数字化抽油机技术应用现状和发展探讨

程艳楠

（大庆油田有限责任公司第九采油厂信息中心，黑龙江 大庆 163853）

0 引言

随着油田开采行业持续稳定发展，抽油机技术也在不断更新。近年来，油气开采企业通过引进先进的石油开采技术，实现了自动化生产和智能化管理，与以往的抽油机相比，工作效率更高，耗能更低，很大程度上提升了油田开采的质量和效率，有效降低了采油成本。目前，数字化抽油机在油田中的长期使用极大降低了员工的劳动强度，获得了广泛的应用和普及，使石油开采业向着自动化方向发展。

1 数字化抽油机技术概述

数字化抽油机涵盖信号采集等多种功能，是油田开采实现高效节能的重要基础。数字化抽油机的信号采集是通过在设备上配备远程终端功能，使获得的信号通过合理的运输途径进行传输，最终至网络信号的传输平台，实现远程监测。同时，对于平台所传输的各项指令，数字化抽油机也可以通过同样的方式将数据传输过来并送达各个终端端口，由各单元根据有效数据分别执行平台指令。

2 我国数字化抽油机的应用现状

2.1 换向智能抽油机的应用

石油开采企业引进换向智能抽油机，运用智能模拟的方式，有效改变了石油开采运行体系，使工作效率得到了极大的提升，具有操作平稳、独立运行等优势。换向智能抽油机具有性能平稳且安全系数较高的特点，能够极大程度减少抽油机在运转过程中所产生的故障隐患。

2.2 间歇式智能抽油机的应用

对于收油机所显示的相关数据，油气开采企业可以通过智能抽油机进行有效的收集，并对这些数据进行合理的分析归类，通过智能调控的方式对抽油机进行操控，能够有效提高采油效率，并达到节能生产的目的。间歇式智能抽油机的应用可以有效提升工作效率，并使采油生产能够平稳运行，改变以往设备空抽的现象，使生产效率得到极大提升，同时有效降低企业的开采成本。

2.3 自适应自学式抽油机的应用

对于设备工业能力欠缺的油井，其可以应用自适应自学式智能化抽油机。该设备在运行过程中通过高端的智能化操作系统能够有效监控到设备运行状况，同时获得有效的设备运行数据并进行自动化分析，在以此数据为依据的前提下进行自动化调控，实现油井的自动化管理［1］。

2.4 第二代数字化抽油机的应用

油气开采企业通过引进第二代数字化抽油机，可以改善原始抽油机的工作性能，通过对设备添加调节装置，能够使抽油机在运作过程中进行手动和自动的切换。同时，第二代数字化抽油机同样具备监测及调控等功能，虽然采油量与以往的抽油机无明显差别，但采油质量发生了很大的变化，石油的含水量大大降低，同时提高了设备节电率，有效降低了开采成本。

3 数字化抽油机技术的应用优势

3.1 远程控制

数字化抽油机最大的优势之一就是可以进行远程操控，该项设备可以由人工通过专业的操作指令进行终端的工作流程调控，并将获得的有效数据进行分类上传，自动完成指令操控。该项优势极大保证了工作人员的人身安全，并有效提升了设备的工作效率。

3.2 信号采集

抽油机运行过程中，工作人员可以通过远程终端设备对抽油机的运行情况进行数据分析。同时，抽油机能够将获得的有效信号转变为可视化功能图，为管控人员提供更加直观、快捷的监管和指令操作依据。

3.3 自动调节

新型数字化抽油机具有对设备运转情况以及工作效率进行自动调控的优势，在设备运行时，通过智能化、自动化的数据管理以及远程操控，提高设备运行效率，同时降低人力成本。另外，数字化抽油机技术可以让抽油机保持最佳的运行状态，提供更加严谨科学的数据信息，极大避免由于人工操作产生的各种不确定因素。

3.4 自动调节冲程

油气开采企业通过引进和普及自动化冲程调节技术，使设备冲程调节功能获得了极大的提升。这项技术减少了设备运行成本的投入，同时使运作成本有所降低，节省了设备运行时间，需要人工进行调节的环节较少，在节省劳动力的同时也提升了工作效率。

3.5 预警系统

油气开采企业通过引进数字化抽油机技术，实现了自动化冲程调节，使设备冲程调节功能获得了极大的提升。油气开采企业通过引进数字化抽油机技术还实现了系统自动报警功能，能够对设备运行状态进行有效的测控。如果设备出现运行状况，安全监督系统就会自动报警，并及时运行配套保护装置，如切开电源、预防电路发生短路等，以避免重大安全事故发生［2］。

