应用

前言：

油田自动化具有综合性的特点。它是以控制理论为指导思想，以先进的计算机技术、信息技术和各种仪器仪表为硬件支撑而开展的一系列工作。自动控制对象主要包括油井、输油站、计量站、联合站、歧管阀组、原油出口系统等，主要目的是提高原油产量和质量，减少油田生产损失，避免安全事故。随着小断层的更新和各种先进技术的成熟，油田自动化水平也在不断提高，在油田生产管理中发挥着越来越重要的作用。作为重要的通信手段之一，無线技术必须得到有效的应用。

1无线通信技术在油田应用中的必要性

国内多数油田处于高山、沙漠等气候环境相对恶劣地段，光缆不能顺利接进，公网信号不能覆盖。一些油田开采作业以人工巡井、现场记录信息等传统方法为主，投入较大的人力资源;在恶劣的工作环境中，自然灾害与人为事故屡见不鲜，但监控中心却不能实时监控油田现场作业实况，对各种突发事件的应答处理速度迟缓。最近几年中，国内大型油田陆续架设了自动化系统，有线通信技术得到较广泛应用，以GPRS、数传电台、McWiLL等为主，但其在运行速率、精度、时效性等方面体现出一定局限，已难以迎合石油行业生产、办公需求。伴随油田产业信息化建设的推进，视频监控、移动办公等业务对无线通信系统的带宽、安稳性均提出更高要求，故此在这样的情景下积极应用无线通信技术势在必行，进而满足油田生产、办公现有业务与拓展未来业务的需求，

2无线通信技术原理

油田自动化是目前油田生产管理活动主要发展趋势，在自动化的过程中，借助于计算机、信息技术以及各类仪表等，对油田产区内部各个油井、计量间、管汇阀组、转油站、联合站等系统装置进行检测、控制、管理。通过技术手段，有效提升油田产量，增强油气资源开采质量，控制开采活动的损耗，确保整个油田开采活动的有序开展。无线通信技术利用电磁波信号，通过中继站等硬件设备，实现了数据信息的高效传递，其在油田自动化技术体系中的应用，提升了整个系统的数据传输与交互能力，对于油田自动化技术体系的发展与应用活动而言是一种有益的补强。

3无线通信技术在油田自动化中应用所遵循的原则

无线通信技术在油田的应用不仅需要各项教育政策的支持，还需要安全技术人员立足于无线通信技术工作的实际，以科学性原则与实用性原则为引导，从宏观层面提升自身的思想认知，明确无线通信技术工作的基本需求，进而全面提升油田自动化无线通信技术的效能。

3.1科学性原则。

无线通信技术在油田自动化中的实现应充分体现科学原理。只有从科学的角度认真、全面地考虑油田自动化的相关内容、定位和具体功能，才能保证无线通信技术最大限度地满足油田自动化的客观要求。只有在科学精神、科学手段和科学理念的指导下，才能在现有技术条件和作业方法的基础上，保证无线通信技术在油田自动化中的科学高效应用。

3.2实用性原则。

油田自动化涉及多个领域、多工种、多内容、多信息数据。为适应这一现实，确保无线通信技术在油田自动化作业中的有效应用，在油田自动化中，应尽可能提高无线通信技术维护应用方案的兼容性，减少复杂冗余链路对无线通信技术维护活动的不利影响。因此，必须简化无线通信技术及相关技术的应用流程，降低操作难度，提高无线通信技术应用方案的实用性能，在短时间内有效运行，确保油田自动化的顺利发展，提高现阶段油田自动化的质量和水平。

