自动化技术油田安全生产论文

关键词： 技术

摘要：自动化技术具有对油田油气生产过程的实时监控、集中管理和智能控制的特点。在工业生产的各个领域得到了较为广泛的应用。下面小编整理了一些《自动化技术油田安全生产论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

自动化技术油田安全生产论文 篇1：

传感技术将引领自动化技术发展

自动化技术总是充满活力

人们的期望总是无止境，因而自动化技术总是充满活力。

公元前，埃及、希腊就使用了水车、水磨，以替代人的重体力劳动。三国时期，诸葛亮使用木牛流马运送粮草，一台这样的“马”就能运载200千克重的东西，远高于人的负重能力。公元850年，阿拉伯几何学家班努·穆萨出版的《精巧装置》一书，描绘了大量的自行运转装置，例如自动喷泉、自动吹奏的笛子、自动调节的阀门等。中国毕昇发明活字印刷术的400多年后，德国人约翰内斯·谷登堡发明了活字印刷机，欧洲开始印刷出版古希腊、古罗马的文学译著，1469年开始印刷出版科技书籍。印刷机加速了新思想和科学技术的传播，对推动欧洲宗教改革和文艺复兴起到了巨大作用。1642年，布莱士·帕斯卡发明了机械计算机。

自动化控制技术广泛应用，始于欧洲的工业革命。18世纪的第一次工业革命，詹姆斯·瓦特在气缸上采用了“飞球调速器”，从此有了能够连续转动的蒸汽机;埃德蒙·卡特赖特的水力织布机，降低了制造复杂纺织品的劳动强度;安卓·米克尔的回转滚筒式脱粒机，代替了1/4的农业劳动力。

19世纪到20世纪中叶的第二次工业革命，伴随着电气化的进程，福特汽车公司首创了发动机汽缸的自动传送、加工装配流水线，提出了“反馈”，设立了自动化部，随后各行业开发出各种自动调节装置，实现了车间层面上的生产过程自动化。相关的理论，在美国称为“伺服机构理论”，在苏联称为“自动调整理论”。随着空间技术的发展需求，又出现了解决多变量问题的“现代控制理论”。1943年，首台可编程电子计算机Colossus帮助英国人破解战时德军密码;1961年，Bell Punch公司开发了首台桌面电子计算器ANITA。

20世纪70年代进入第三次工业革命——数字革命，随着磁存储、微处理器、个人计算机的出现，人类进入到信息时代。基于信息技术，开始发展以改善劳动条件、保障安全生产、 保证产品质量、提高效率、节能、降耗为目标的“全工厂层面的自动化”。同期，随着计算机处理能力和各种终端、网络的出现，人类实现了人、财、物管理的“办公自动化”。

现在我们正处在第四次工业革命中。机器学习，自动化数据提取、解释、预测;人工智能对自然语言的理解和翻译，自动整理会议纪要，自动驾车等技术正在发展。自主工作的机器正变得无所不能，从扫地机器人，到探索外太空都能找到他们的身影。

严肃地说，技术的发展史，就是不断谋求生产能力最大化、劳动付出最小化的历史。特别是自动化技术，就是通过拟人、让机器自主运行，完成人的期望。由于人们的期望总是无止境的，自动化技术始终有着强大的驱动力，所以它的发展也总充满着活 力。

控制理论发展史上三部重要著作

在控制理论发展的历史上，有三部重要著作，产生了新型的综合性基础理论：“信息论”“控制论”“工程控制论”，它们对人类社会产生了深远的影响。这三部著作分别是“控制论”创立者诺伯特·维纳的《控制论，或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》，被作为“信息论”开端的克劳德·艾尔伍德·香农的《通讯的数学理论》和钱学森的《工程控制论》。这三部著作对推动自动化技术进步具有重要意义。

诺伯特·维纳的《控制论》是在20世纪40年代发表，他首先通过输入输出、建模、反馈这样一些理论，阐述了一个系统运行的规律。之后香农发表的《通讯的数学理论》，用数学的方法，定量地定义了信息以及信息在传输当中的规律。

