摘要：本文介紹了數(shù)字化建設(shè)氣田的幾大關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合集輸氣站和安全監(jiān)控的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了相應(yīng)的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用研究，并對(duì)場(chǎng)站進(jìn)行了控制管理以提高數(shù)字化水平，這對(duì)氣田大規(guī)模開(kāi)發(fā)數(shù)字化建設(shè)具有重要意義。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)字化;氣田建設(shè);集輸氣站;關(guān)鍵技術(shù)

　　引言

　　本文對(duì)數(shù)字化建設(shè)氣田關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，在結(jié)合了以往案例應(yīng)用的基礎(chǔ)上提出了其存在問(wèn)題及解決措施意見(jiàn)等。

　　1.數(shù)字化建設(shè)氣田的基本思路

　　數(shù)字化建設(shè)氣田的管理主要是從數(shù)據(jù)采集、安全監(jiān)控、過(guò)程控制等三個(gè)方面來(lái)對(duì)數(shù)字化進(jìn)行完善，從而達(dá)到以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化多方面功能的目標(biāo)。通過(guò)對(duì)數(shù)字化過(guò)程的完善處理可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

　　1)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、異常預(yù)警、自動(dòng)生成報(bào)表、生產(chǎn)數(shù)據(jù)審核、生成系統(tǒng)等多功能的數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

　　2)為了保證數(shù)字化生產(chǎn)過(guò)程的安全可靠性，必須建立一個(gè)安全管理和自動(dòng)控制系統(tǒng)。

　　3)為了能夠良好的控制建設(shè)投資成本、縮減管理環(huán)節(jié)，在保證生產(chǎn)安全環(huán)保的基礎(chǔ)上，可以對(duì)工藝流程和生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化簡(jiǎn)化。

　　4)對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行精細(xì)化的管理，可以達(dá)到減員增效的優(yōu)化管理作用。

　　2.數(shù)字化建設(shè)氣田的關(guān)鍵技術(shù)

　　2.1實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

　　場(chǎng)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)主要有：(1)污水池、油罐、分離器液位檢測(cè);(2)可燃、有毒氣體檢測(cè);(3)溫度檢測(cè);(4)遠(yuǎn)程拍照、語(yǔ)音喊話(huà)、被動(dòng)入侵檢測(cè)。

　　2.2全程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視

　　通過(guò)對(duì)集輸氣站內(nèi)外部進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和跟蹤，可以提高集輸氣站的安全性，實(shí)時(shí)的對(duì)集輸氣站進(jìn)行監(jiān)控，報(bào)警，另外在發(fā)生緊急狀況時(shí)如發(fā)生火災(zāi)、偷盜等能進(jìn)行自動(dòng)錄像與報(bào)警，且能夠有回放查詢(xún)等功能。

　　2.3多級(jí)遠(yuǎn)程關(guān)斷

　　在緊急狀態(tài)下的關(guān)斷要根據(jù)其具體情況分為不同的位置。主要有：(1)單井高低壓緊急關(guān)斷閥遠(yuǎn)程關(guān)斷;(2)采氣干管進(jìn)出站遠(yuǎn)程關(guān)斷：(3)集輸氣站出站遠(yuǎn)程關(guān)斷。

　　2.4遠(yuǎn)程自動(dòng)排液系統(tǒng)

　　在疏水閥出現(xiàn)故障時(shí)，電動(dòng)排液系統(tǒng)經(jīng)人工遠(yuǎn)程啟動(dòng)，并根據(jù)排液系統(tǒng)的高低液位進(jìn)行自動(dòng)排液處理，解除疏水閥故障之后再通過(guò)人工遠(yuǎn)程關(guān)閉電動(dòng)排液系統(tǒng)，遠(yuǎn)程自動(dòng)排液系統(tǒng)的使用可以使集輸氣站能夠有一個(gè)連續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)。

　　2.5設(shè)備自動(dòng)啟停

　　當(dāng)外電斷開(kāi)時(shí)，啟動(dòng)警報(bào)器，同時(shí)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)二者間的自動(dòng)切換，而當(dāng)外電處于連接狀態(tài)時(shí)又可以自動(dòng)斷開(kāi)發(fā)電機(jī)。集輸氣站還需要設(shè)置UPS電源，當(dāng)集輸氣站場(chǎng)斷電時(shí)，UPS可以提供不間斷電源，以保證控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

　　2.6數(shù)字化集輸系統(tǒng)

　　為了確保集輸系統(tǒng)安全必須采用放空系統(tǒng)，利用放空系統(tǒng)可以設(shè)置遠(yuǎn)程放空、安全閥自動(dòng)放空等。當(dāng)干線(xiàn)超壓時(shí)，可以利用安全閥將干線(xiàn)放空以減少集輸氣站風(fēng)險(xiǎn)。

