張朝紅
(華北石油通信公司山西煤層氣數字化保障服務中心,河北 任丘 062550)
在油田開采過程中應用自動化系統(tǒng)是節(jié)約油田人力資源,提高油田生產質量與效率的主要途徑。油井監(jiān)控作為油田自動化系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié),可以幫助企業(yè)及時了解油田的生產狀況,對油田需求指標進行優(yōu)化。因此,分析油田自動化系統(tǒng)中的油井監(jiān)控技術應用,對推動油田企業(yè)的平穩(wěn)可持續(xù)發(fā)展有著積極的意義。
油田的地理環(huán)境和氣候條件較為復雜,工作環(huán)境惡劣,在進行實時監(jiān)控和數據傳輸時的難度較大。在此前提下,油田自動化系統(tǒng)中應用油井監(jiān)控技術的優(yōu)勢則顯現出來。
在油田自動化系統(tǒng)中應用油井監(jiān)控技術,可以幫助管理人員實時監(jiān)控油井生產情況,及時掌握每個油井的采油電壓、工作壓力和蒸汽溫度等各項數據信息,在提高油井監(jiān)控質量與效率的同時,保障油井生產的穩(wěn)定性與安全性。
在油井生產過程中,很多工作區(qū)域為高溫高壓的危險區(qū)域,對這些區(qū)域采取智能化和自動化的監(jiān)控,可以有效降低監(jiān)控的風險,避免管理人員身處險境。同時,利用油井監(jiān)控技術可以掌握油井的配電情況,對資源進行全面整合與優(yōu)化配置,這樣既可以節(jié)約人力資源,又可以降低油田的運營成本。
油井監(jiān)控系統(tǒng)的操作簡單易行,各組成系統(tǒng)的功能健全,通過模塊化和圖形化的設計,可以順利完成數據的比對、分析和處理工作。同時,隨著監(jiān)控技術的發(fā)展,可以對監(jiān)控系統(tǒng)的軟件進行不斷升級,可以按照油田開發(fā)的不同階段,采取不同的作業(yè)方式,高效完成油井各項數據的采集與控制工作,在一定程度上延長了油井設備的使用壽命。
抽油井監(jiān)控主要是利用抽油機的控制器來完成,其可以對油井的油壓、套壓、負荷、油溫和抽油桿的位移進行實時監(jiān)控,控制抽油機的啟動和停止,并繪制實時的示功圖,以反映抽油機的負荷和抽油桿的位移之間的關系。很多油田主要以抽油機進行生產作業(yè),其容易出現空抽、斷桿與卡桿等情況,既損壞了抽油設備,又影響了抽油生產,而借助示功圖可以準確判斷設備工作狀況,在發(fā)現抽油機出現問題后,可以及時采取停機措施,以免造成更大的損失與破壞。同時,采油設備大多位于地下,管理人員利用示功圖可以判斷設備的供油情況,對出現異常的油井進行停機作業(yè),既有利于減少電能消耗,又可以避免設備無效磨損,延長設備使用壽命。此外,控制器可以通過通訊裝置與中央監(jiān)控聯系,將數據傳輸給中央監(jiān)控,并以此生成油井示功圖,幫助管理人員掌握抽油井的運行狀況,為采取有效管理措施提供數據支持。
自噴井監(jiān)控主要負責采集油壓、套壓、回壓和油溫等方面數據。如果為電動可調油嘴,還需要采集油嘴閥位的數據,以控制油嘴開度。管理人員可以利用采集的數據進行油井的系統(tǒng)測試,科學估算油井產量,為合理開采油田與配產提供可靠數據。同時,井內RTU傳輸信號可以通過電動可調的油嘴進行接收,從而控制油嘴開度,進而掌握油井的原油產量。RTU信號傳輸的過程主要為通過信息傳輸系統(tǒng),使油井和油田實現數據的實時傳輸,在傳輸結束后進行后續(xù)的計算工作,經過MTU的計算,依據優(yōu)化系統(tǒng)的生產需要和要求,將命令下達給油嘴,從而控制油井的原油產量。
電潛泵控制裝置主要由遠程裝置與變速驅動器組成,前者負責數據采集工作,并對變速驅動器進行控制,后者主要負責控制電潛泵。遠程裝置利用終端MTU和中央監(jiān)控建立通訊,并按照生產需求的指標,由中央監(jiān)控控制電潛泵進行作業(yè)。同時,在不需要遠程監(jiān)控時,變速驅動器可以利用井底壓力傳感器所采集的壓力數據,對電潛泵進行控制,以確保井底壓力的穩(wěn)定性,整個過程通過監(jiān)控電潛泵實現了對油井生產的監(jiān)控。
油井監(jiān)控作為油田自動化系統(tǒng)中的主要組成部分,對油田開采方式有著直接的影響,并且,因油田自動化程度和工藝需求的不同,油井監(jiān)控也存在著差異。所以,在應用油井控制技術時,需要依據油井設施和控制指標,充分考慮各種影響因素,制定科學合理的油井監(jiān)控方案,保證油井監(jiān)控技術的合理應用。
一方面,在設計油井監(jiān)控系統(tǒng)時,需要考慮油井每個開采階段的特征,選擇合理有效的監(jiān)控系統(tǒng),降低其硬件設備的更換頻率,并綜合考慮各種影響油田生產的因素,選擇合適的油井監(jiān)控設備。另一方面,在進行油井監(jiān)控系統(tǒng)的設計時,需要將其與自動化系統(tǒng)的軟件緊密結合,如設備的檢測與維護系統(tǒng)、油井的自動檢測系統(tǒng)等是油井的監(jiān)控系統(tǒng)需要重點結合的對象。因此,設計時需要結合油井采集的動態(tài)資料與各項數據,認真分析和科學預測油藏特性的模型,選擇合適的油藏開采方式,合理配置監(jiān)控設備與開采設備,從而實現油井的自動化生產,提高生產質量與生產效率的目的。
總之,油井自動化系統(tǒng)中的油井監(jiān)控技術應用,在節(jié)約油井人力資源和保障油井生產質量與效率中起著重要的作用。只有充分發(fā)揮油井監(jiān)控技術的優(yōu)勢,做好油井開采各個階段的監(jiān)控,才能真正保證油井開采工作的順利進行。
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