劉志彬　張紅俠　張清朧

【摘 要】油井監(jiān)控水平是影響油田自動化系統水平的一個關鍵因素，技術的不斷進步，促進了油田自動化趨勢的不斷增強，油井監(jiān)控技術的運用在提高油田生產值效率、優(yōu)化需求指標方面有著重要的促進作用。本文詳細說明了油井自動化系統中，油井各個階段監(jiān)控系統情況，有針對性的進行監(jiān)控油井、遠程開關油井及安全保護油井，進而為更好的應用油井監(jiān)控技術創(chuàng)造了優(yōu)越的發(fā)展空間。

【關鍵詞】油田；油田自動化；油井監(jiān)控；監(jiān)控技術

油井監(jiān)控系統是油田自動化系統中一個重要的組成部分，也是其系統的關鍵點，油井監(jiān)控技術與系統內各個部分都有著緊密的聯系，其直接影響著油田的開采方式。對于有著不同的自動化需求和工藝需求的油田，在運用油井監(jiān)控技術方面也有著不同的要求。油井監(jiān)控系統進行設計時，需緊密結合相對應的自動化系統軟件。一般情況下，油井自動檢測、設備檢測與維護、優(yōu)化生產與自動化管理等各個系統，是油井的監(jiān)控系統重點結合對象。以油井的采集數據及動態(tài)資料為參考，較為準確的預測油藏特性模型，并選用最佳手段進行油藏開采，確定生產能力。整合生產設備，盡可能提升采收率，更好的管理油田自動化系統。

1.監(jiān)控油井的各個階段

1.1監(jiān)控自噴井

自噴井的監(jiān)控包括油嘴閥位數據及開度控制的同時，主要負責的是套壓、油壓、油溫以及回壓四方面的數據采集。通過相關控制采集到的數據，進行油井系統測試，合理估算油井的具體產量，為油田的合理開采及配產提高相對可靠的參考性數據。此外，油井遠程終端裝置傳輸的模擬信號，主要由電動可調的油嘴接收，使油井原油的產量得以合理的控制。同時，建立于油田生產需求指標及優(yōu)化系統需求之上，主終端裝置對遠程終端裝置發(fā)出一定的控制命令，合理控制油嘴的開度，進而油田的產量可得到相應控制。

1.2監(jiān)控電潛泵油井

主要由電潛泵遠程終端裝置及電潛泵變速驅動器構成的電潛泵油井，可進行適當的油井監(jiān)控。同時，主要由變速驅動器來完成控制電潛泵工作，依據生產的相關需求指標，無需遠程控制，在油井底部設置電潛泵和井下壓力傳感器，并將電潛泵變速驅動器利用電纜進行連接，井底壓力可利用井下壓力傳感器來進行適度測量，利用潛泵驅動器的良好控制，保持相對穩(wěn)定的井底壓力。遠程終端裝置來完成采集電潛泵的數據系統，并產生一定的采集信號，此信號經由遠程終端裝置的對應通訊系統傳輸給MTU，進而遠程監(jiān)測電潛泵油井。

1.3監(jiān)控抽油機油井

國內大多數油田，一般使用人工舉升手段進行抽油機抽油，部分抽油設備一定情況下易造成泵抽空，主要是因為抽油設備對比油層供油能力，抽油能力較大。針對泵抽空情況，下沖程時，游動凡爾可沖擊液面，產生一定的增壓或沖擊波，損壞油泵、抽油桿及地面抽油等基礎性設備，增加油井能耗，降低生產率。因此，利用自動化系統進行合理有效的遠程監(jiān)控和判斷，可最大限度的滿足生產需求指標。

抽油機電機的運行主要由電機控制柜來控制，井場RTU接受相關的電機數據。在光桿卡子與載桿間或游梁上，可配置具備一定溫度補償的抽油桿負荷傳感器，盡可能瞬時負載兩倍的額定載荷。自動化系統運行之后，抽油機可在泵的吸入口處控制油井的液位，最大限度提高油田的產量，并盡可能降低抽油桿斷裂或其他抽油泵故障的發(fā)生率，從而提高泵的使用率，降低能耗，巡井次數減少，縮短作業(yè)人員的操作時間，減輕作業(yè)強度，有效的提高油田生產效率。