钱学森的《工程控制论》最早是20世纪50年代在美国出版，在他回到祖国后，又在国内多次再版。《工程控制论》将“控制论思想”落地到工业工程设计当中，直至今日，自动化相关的书籍、教科书基本上采用了钱学森的《工程控制论》中的内容框架。该理论也为自动化技术走向更广泛的行业奠定了坚实的基础。

传感技术将引领自动化技术

在人工智能日益深刻地影响自动化技术的今天，张朝晖称其有个大胆预测：未来将是传感技术引领自动化技术。如今，各种各样的传感器、传感技术异彩纷呈，传感技术的创新将引导自动化的走向。

张朝晖团队主要是利用电磁波、太赫兹波做传感检测，并将其应用在体育健康、冶金、电解铝及油井等方面。张朝晖提到，在进行一些体育项目如滑雪时如果使用了带有传感器的自动化设备，不仅可以帮助其定位，还能确定人体的生理指标，如心跳、脉搏等。除此之外，还能听音乐、打电话、跟朋友聊天，全方位提升人们的体验感。

在工业领域，以电解铝为例，这个传统行业目前面临的最大问题是如何降低电耗——电的能量消耗。降电耗就需要大量的传感器来测试工作效率、成分等。但目前非常难以实现，因为工作环境比较差，电磁干扰特别强，还有粉尘影响。电解铝行业测的是双页面，对于液体深度都是在超过1000高温环境下进行，周围又是强电磁场。这意味着走近一些，手机、笔记本都会死机，这是非常严重的问题。在这样的环境下，要实现信息化，就需要传感器必须有很好的性能来抗住这些干扰。张朝晖表示，因为有节能降耗的需求，我们对传感器需求的迫切性还是很强的。张朝晖团队在这方面已经做了好几年工作，也取得了一些初步的成果。

针对油田，张朝晖团队开发了动态井深测量仪。动态井深指的是石油钻井深度，它的深度往往是在1000?4000米。在相当深的深度上，页面会随着地质情况发生变化，只有根据它的变化来适当控制产量，才能达到地质有效的恢复和最高的效益。但在地下几千米，人们无法得知具体深度，传统的方法是采取人工爆破，但这不便于定时、定量的操作。张朝晖表示，目前团队做的工作是采用一种非常安全且自动化的方法，可以随时设定时间，也可以精确测出页面，精度上远远高于人工测量，而且使用上也非常方便。

工业自动化要以安全、稳定、平稳生产为主要目标，终极的工业自动化的目标还是要提高产品的质量。如果要保障提高产品的质量，必须对产品的质量做出一个定量化的检测。就像我们的眼睛一样，看得准，才能控制得准。目前，检测质量还有一些难题。现在很多质量控制的传感器装置：比如色谱仪、光谱仪、质谱仪等，要想对成分、对质量能够精确刻划基本都需要在实验室里运行。也就是说现在的工业控制，很大程度上需要取样到实验室去化验，这个过程具有延时性和滞后性，并且不是线上处理，因此效率非常低。

对于如何实现在线的、没有延迟的产品质量检测，张朝晖认为，从工业的角度看，人们需要传感器，如果传感器问题能被攻克，并能大量地开发出来，工业自动化还会再上一个台阶。从民生的角度讲，现在的传感器微型化、可移动、可穿戴且能耗非常低，如果将来大量普及，将会催生出一个全新的传感网络，就能更好地改善人类生活的体验。传感技术也会引领自动化不断向前进 步。

传感技术面临哪些挑战

人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中的技术功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此，传感器可以说是人类五官的延长，其又被称为“电五官”。实际上，传感器就是把自然的信号变成电的信号，然后进行收集、处理与传送，“信息的转化”是它最基本的功能。

传感器作为一个产业来说是需要延伸的。比如让它智能化，将数据进行去噪、现行化、动态补偿等处理，让其性能更好。还可以延伸到让它自动地联网，这便是物联网和工业互联网的范围。这样我们就能把传感器从物质层面上提取出来，传送到信息的网络上去。

传感器实际上是一種跨领域的设备，更是一种方法。它能感受到被测量的信息，并且能将信息按一定规律转换成电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

目前，研究人员主要的挑战是需要提前了解各种物质层面的原理。比如研究测脉搏的传感器，必须了解心跳规律、生理特征等;研究冶金方面的传感器，就需要了解铝的生产工艺。实际上跨领域的研究对于科研人员是有一些难度的。