4几种常见无线通信技术在油田自动化中的应用

4.1无线网桥。

无线网桥是应用无线(微波)技术实现远程点对点网间互联而设计的。利用无线网桥对地域上两个较分散地方独立网络进行连接，不必考虑物理线路的问题。网桥坐落在OSI模型的数据链路层，该链路层具有控制流量、处理错误及配置地址等多种功能。当下国内油田企业多使用5.8G频段的网桥，其省略了申请无线执照的流程，和其他有线网络设备相比其部署过程体现出明显的便捷性。该无线通信技术在现实应用过程中，需以油田开采作业通信现实需求为基点，去选择最适的无线网桥工作方式。通常在终端距离较远的情况下，最好应用点对点的方式;而当终端距离有减缩时，可考虑应用点对多点的方式;但是在以上两种通信状况并存时，建议应用中继连接与点对点间相结合的方式。

4.2无线传感网络的应用。

无线通信技术在油田自动化中的应用，需一定数目微型传感器的辅助，特别是对于仪表控线密集度高或作业环境相对复杂的区域，可通过网络结构的形式达到对油田开采作业的全方面控制，同时对监控信息有效传导。无线传感网络简称之为WSN，功能在数据采集、传导与处理等环节有所体现，其具体是由布设在检测区中大量低成本的微型传感器节点构成的，在无线通信方法协助下构建一个多跳的、自组织的无线网络，利用不同传感器阶段实现数据的传送。用户利用管理节点，实现对传感器网络的科学配置与管理，部署监测任务并采集相关数据。当下，无线传感器在油田企业中有较广泛应用，以压力、温度、流量计和载荷传感器等为主嘲。

结束语：

综上所述，近年来，随着科学技术的不断发展，无线通信技术也日新月异。无线通信技术在油田自动化中的应用前景非常广阔，虽然在大多数情况下，有线网络通信技术仍然是主流，但无线通信技术作为其的一种重要补充，在实际应用中仍然有着诸多优势。进一步发展和完善无线通信技术，充分发挥出其优势，以最低的成本取得最优的效果，是未来行业内努力的方向。

参开文献：

[1] 周成龙，常文伟.无线通信技术在油田自动化中的应用[J].通信电源技术.2019(06).200-201

[2] 雷鸣.探究无线通信技术在油田自动化中的应用[J].数字通信世界.2018(02).170

[3] 王焱，关健，臧翔.无线通信技术在油田自动化中的应用研究[J].中国管理信息化.2021(02).129-130

作者：赵云飞

油田自动化技术论文 篇2：

试论油井监控技术在油田自动化系统中的应用

【摘 要】油井监控水平是影响油田自动化系统水平的一个关键因素，技术的不断进步，促进了油田自动化趋势的不断增强，油井监控技术的运用在提高油田生产值效率、优化需求指标方面有着重要的促进作用。本文详细说明了油井自动化系统中，油井各个阶段监控系统情况，有针对性的进行监控油井、远程开关油井及安全保护油井，进而为更好的应用油井监控技术创造了优越的发展空间。

【关键词】油田;油田自动化;油井监控;监控技术

油井监控系统是油田自动化系统中一个重要的组成部分，也是其系统的关键点，油井监控技术与系统内各个部分都有着紧密的联系，其直接影响着油田的开采方式。对于有着不同的自动化需求和工艺需求的油田，在运用油井监控技术方面也有着不同的要求。油井监控系统进行设计时，需紧密结合相对应的自动化系统软件。一般情况下，油井自动检测、设备检测与维护、优化生产与自动化管理等各个系统，是油井的监控系统重点结合对象。以油井的采集数据及动态资料为参考，较为准确的预测油藏特性模型，并选用最佳手段进行油藏开采，确定生产能力。整合生产设备，尽可能提升采收率，更好的管理油田自动化系统。

1.监控油井的各个阶段

1.1监控自喷井

自喷井的监控包括油嘴阀位数据及开度控制的同时，主要负责的是套压、油压、油温以及回压四方面的数据采集。通过相关控制采集到的数据，进行油井系统测试，合理估算油井的具体产量，为油田的合理开采及配产提高相对可靠的参考性数据。此外，油井远程终端装置传输的模拟信号，主要由电动可调的油嘴接收，使油井原油的产量得以合理的控制。同时，建立于油田生产需求指标及优化系统需求之上，主终端装置对远程终端装置发出一定的控制命令，合理控制油嘴的开度，进而油田的产量可得到相应控制。