　　3.數(shù)字化建設(shè)氣田的具體案例應(yīng)用

　　3.1具體案例分析

　　以川西氣田為例，該氣田采集了氣田平面布置圖、數(shù)字化視圖和相關(guān)流量數(shù)據(jù)等，構(gòu)建了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)管道的維護(hù)改造、增壓優(yōu)化、輸送調(diào)度等功能。再以蜀南氣礦為例，該氣礦充分利用數(shù)字化手段對(duì)站場(chǎng)進(jìn)行了優(yōu)化管理，利用電子巡查記錄表，可以每小時(shí)記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)。設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)。屬地管理：包括車(chē)輛管理和進(jìn)出管理。隱患管理，對(duì)存在的隱患上報(bào)，并將處理情況錄入系統(tǒng)。這些例子都可以充分的說(shuō)明在實(shí)施數(shù)字化氣田建設(shè)方案之后，不論是生產(chǎn)還是管理技術(shù)方面氣田建設(shè)水平都有很大的提升。

　　3.2效果評(píng)價(jià)

　　數(shù)字化建設(shè)氣田的實(shí)質(zhì)是把數(shù)字化與生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化相結(jié)合，建成數(shù)字化生產(chǎn)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)順利建設(shè)數(shù)字化氣田的目標(biāo)。集輸氣站內(nèi)設(shè)置緊急關(guān)斷和放空等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提升管理水平，在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)增加了許多功能，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控的數(shù)字化管理。通過(guò)對(duì)勞動(dòng)架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，減少了操作人員的數(shù)量和工作時(shí)間，從而降低了運(yùn)行成本，提高了氣田各個(gè)環(huán)節(jié)的管理效率。

　　4.數(shù)字化氣田架構(gòu)及生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　以蜀南氣礦為例，其數(shù)字化氣田的建設(shè)主要有三個(gè)部分：SCADA建設(shè)、信息化建設(shè)、光通信建設(shè)。SCADA建設(shè)主要是對(duì)生產(chǎn)管網(wǎng)內(nèi)部的進(jìn)行監(jiān)視和控制，信息化建設(shè)通過(guò)采集站內(nèi)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)以達(dá)到數(shù)字化氣田全面覆蓋的目的，光通信建設(shè)主要是在生產(chǎn)區(qū)域覆蓋數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，搭建信息化道路。

　　4.1功能結(jié)構(gòu)

　　單井站實(shí)現(xiàn)的功能主要有：遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)的進(jìn)行參數(shù)采集、太陽(yáng)能電池電量檢測(cè)、語(yǔ)音喊話(huà)、安防、視頻監(jiān)控、通信傳輸?shù)取?/p>

　　中心站實(shí)現(xiàn)的主要功能有：實(shí)時(shí)參數(shù)采集、遠(yuǎn)程控制、狀態(tài)檢測(cè)與實(shí)時(shí)故障報(bào)警、視頻監(jiān)控、聲光報(bào)警、語(yǔ)音喊話(huà)、通信傳輸。

　　4.2實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題及解決方案

　　在數(shù)字化氣田實(shí)際建設(shè)生產(chǎn)過(guò)程中，針對(duì)其遇到的問(wèn)題給出了具體的解決方法如：

　　1)為了提高員工技能操作能力，需要進(jìn)行相關(guān)的技能培訓(xùn)與指導(dǎo)。

　　2)監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)紅色閃爍報(bào)警，當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警狀態(tài)時(shí)主要是由于變送器出現(xiàn)故障或報(bào)警門(mén)限設(shè)置不正確所導(dǎo)致，此時(shí)需要在報(bào)警信息內(nèi)點(diǎn)擊確認(rèn)報(bào)警信息，即可不閃。

　　3)設(shè)備斷電，需要檢查開(kāi)關(guān)及保險(xiǎn)是否有問(wèn)題，定期檢查電池使用情況。

　　4)通訊問(wèn)題，RTU至3G等通訊模塊之間、無(wú)線(xiàn)發(fā)射至中心站之間的通訊故障，用PING地址的方法可判斷是哪級(jí)的問(wèn)題。監(jiān)控系統(tǒng)中RTU閃紅燈，說(shuō)明場(chǎng)內(nèi)控制器出現(xiàn)了問(wèn)題。監(jiān)控系統(tǒng)中DTU閃紅燈，說(shuō)明通訊中斷，檢查無(wú)線(xiàn)模塊是否欠費(fèi)或損壞。井站無(wú)報(bào)警圖片，檢查無(wú)線(xiàn)視頻模塊數(shù)據(jù)卡是否欠費(fèi)或視頻傳輸模塊是否出現(xiàn)故障。

　　結(jié)語(yǔ)

　　數(shù)字化氣田的建設(shè)利用電子化手段實(shí)現(xiàn)對(duì)氣田生產(chǎn)管理的優(yōu)化控制，對(duì)于人員的能力和素質(zhì)要求更高。數(shù)字化氣田對(duì)于提高管理、調(diào)度的效率以及氣田管理水平都有著很大的作用，保障了生產(chǎn)工作的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。

　　參考文獻(xiàn)

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