更严峻的挑战是我国面临很多“卡脖子”问题，目前高档的传感器主要依靠进口。这需要我国自动化领域的研究人员付出更多的努力，只有这样，才能够实现我们整体的自动化的水平提升。

作者：张朝晖

自动化技术油田安全生产论文 篇2：

自动化技术在油气储运工作上的应用

摘 要： 自动化技术具有对油田油气生产过程的实时监控、集中管理和智能控制的特点。在工业生产的各个领域得到了较为广泛的应用。油田油气生产中的油品储运过程主要包括油品处理净化，加热、储存和输送等几个输送环节，通过介绍总结自动化技术在油田的应用实例，提出了自动化技术可以提高油品储运过程中的设备的运行效率、操作精度，并能取得可观的经济效益，同时不仅可提高生产的安全系数，而且大大降低劳动强度等社会效益。

关键词： 自动化；油气储运；经济效益；安全生产

大庆油田各原油库主要担负采油厂的原油集输和部分油区的原油处理工作，主要生产工艺包括原油脱水、集输、稳定和污水处理。几年前开始进行了自动化改造，以focs控制系统为框架，经过建设逐步建成了首站自动化控制系统。主要包括原油分水器的自动化控制，污水处理的自动化控制，加热系统的自动化控制等几个部分，并且利用网络的优势，通过数据的自动采集建成了首站信息综合发布系统实现了报表的自动生成、生产成本和办公系统的网络化管理。通过自动化技术的改造使首站的生产、管理和经营水平都有了大幅度的提高，各项经济技术指标均达到五星级站库的标准。

自动智能化生产管理系统主要分为决策层、数据层、监控层、现场层四个层次，而首站的自动化系统属于监控层和现场层，通过信息网络把四个层次有机连接起来。四个层次功能描述：

1）决策层系统可以对数据层上传的主要生产数据进行统计、分析，管理者可以通过这些数据分析结果及时了解生产情况，做出正确的决策，指挥生产。

2）数据层该系统主要是对所有集输站库的现场实时数据和参数进行收集、存储及分类，并自动提取数据生成生产所需要的各类报表，并能够进行实时显示和查询，自动对数据按月、季度、年度进行汇总分析，为上级领导的分析和决策提供最直接真实的依据。

3）监控层该系统主要是对各集输站库内的现场数据进行实时采集、调控以及向上级系统进行数据发送，同时对生产数据进行显示、存储以及对故障点进行报警处理。

4）现场层它是直接对生产流程进行数据采集和调控，可以保证生产可靠安全高效地运行，大幅度地降低工人的劳动强度，有效地消除安全隐患。

首站的控制系统建设FOCS2.0系统具有在操作员站死机的情况下，主控站仍然能够保障生产正常运行，同时一台操作员站死机后，别的岗位，如主控室的操作员站可以临时对其岗位的生产进行操作。

自动化技术在首站生产经营管理中的应用：

首站原油脱水生产主要工艺环节是高效分水器，分水器的运行的质量直接影响到整个脱水系统脱水的效果。首站的高效分水器是集输大队自行研制开发的高效的脱水设备，在没有进行自动化改造前由于受到来液不稳、控制装置是传统的浮球连杆机构等原因的影响，造成分水器的出油含水的波动，并频繁的出现超压、油水带气和气里带油的问题。

自动化改造主要是对高效分水器内的油水界面、油气界面和操作压力等参数进行检测然后传输到中央处理器，然后根据给定值反馈给调节机构进行自动化调节，具体控制原理。

自动化改造以后，分水器的各项参数控制由原来的人工控制变为实时自动控制，只要将PID控制参数设定准确，便可以将各项参数稳定在给定值上。这样分水器的各项指标便有了大大的提高，改造前后指标对比见表，其增加了脱水效率，减少了加热负荷，稳定了脱水系统的运行。