1.2监控电潜泵油井

主要由电潜泵远程终端装置及电潜泵变速驱动器构成的电潜泵油井，可进行适当的油井监控。同时，主要由变速驱动器来完成控制电潜泵工作，依据生产的相关需求指标，无需远程控制，在油井底部设置电潜泵和井下压力传感器，并将电潜泵变速驱动器利用电缆进行连接，井底压力可利用井下压力传感器来进行适度测量，利用潜泵驱动器的良好控制，保持相对稳定的井底压力。远程终端装置来完成采集电潜泵的数据系统，并产生一定的采集信号，此信号经由远程终端装置的对应通讯系统传输给MTU，进而远程监测电潜泵油井。

1.3监控抽油机油井

国内大多数油田，一般使用人工举升手段进行抽油机抽油，部分抽油设备一定情况下易造成泵抽空，主要是因为抽油设备对比油层供油能力，抽油能力较大。针对泵抽空情况，下冲程时，游动凡尔可冲击液面，产生一定的增压或冲击波，损坏油泵、抽油杆及地面抽油等基础性设备，增加油井能耗，降低生产率。因此，利用自动化系统进行合理有效的远程监控和判断，可最大限度的满足生产需求指标。

抽油机电机的运行主要由电机控制柜来控制，井场RTU接受相关的电机数据。在光杆卡子与载杆间或游梁上，可配置具备一定温度补偿的抽油杆负荷传感器，尽可能瞬时负载两倍的额定载荷。自动化系统运行之后，抽油机可在泵的吸入口处控制油井的液位，最大限度提高油田的产量，并尽可能降低抽油杆断裂或其他抽油泵故障的发生率，从而提高泵的使用率，降低能耗，巡井次数减少，缩短作业人员的操作时间，减轻作业强度，有效的提高油田生产效率。

2.开关油井及安全设施

远程开关和保护油井安全，是有效规避油井作业过程中各种意外事故或故障的重要监控环节。针对远程油井开关控制系统，主要是由井下安全阀、地面安全阀以及地面安全控制油井、井场RTU构成。同时，通过油田自动化系统中的ESD 系统与控制中心主要负责人发出相应的油井远程开关信号，并借助一定的通讯系统传输给对应的RTU，然后向地面安全控制系统发出数据信息信号，使地面安全阀开关得以更好的控制。并非独自分开的油井开关与安全保护，而是直接关联着油田整体安全保护系统与紧急关断系统。针对联合站原油外输系统、油气处理系统以及输油管线发生问题时，主终端装置需及时发出关井信号，按序关闭相关的部分或全部油井。

3.油田中央监控自动化控制系统

也叫油田监控SCADA系统。该系统要使用稳定的、可靠性的计算机和不间断UPS电源，掉市电后能够持续供电，保证计算机系统2个小时内能够正常工作。该系统由现场测控单元和测控中心组成。现场测控单元是实现SCADA功能的基本要素，由多个RTU或PLC组成，每个RTU都是一个独立的子系统，负责对本地I/O点进行数据采集和控制。测控中心是SCADA系统的核心，负责现场测控单元的集中监控和系统的配置、管理、维护、报警处理。中央监控系统主要对计量站RTU、油井RTU的数据进行检测和存储，通过系统的查询功能，获得相关的数据，也可以手动或自动生成各种报表，根据需要打印报表，系统的报警提示监控工作人员，及时安排作业层人员去现场排查故障。

该系统可以有多个客户端，根据作业单位管理职责生成各种客户端，比如采油客户端，计量客户端等等，每个客户端可以实时监控自己职责范围内的设备运行状况，同时也可以从中央监控系统数据库中查询自己需要的数据，并使用专业软件进行分析，以更好的指导现场的生产，提高生产效率。比如采油队可以使用采油客户端，实时监控各种油井的运行状况，客户端报警提示可以提醒监控人员，油井可能会出现的问题，做到提前预警，为无人值守提供一定的安全保障。客户端查询可以实现汇总油井数据，生成油井生产报表和预测油井状况。该系统的主要目标是在保障安全生产情况下，提高油田生产效率，减轻油田生产人员的劳动强度，减低油田生产管理成本。

