于淑玲(中石化勝利石油工程有限公司東辛采油廠采油三礦,山東東營257000)
抽油井工況遠傳即時管控運行體系的建立
于淑玲(中石化勝利石油工程有限公司東辛采油廠采油三礦,山東東營257000)
油田開發(fā)基礎(chǔ)管理工作的難點:“一井一策”的管理方案優(yōu)化缺乏量化評價手段,油井的治理方案是依靠經(jīng)驗來選擇,治理周期以及效果依靠人的主觀意識來判斷;油井方案實施缺乏有效的過程監(jiān)控,缺乏量化評價的手段。
抽油井;基礎(chǔ)管理工作;管理
抽油井工況遠傳系統(tǒng)的基本功能:2012年3月采油廠以采油三礦為試點,引入了抽油機示功圖遠傳系統(tǒng)。該系統(tǒng)在抽油機光桿上方夾持載荷、位移傳感器,進行數(shù)據(jù)實時采集,經(jīng)RTU數(shù)據(jù)處理后傳送至移動信號塔,將信息傳至采油廠服務(wù)器。最后通過“油水井工況遠傳系統(tǒng)”把采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為功圖以進行分析應(yīng)用。
工況遠傳系統(tǒng)實現(xiàn)了對抽油機井功圖數(shù)據(jù)的實時采集、高頻次采集和自動入庫,改變了以往每個月職工現(xiàn)場測功圖、手工導(dǎo)入數(shù)據(jù)的形式,相當(dāng)于每天給每一口井做24次工況診斷。單井的功圖采集量由原來的每月1次到現(xiàn)在的每月720次,全礦每月產(chǎn)生252000張功圖及數(shù)據(jù)。這些豐富、連續(xù)的海量數(shù)據(jù)為實時監(jiān)控油井狀況提供了依據(jù)和可能,同時也為構(gòu)建基層精細化管理體系奠定了堅實的基礎(chǔ)。
深化認(rèn)識、自主攻關(guān),構(gòu)建工況遠傳應(yīng)用體系:
優(yōu)選報警參數(shù):原系統(tǒng)自帶載荷報警,但載荷報警對倒井的報警率僅34.5%,對載荷不能報警的原因展開分析分析,載荷報警是利用數(shù)據(jù)采集過程中的最大、最小兩個載荷極值點報警,而兩個載荷極值數(shù)據(jù)不能完全體現(xiàn)油井一個沖程內(nèi)的生產(chǎn)狀態(tài)。而功圖面積由200個載荷數(shù)據(jù)點組成,利用了數(shù)據(jù)采集的所有信息,一個沖程內(nèi)的四個過程(加載過程、卸載過程、吸入過程、排出過程)、包括管桿彈性變形等信息。因此,功圖面積反映的工況信息更全面、更準(zhǔn)確。通過現(xiàn)場生產(chǎn)單井驗證、季度倒井的統(tǒng)計驗證,表明功圖面積無論何種原因倒井都有變化,且變化率分界線均超過±20%,利用功圖面積變化率進行倒井報警是可行的。
抽油井倒井報警:2013年1月東辛三礦將工況遠傳系統(tǒng)中加入了“功圖面積變化率曲線”,通過設(shè)置相應(yīng)的預(yù)警值,進行倒井報警。當(dāng)年抽油機井倒井148口,報警148口,報警率達到100%。實現(xiàn)了開發(fā)管理的超前預(yù)警,停井發(fā)現(xiàn)時間有效縮短,提升了問題發(fā)現(xiàn)與處置的反應(yīng)速度,躺井處理更迅速。
抽油井管理預(yù)警:功圖面積變化率預(yù)警系統(tǒng)運行后,在對每一口井、每一次報警落實的過程中,發(fā)現(xiàn)不是所有的報警信息都是倒井,為此進一步展開了對功圖面積影響因素的分析,分析認(rèn)為影響功圖面積的主要有兩大因素:載荷P、沖程損失λ。通過進一步的展開分析,兩大影響因素均是受力的影響,同時也輻射出桿長、混合液密度、回壓等因素對功圖面積的影響。桿長、混合液密度、動液面、回壓、泵間隙、摩擦系數(shù),這些因素會引起功圖面積的變化,那么反向推導(dǎo),功圖面積的變化同樣可以從多角度反映油井生產(chǎn)問題,如地面的回壓、盤根松緊……;井筒的泵漏、管漏、結(jié)蠟、油稠……;油藏的含水、供液能力……,這些生產(chǎn)問題可以根據(jù)功圖面積的變化認(rèn)識和管理。