目前原油的输送多采用管线输送，原油在输送过程中存在着两方面的能量损失，即摩擦阻力损失和散热损失。因此，必须从这两个方面给流体提供能量加热站提供热能和泵站提供压力能。在管输管理中，要正确处理这两种能量的供求平衡关系，因为这两种能量损失的多少是互相影响的。一般来说，散热损失是起决定作用的因素。摩阻损失的大小取决于油品的粘度，粘度的大小取决于输送温度。提高加热站的出站温度，使油品在较高的温度下输送，原油的粘度降低，摩阻损失减小，但散热损失增大。所以在原油管输过程中存在着能耗最小的优化输送选择。

有资料表明：控制管输流量可以达到节约燃料油，提高管输效率的目的。其基本原理是用流量控制系统控制输油泵站出站原油的流量稳定为定值。原油粘度增大时，管输量减小，通过流量控制系统提高加热爐的加热温度，原油的粘度降低，输量增加；当原油粘度粘小时，管输量增大，降低加热炉的加热温度，原油的粘度增大，管输量减小。

基于以上管输控制原理，可以采用计算机网络和自动化技术，优化输油参数，提高管输效率。应用网络技术实施管线实时监控，采集首端、末端压力、温度、流量和粘度等参数，通过双向微波传送到首末站控制室；编写优化输油参数程序，在实际应用中修正常数；计算机根据采集到的参数提供优化的输油参数，应用流量控制原理，调节加热炉加热温度，控制流量。

管线均采用计算机网络技术实现了管输工艺参数的实时监测。管输监控系统主要由无线传输网络、高速采集模块、高精度变送模块、数据分析处理模块控制系统组成，实现了管输原油的温度、压力、流量的实时检测，及时掌握了管输运行参数并通过控制系统人工调节，同时还实现了管线泄漏判断和精确定位。现在，正着手编制优化管输工艺参数程序，已经实施了加热炉的自动控制，然后根据实时采集到的管输运行参数，利用优化程序提供优化的管输流量参数控制管输量，实现最佳的管输效率。

过去对输油干线的管理，依靠人工巡线、电话汇报等方式，既费时又费力，现在运用计算机网络技术，实现了输油管线实时监控和防盗报警。利用现场仪表将压力、流量、温度等信号远传到信号处理器，由信号处理器完成高速采集、滤波和降噪等预处理并进行一定时间的存储；通过计算机和信号处理器之间的通讯，将预处理后的数据输入计算机系统进行实时分析等数据运算；采用高速无线网络完成各站之间的数据传输，传输速率快，可靠性高；利用GPS系统精确同步各站时钟，确保分析处理结果的准确性；通过输差检漏法和负压波法的耦合，克服了两种方法单独使用时的弊端，从而形成一种新的管线检测、定位系统；采用先进的智能辨识算法来进行泄漏定位报警，精度高，误报警少，误报率在，定位误差+。

通过自动管线实时监测，多次及时发现管线泄漏现象，避免了由于偷油、停产、管线补漏等带来的巨大经济损失；同时有效避免了环境污染，具有良好的社会和经济效益。

泵类设备的运行效率的高低直接决定了生产单位的电耗指标。首站对大型外输泵的运行效率实施了自动化监控，它的主要监控原理是通过能耗计量仪表计量电机的实耗电量，再通过泵的进出口压力和流量确定泵的输出有用功，现场的一次仪表将参数采集到中央处理机，再经过运算程序计算出泵的实时泵效。技术人员通过对实时泵效变化情况进行分析，找出泵的效率变化原因，在实际应用的过程中，先后发现了：进口过虑器摩阻损失、出口阀组的节流、原油的温度（粘度），以及电机运行效率对泵的影响，值班人员通过现场操作，使首站的泵的运行效率始终保持在70%以上，相对没有实施监控系统以前提高了5个百分点，单台220kw的外输泵一年可节约近两万kw.h。

首站目前使用的是采油厂自行研制的高效三回程水套炉，配用意大利百德燃烧器，对此进行了以下自动化改造。

改变原有加热炉人工控制大小火的运行方式，增加安全检测联锁保护系统及相关能耗参数计量。并通过系统将采集到的数据进行累积计算，分析出系统实时能耗利用率。

以下是对一台水套炉的运行参数的检测报告和数据分析。通过自动化系统可以检测的数据是烟气温度、烟气中氧含量，然后通过反平衡法计算出炉效。

完善加热炉自动监测，增加原油进、出口压力、温度，水套压力、温度，排烟温度、燃油流量、压力，炉膛压力、烟气含氧量分析等监测点。

在控制系统中，设定出口介质加热温度，根据油温的变化来改变燃烧器的大小火切换，同时通过相应调整供风系统，提高燃烧器的燃烧效率，从而达到提高水套炉效率的目的。

安全检测联锁保护系统的加强，增加水套炉压力保护、原油进出口压差（防止滞留）检测、水套炉水位低限报警、利用光电管监视燃烧情况，原油出口温度超高监测，并建立联锁保护。