4.应用中的油井监控技术

油田自动化系统中，监控油井是其尤为关键的组成部分，直接关联着系统内部各个相关部分及开采油田方式。同时，针对自动化和工艺需求不同的油田，其对应的具体监控要求也不尽相同。油井监控技术在油田实际应用中，需严格依据油井设施及控制指标来确定。并周全考虑各方面影响因素，制定合理的油井監控方案，有效的优化油井监控技术。长期油田开发方案的制定，需针对油井开发各个不同时期要求，进行合理的开采设备选用，控制油井。

在监控油井系统设计阶段，需依据各个开采阶段尽可能选取恰当的监控系统，最大限度的控制监控系统软硬件的更换次数。基于综合考虑影响油田各个因素的前提下，合理控制监控油井的硬件影响因素，并选择合适的相对应油井监控设备。油井监控系统进行设计时，需紧密结合相对应的自动化系统软件。一般情况下，油井自动检测、设备检测与维护、优化生产与自动化管理等各个系统，是油井的监控系统重点结合对象。以油井的采集数据及动态资料为参考，较为准确的预测油藏特性模型，并选用最佳手段进行油藏开采，确定生产能力，整合生产设备，尽可能提升采收率，更好的管理油田自动化系统。

5.结束语

油井工艺以及自动化水平的提升，对油井控制质量提出了更高的要求，而且油井控制质量对于油田自动化系统的需要的油井数据的可靠性有着直接的影响，为此，我们应当不断的提高油田自动化水平，合理的运用油井监控技术，在提高油田开采效率的同时，实现能源和资源的节约，降低工作人员的作业难度。

【参考文献】

[1]赵智勇.油田监测指标预测预警开发动态系统.石油工业出版社，2010(5).

作者：刘志彬　张红侠　张清胧

油田自动化技术论文 篇3：

无线通信技术在油田自动化中的应用分析

摘要：近年来，无线通信技术作为一种热门的新型通信技术，广泛应用于各个行业当中。其在油田自动化的应用中大幅提高了油田开采效率，拥有极高的应用前景。基于此，本文以无线通信技术及油田自动化的相关介绍为切入点，接下来从两个方面讨论无线通信技术在油田自动化中的应用，以此供相关人士交流参考。

关键词：无线通信技术;应用;油田自动化

引言：

近年来，信息技术快速发展的同时，无线通信技术也获得了大面积的推广。无线通信技术在应用过程中主要分为卫星通信和微波通信两种通信类型，在一代代人的不懈努力当中，无线通信技术也日趋成熟。而石油天然气的开采却随着时间的推移难度攀升，将无线通信技术应用于油田自动化管理中能大幅提高天然气石油的开采效率，因此，加深无线通信技术在油田自动化中的应用研究是当前油田开采的主要进攻方向。

一、无线通信技术的概述

无线通信技术是一种新型的通信技术，其能在空间中利用电磁波信号自由传播交换信息，主要分为卫星通信和微波通信两种类型[1]。微波通信是指建通过建立微波中继站，发出宽频率带满足远距离通信的一种通信技术;卫星通信技术则是以卫星为中继站，使多个地球地面点或移动体之间通过微波通信相关联。此外，无线通信技术广泛应用于不易驾设线路，且地形复杂的地域，能弥补有线通信的许多不便之处。

现如今，信息技术快速发展的同时，无线通信技术也获得了大面积推广。无线通信技术的优势有很多：无线通信网络的搭建十分便捷，甚至在没有物理线路的情况下，在相关信息接入口安装上无线传感器即可，此操作跨过了各种架设线路的难关。最后扩展无线通信网络时，再进行无限传感设备的安装及参数设置。无线网络的搭建，无需考虑环境和地形的影响，甚至在环境污染严重的地区也能频繁应用。无线通信网络在应用时灵活性强，成本低，适应变通能力强，便捷性高。此外，无线通信网络在应用过程中也存在一定的不足：例如实时性差，会影响通信效率，使信息的接收存在延时性、滞后性;供电性差，由于无线通信主要的供电是通过电池进行，所以更换电池时的短期缺电和不持续工作难以避免，从而导致通信的效率难以保证。