2.開關油井及安全設施

遠程開關和保護油井安全，是有效規(guī)避油井作業(yè)過程中各種意外事故或故障的重要監(jiān)控環(huán)節(jié)。針對遠程油井開關控制系統，主要是由井下安全閥、地面安全閥以及地面安全控制油井、井場RTU構成。同時，通過油田自動化系統中的ESD 系統與控制中心主要負責人發(fā)出相應的油井遠程開關信號，并借助一定的通訊系統傳輸給對應的RTU，然后向地面安全控制系統發(fā)出數據信息信號，使地面安全閥開關得以更好的控制。并非獨自分開的油井開關與安全保護，而是直接關聯著油田整體安全保護系統與緊急關斷系統。針對聯合站原油外輸系統、油氣處理系統以及輸油管線發(fā)生問題時，主終端裝置需及時發(fā)出關井信號，按序關閉相關的部分或全部油井。

3.油田中央監(jiān)控自動化控制系統

也叫油田監(jiān)控SCADA系統。該系統要使用穩(wěn)定的、可靠性的計算機和不間斷UPS電源，掉市電后能夠持續(xù)供電，保證計算機系統2個小時內能夠正常工作。該系統由現場測控單元和測控中心組成。現場測控單元是實現SCADA功能的基本要素，由多個RTU或PLC組成，每個RTU都是一個獨立的子系統，負責對本地I/O點進行數據采集和控制。測控中心是SCADA系統的核心，負責現場測控單元的集中監(jiān)控和系統的配置、管理、維護、報警處理。中央監(jiān)控系統主要對計量站RTU、油井RTU的數據進行檢測和存儲，通過系統的查詢功能，獲得相關的數據，也可以手動或自動生成各種報表，根據需要打印報表，系統的報警提示監(jiān)控工作人員，及時安排作業(yè)層人員去現場排查故障。

該系統可以有多個客戶端，根據作業(yè)單位管理職責生成各種客戶端，比如采油客戶端，計量客戶端等等，每個客戶端可以實時監(jiān)控自己職責范圍內的設備運行狀況，同時也可以從中央監(jiān)控系統數據庫中查詢自己需要的數據，并使用專業(yè)軟件進行分析，以更好的指導現場的生產，提高生產效率。比如采油隊可以使用采油客戶端，實時監(jiān)控各種油井的運行狀況，客戶端報警提示可以提醒監(jiān)控人員，油井可能會出現的問題，做到提前預警，為無人值守提供一定的安全保障?？蛻舳瞬樵兛梢詫崿F匯總油井數據，生成油井生產報表和預測油井狀況。該系統的主要目標是在保障安全生產情況下，提高油田生產效率，減輕油田生產人員的勞動強度，減低油田生產管理成本。

4.應用中的油井監(jiān)控技術

油田自動化系統中，監(jiān)控油井是其尤為關鍵的組成部分，直接關聯著系統內部各個相關部分及開采油田方式。同時，針對自動化和工藝需求不同的油田，其對應的具體監(jiān)控要求也不盡相同。油井監(jiān)控技術在油田實際應用中，需嚴格依據油井設施及控制指標來確定。并周全考慮各方面影響因素，制定合理的油井監(jiān)控方案，有效的優(yōu)化油井監(jiān)控技術。長期油田開發(fā)方案的制定，需針對油井開發(fā)各個不同時期要求，進行合理的開采設備選用，控制油井。

在監(jiān)控油井系統設計階段，需依據各個開采階段盡可能選取恰當的監(jiān)控系統，最大限度的控制監(jiān)控系統軟硬件的更換次數?；诰C合考慮影響油田各個因素的前提下，合理控制監(jiān)控油井的硬件影響因素，并選擇合適的相對應油井監(jiān)控設備。油井監(jiān)控系統進行設計時，需緊密結合相對應的自動化系統軟件。一般情況下，油井自動檢測、設備檢測與維護、優(yōu)化生產與自動化管理等各個系統，是油井的監(jiān)控系統重點結合對象。以油井的采集數據及動態(tài)資料為參考，較為準確的預測油藏特性模型，并選用最佳手段進行油藏開采，確定生產能力，整合生產設備，盡可能提升采收率，更好的管理油田自動化系統。

5.結束語

油井工藝以及自動化水平的提升，對油井控制質量提出了更高的要求，而且油井控制質量對于油田自動化系統的需要的油井數據的可靠性有著直接的影響，為此，我們應當不斷的提高油田自動化水平，合理的運用油井監(jiān)控技術，在提高油田開采效率的同時，實現能源和資源的節(jié)約，降低工作人員的作業(yè)難度。

【參考文獻】

[1]趙智勇.油田監(jiān)測指標預測預警開發(fā)動態(tài)系統.石油工業(yè)出版社，2010（5）.