生产报表自动化生成，主要是依据目前的focs系统对现场生产参数的自动采集生成数据库，对数据库的有关數据进行筛选，并进行自动累计和计算，生成当日生产报表。自动报表可以有效的避免手工填写报表因人的责任心的问题填写的错误。并可以作为工人当日生产业绩的考核依据。大大提高管理的量化考核力度。以下是首站自动报表生成界面。

在首站内部建立局域网络，将站内的生产数据，技术资料和其他管理资料实现共享，并且通过服务器与上级部门的网络联网将本站的生产数据上传到上一级管理部门。同时可以对生产进行指挥与分析，通过采集真实准确的生产信息，进行科学的分类整理，采用有效的分析方法，使管理者对现场的生产做出正确的指挥，对暴露出的问题进行分析和决策。使用一些先进的经济分析方法（如投入产出分析）可以充分全面地考虑问题，并做出科学的分析和判断。把管理人员从繁重的信息收集整理和统计中解放出来，使厂各级领导能利用计算机网络准确、及时、全面地掌握信息，统筹安排生产和经营工作，提高工作效率和经济效益。

作者：王勇辉

自动化技术油田安全生产论文 篇3：

华北油田安全管理长效机制的途径探究

摘 要：油田安全关系着整个油田的生产，石油作为一种不可再生的能源资源，也是国家经济发展中重要的资源之一，油田安全生产不仅关系着整个油田开采的安全，同时也关系着每个工人的生命安全，建立油田安全管理的长效机制，需要将安全管理的理念渗透到生产之中，落实油田安全管理长效机制的具体措施。本文主要探讨华北油田实现安全管理长效机制的途径。

关键词：油田安全管理；长效机制；华北油田；途径

油田生产关系着国家战略发展，油田生产中安全事故也是油田安全管理中的一项重要问题。虽然油田管理在安全管理上的力度在不断强化，但油田生产中仍存在着较多的安全管理的问题，涉及油田生产的多个方面。建立油田安全管理的长效机制，探索安全管理长效机制实施的有效途径是有必要的。

一、油田安全管理工作的现状分析

油田生产是国家经济战略发展的重要能源支持，在开采过程中会受到较多的国家战略调控，因此，在油田生产过程中，员工也会呈现出积极奉献的态度，油田企业发展受国家战略需求调控，也往往会忽略安全生产的问题，在长期的石油开采工作中，内部员工往往缺乏安全生产的意识，在生产过程中往往忽略了安全管理的问题，在认识上缺乏足够的重视，在实际生产中也会导致更多的安全生产隐患的出现和安全事故的发生。同时，在油田生产过程中，员工的安全操作技能也与生产标准存在一定的差距，在技术手段上也不能够满足当前油田安全生产的需求，导致整个油田的安全生产基础薄弱，在安全管理上面临更多的问题和挑战。[1]

油田生产安全离不开安全管理的制度监督和约束，虽然在油田生产过程中建立了安全生产管理的相关制度，但在相关的油田生产管理制度上没有得到落实，缺乏有效性，在油田生产过程中科学有效的安全管理制度发挥着重要的指导作用，如果没有安全管理制度的有效约束，油田生产的安全管理也只会成为形式化的制度，这也是当前油田生产中安全管理制度上的不足，在实际生产过程中缺乏权威性和有效性，企业和员工对安全管理的相关制度缺乏认识，安全管理制度无法有效地发挥其作用，这也是在当前华北油田生产中要探索油田安全管理的长效机制的重要原因，建立科学、规范的油田安全管理长效机制，对油田石油开采的安全能够提供更有效的保障。[2]