二、油田自动化的概述

自动化技术是指在无人干涉的条件下，凭借先进的信息技术和计算机技术等，依靠既定的指令或程序进行自动管理、控制、检测、调度等一系列工作，是一种在现代工业中运用十分广泛的技术[2]。计量间、联合站、原油外输系统、油田油井、转油站、外输系统等都是自动化控制的主要研究目标，同时，提高原油质量和产量、避免安全事件发生、降低油田开采的耗损等都是自动化控制的主要研究目的。此外，自动化技术还能有效地提高生产效率、促进社会的发展、改善油田工作者的工作环境，解放出长期在危险地带、恶劣环境中工作的工作人员。

虽然科技高速发展，石油企业不断攀升，智能检测及信息化系统正大量开展，但实际运行中的一些问题仍然难以避免：很多厂家不愿共享商业数据而导致信息的闭塞化;油田工作环境相当恶劣，设备在运行过程中难以维护修复;数据的采集由于供电性差而缺乏较强的时效性。以上的种种问题都可表明我国油田自动化领域还有很多方面有待提高和改进，需要持续的科学创新和冒险探索来弥补缺陷，需要相关技术人才的不懈努力来提升油田自动化产业的国际竞争力。

三、应用于油田自动化中的无线通信技术

无线网桥和无线传感网络是油田自动化中所运用到的主要无线通信技术形式，无线网桥能协助在没有物理线路的两个区域进行品质优良通信，是无线通信技术在应用过程中的重要过程，还可以实现在一定区域内的灵活移动。无线传感网络则主要由管理、传感器、汇集三个节点构成，能够协助监控信息传输以及全面监控油田工作状态。此外，其兼具部署便捷、可移动、扩展性良好等优势。为了保证自动化控制系统的稳定性和可靠性，主要应用到油田自动化产业中的无线通信技术有：

(一)数传电台

数传电台主要发出频谱丰富的脉冲信号。其相比语音电台在技术指标及可信度指标上要求更为严格，主要在石油工业的测量系统和远程控制上大量运用。虽然数传电台存在许多优势，但也难以避免一些问题：例如带宽限制所导致的数据传输失败。

(二)Zigbee

温度传感器、电机电流传感器、电压传感器等都是油井工作传感器的重要组成部分。Zigbee无线网络传输系统可将以上述传感状态变化为对应电压电流后传送到远程智能RTU。该系统是原油质量和油田生产效率的关键，解决了油田数据采集分散、实施性低的问题。

该技术在应用过程中主要存在以下困难：采集地点分散，操作实施困难，多个油田分工点组成大油田基地，会导致人力物力的大量分散和耗损;对数据收集仪器的精密度要求较高，由于需要掌握油田采集的实时数据以便统筹调度及保证整体采集质量;Zigbee的传输距离较近导致工作人员的工作量增加，工作难度提升，工作人员需要在恶劣的环境条件下穿梭于多个油井之间。

四、结束语

在现代社会中，信息技术已经成为日常生活中不可或缺的元素组成。石油天然气资源在时间的沉淀中不断稀缺，开采难度也逐年升高。因此能大幅提高開采效率的无线通信技术在油田自动化中的应用显得极为重要。随着科技技术的不断发展和持续优化，油田自动化技术必然有着光明的应用前景和应用价值。

参考文献：

[1]高娜，李凯.试论无线通信技术在油田自动化中的应用[J].中国化工贸易，2019，011(006)：144.

[2]夏文龙.浅谈无线通信技术在油田自动化中的应用[J].工业：00280-00280.

作者：陈鹤天 闫军 兰鹏博