以往每月1張功圖,資料不連續(xù),含水、回壓等細微影響無法監(jiān)控;而目前每月720張,通過連續(xù)對比、分析,含水、管線狀況等細微影響的標(biāo)準(zhǔn)可以得到有效監(jiān)控。目前以小時為單位的功圖面積連續(xù)曲線可以把這些細微的、短期內(nèi)的生產(chǎn)過程變化表征出來,只要我們設(shè)置一條合理的管理預(yù)警線,就可以使我們預(yù)警的范圍擴展至油藏、井筒、地面,實現(xiàn)我們?nèi)^程、全方位的管理預(yù)警。
抽油井管理預(yù)警的應(yīng)用效果:實現(xiàn)了油井過程管理的6項突破。
突破一:實現(xiàn)了油井工況異常的超前發(fā)現(xiàn)。對于工況異常井以往主要是通過定期的計量、化驗以及現(xiàn)場憋壓等手段方式來發(fā)現(xiàn),而目前通過工況遠傳系統(tǒng)在抽油機井工況一場后1小時整點預(yù)警,通過人機結(jié)合的方式實現(xiàn)了工況異常問題發(fā)現(xiàn)由“天”提升至“小時”。2013年以來,通過超前預(yù)警,早發(fā)現(xiàn)、快處理,采取碰泵、洗井等前期工作的投入,共避免16口井工況的惡化,全礦倒井同期對比下降23口。
突破二:實現(xiàn)了管線異常狀況的及時發(fā)現(xiàn)。以往對于管線異常狀況的發(fā)現(xiàn)主要是通過4小時巡線一次的工作制度,目前通過該系統(tǒng)可將問題發(fā)現(xiàn)提升至1小時內(nèi)。該項突破對于城中采油礦尤為重要,一方面有效減少了由于管線穿孔等事故造成的產(chǎn)量損失,另一方面也大大降低了地面污染等不利的社會影響。
突破三:實現(xiàn)了含水變化趨勢的連續(xù)監(jiān)控。對于含水變化狀況的監(jiān)控以往只能通過定期化驗的方式來實現(xiàn),目前該項工作可根據(jù)工況遠傳系統(tǒng)報警實施針對性的落實。定期化驗與功圖面積變化趨勢監(jiān)控兩種方式有機結(jié)合,實現(xiàn)了措施井、新井以及配產(chǎn)配注見效井狀況的實時跟蹤,為油藏調(diào)整提供了可靠的資料參考,為單井產(chǎn)量監(jiān)控提供了及時的信息。
突破四:實現(xiàn)了套壓異常變化的有效監(jiān)控。對于套壓變化情況以往均是通過定期的錄取資料來實現(xiàn),目前可根據(jù)工況遠傳系統(tǒng)的自動報警實施針對性的落實,進一步提升了套壓資料錄取的及時性與針對性,同時該項突破也對抽帶噴井的現(xiàn)場看護、綜治等工作提供了便利。
突破五:實現(xiàn)了現(xiàn)場設(shè)備狀況的有效監(jiān)控。跳出設(shè)備維護靠經(jīng)驗和定期的怪圈,盤根松緊等現(xiàn)場維護可針對性實施。
抽油井工況遠傳即時管控運行體系取得的效果:
工況遠傳系統(tǒng)的成功深化應(yīng)用,使得基層職工管理理念得到明顯提升。同時各項生產(chǎn)指標(biāo)得到明顯改善。與同期對比,東辛采油三礦檢泵周期由623天延長至651天,躺井率由4.2%下降到3.3%,工況合格率由86.4%提升至87.5%,系統(tǒng)效率由26.7%提升至27.9%,開井時率由96.3%提升至97.3%,長壽井比率由12.8%增加至19.3%。