二、华北油田实现安全管理长效机制的有效途径

华北油田安全管理长效机制的探索和建立需要从安全意识的渗透和安全责任意识的渗透上入手，加大油田安全生产宣传力度，这也是提高油田员工安全警惕性的重要方法，使员工在生产过程中进行规范化的安全操作，避免安全事故的发生。油田员工在长期的生产过程中往往是需要重复一些工作内容，这样的工作长期积累下来也会使得员工在生产过程中产生麻木懈怠的工作状态问题，并产生一定的侥幸心理，也导致生产中逐渐出现一些安全隐患，进行安全意识宣传工作，进一步向员工宣传油田生产中的安全知识和内容，能够让员工不断从自身工作中反思不足，并提升安全生产的意识，这也是保障油田安全管理形成长效机制的重要途径，对油田生产的可持续发展有着极为深远的意义。[3]

在油田生产中员工不仅要深化安全生产意识，还应树立安全责任意识，将安全生产的理念为指导，将安全管理渗透到油田生产的整个过程中，加大安全监管力度，从员工生命安全出发，切实保障员工的生命健康，将安全责任意识落实到实际生产中，提高员工的安全生产责任意识，在生产过程中建立健全油田安全生产责任制度，对各部门各岗位员工的安全生产的具体职责进行监督和管理，在领导管理上形成分工明确、上下协调的有效监管体系，将安全生产责任意識切实落实到生产过程中，使员工主动融入其中，形成良好的安全生产责任氛围。[4]

华北油田安全管理长效机制的建立需要在安全管理机制上不断完善，管理制度能够给油田生产带来一定的权威性，通过安全管理监督能够确保制度顺利执行，以及工作流程的规范化、合理化，在油田安全管理制度上要形成长效机制，需要安全管理工作人员树立科学的安全管理理念，结合油田生产和员工实际情况，根据生产工作情况不断进行针对地制度改进与调整，使安全管理制度更具有实效性，从而促进油田生产安全管理的深入开展。在油田安全管理过程中，应重视对油田生产安全质量标准的规范，不同岗位、不同生产环节上的安全质量标准要与油田生产的相关法律法规等相适应，使员工的生产操作更为规范化。此外，进行员工岗前培训也是实现安全管理长效机制的重要途径，针对油田生产中不同操作存在的危险进行全面地讲解，使员工掌握规避危险的各种方法，提升员工的专业技能，从而有效降低安全生产中因为技能事物出现事故的几率，进行员工岗前培训是围绕员工安全生产意识的提升展开的，要让员工对生产工作中各种危险造成的严重后果有深入的认识，从而提升员工对生产安全的警惕性。[5]

油田安全管理中，不断优化油田生产安全检查的方式方法，使常规检查能够有效发挥其作用，及时发现油田生产中的存在的安全隐患问题，对在安全管理工作中较为较为薄弱的生产环节要集中进行深入的安全检查，对出现严重问题的单位进行深入的检查和分析，并结合安全检查实际情况，制定切实有效的安全检查评价标准。建立安全生产事故预防、救援系统化体系，这对油田安全管理长效机制的形成有着积极的意义，对油田生产的可持续发展有着重要推动作用。

三、结语

油田生产本身是较为复杂的工作，涉及多方面因素，华北油田安全管理要形成长效机制，需要不断深化安全生产意识，加大员工安全意识宣传力度，在安全生产管理监督上不断探索新的发展形式，从多方面入手进行安全管理长效机制建设，形成良好的安全生产环境氛围，并在生产事故的预防和紧急救援等方面进行不断的完善，从而切实有效地保障油田生产的安全管理工作的可持续性发展。

参考文献：

[1]马旭斌.自动化控制技术在智慧油田安全管理中的应用研究[J].中国管理信息化，2017，20（5）：156-157.

[2]何杰.自动化控制技术在海上油田安全管理中的应用研究[J].科技与创新，2018（1）：108-109.

[3]张明亮.油田联合站危险因素分析及安全管理措施研究[J].工程技术：引文版，2016（11）：00261.

[4]王宇.关于加强油田安全环保管理的意识和措施的探析[J].工程技术：全文版，2016（11）：00200.

[5]王长富，周凯.如何提升油田消防安全管理工作的相关思考[J].中国化工贸易，2017，9（18）.

作者：薛其海