4 数字化抽油机技术存在的问题

4.1 功能方面

数字化抽油机在我国的应用实践尚不丰富，没有积累足够的经验，同时该设备的众多功能没有完全实现数字化，在应用过程中会受到诸多局限，不能够有效发挥作用。尽管第二代数字化抽油机已经进行了更新，功能基本上实现了数字化，但在实际操作时仍难以满足工程需要。

4.2 应用方面

一方面，技术的研发不够完善，很多技术领域有待进一步开发；另一方面，很多技术并没有与实际操作相结合，也就没有将设备的作用真正发挥出来。生产过程中，很多任务的完成会受到较大的限制。例如，受到相关制度或一定自然条件的影响，很多设备的运作要在工频限制的前提下进行，不能够随意调节冲次。一些数字化抽油机已经配备了平衡配重机构，但机器本身会有一定的影响，电机也有可能出现故障。很多油井在工作时已经陷入空抽状态，但反馈预警不及时，造成了较长时间的资源浪费。

4.3 技术方面

当前在开展测量工作时应用最多的是电流法，但该方法存在无法辨别正负极的弊端，测量结果容易出现一定的偏差。此外，该方法在使用时也存在一定的问题，这使得测量结果的可信度进一步降低。平衡机构运行过程会消耗较多资源，但效果不一定能够达到预期，其中存在大量的无用消耗情况，浪费较为严重，也影响了机器最终的功用效果，无法满足实际需求。抽油机的使用寿命还会受到谐波等因素的不良影响。

5 数字化抽油机技术的应用优化成果

油气开采企业通过应用无线传输技术，解决了远程数据传输的问题，缩短了远程网络的设计周期，利用无线网络获取实时信息，提高了管理水平。

为了加强数字化管理，石油和地方站开始建设和改造，利用无线网络驱动管理，通过对信息的分析和处理，开展远程控制操作，并通过过程自动保护，满足了数字化生产的需要，解决了电磁干扰问题，优化了电子设备和生产设备［3］。

6 未来数字化抽油机技术的发展趋势

6.1 向自动化和智能化方向发展

自动化发展已经成为目前石油开采业的必然趋势，在设备运行过程中极大地节约了人力、物力。同时，设备在运行过程中能够进行自动检测以及信息的采集和分类，再进行合理的调控，极大地降低了采油运营成本。石油开采实现自动化管理需要将现代信息技术与抽油机技术进行有效地结合，这样才能进一步实现油田的智能化管控。此外，抽油机能够进行动态检测，极大提高了设备维修效率和精准率。

6.2 向远程控制和无线控制方向发展

目前在石油开采过程中，工作人员可以通过互联网技术，在计算机网络系统内实现异地对抽油机的远程调控。柴油机控制设备在获取到开采数据后，会将其进行分类和整理并传输到工作人员的软件上，这种方便快捷的远程操作在目前的互联网应用中获得了广泛的推广和普及。通过先进的无线控制，许多开采终端的先进设备取代了人工的操控和管理，有效避免了人机接触存在的各种弊端和问题，极大提升了抽油机的管理效率，同时使石油开采工程更具安全性和实效性。

6.3 向系统化和多样化方向发展

互联网背景下，油气开采企业通过计算机软件对整个石油开采系统进行综合全面的管控，引进智能化高端的运行设备，极大地提升了石油开采的生产效率，使石油开采质量获得了有效提高，同时也对抽油机设备的功能提出了更高的要求。石油开采的复杂环境以及较长的开采周期要求抽油机向多元化的趋势发展，以满足各种复杂多变的柴油环境，确保抽油机能够在复杂的环境下正常运转［4］。

6.4 向精细化管理方向发展

油气开采企业通过加强内部精细化管理，可以实现内部有效管控，提升企业竞争力，极大程度上解决由于企业运行管理不到位所造成的成本过高的问题，有效减少资源浪费的状况，同时提升石油开采的效益。鉴于此，要实现抽油机数字化，实现科学的管理，就必须对抽油机进行科学有效的监控，并对石油采集过程中获得的精准数据进行科学的分析和调控，使石油开采设备保持优质的运行状态，从而确保石油开采行业能够持续平稳发展。

7 结语

油气开采企业具有高风险、高投入和技术先进的特点。数字化抽油机能够对设备运行数据进行有效收集，同时能够实现远程操控，对提高抽油机的工作效率、降低能源消耗等方面起到了重要的作用，同时实现了油田的自动化、智能化管理，提高了能源的利用率，使油气开采企业获得了更高的经济效益。油气开采企业通过采用数字化抽油机，满足了油田开采的需求，实现了远程操控以及精细化管理。石油作为不可再生能源，是国家重要的战略资源。通过发挥数字化抽油机的各项功能和优势，油气开采企业的节能降耗工作将获得极大提升，其是提升企业经济效益、促进企业发展的关键因素，应用前景广阔。