□ 文/魏港慶
河北肅寧采油工區(qū)隸屬于中國石油華北油田第三采油廠,主要承擔饒陽凹陷中部,河間生油洼槽大王莊油田的開發(fā)和原油儲運任務(wù)。全工區(qū)管理著油水井578口,1座聯(lián)合站、1座接轉(zhuǎn)站、1座供熱注水拉油站、18座計量站、20座拉油點,外輸管線21條。目前日產(chǎn)原油達到1000噸。肅寧采油工區(qū)地處村莊多,油水井靠近村莊,是第三采油廠綜合治理的復(fù)雜區(qū)。尤其是缺乏現(xiàn)代信息化系統(tǒng)涵蓋的管理手段,各類重點工作動態(tài)上報,以及上級下達的重要工作,仍然依靠電話逐級上報和電話層層下達的方式,致使生產(chǎn)管理工作很難達到反應(yīng)迅速、高效安全的標準。在信息化日益提高的當前顯然已經(jīng)不適當了,管理流程和管理模式急需更新。
近年來,華北油田將“智慧油田”作為企業(yè)信息化建設(shè)的核心,在這樣的大背景下,各類新技術(shù)、新設(shè)備大規(guī)模推廣應(yīng)用,打造一個適應(yīng)油田企業(yè)特別是肅寧采油工區(qū)生產(chǎn)運行指揮業(yè)務(wù)需要的信息平臺成為可能,同時將各類生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)整合到這個平臺上互相協(xié)同、高效運轉(zhuǎn),成為生產(chǎn)運行指揮部門唯一的選擇和出路。
多集輸工藝綜治復(fù)雜區(qū)高效生產(chǎn)管控模式就是以技術(shù)信息為支撐,以分片計量為抓手,以過程控制為手段,從而形成針對性強,實時監(jiān)控、反應(yīng)快速的全方位生產(chǎn)管控網(wǎng)絡(luò)。
一、成立相應(yīng)的領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)、建立健全體系制度,配套相應(yīng)的管理制度。
為加強流量計監(jiān)控管理,完善制定流量監(jiān)控管理制度,明確職責,成立了領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu),建立了采油班站巡井護線。其中生產(chǎn)組收集應(yīng)急搶險數(shù)據(jù);技術(shù)組對比數(shù)據(jù)分析;保衛(wèi)組防控風(fēng)險的“四位一體”巡查工作機制。根據(jù)流量計的變化,主動出擊,查找原因,改變過去在產(chǎn)量出現(xiàn)波動時,眉毛胡子一把抓的現(xiàn)象。通過流量計管理,做到了向技術(shù)管理延伸。
二、系統(tǒng)梳理集輸工藝,確定監(jiān)控手段。
目前肅寧采油工區(qū)集輸工藝為三管伴熱輸送、摻水輸送、拉油點3種。其中拉油點開井31口,日產(chǎn)液量322立方米,日產(chǎn)油量126.5噸;摻水輸送24口井,日產(chǎn)液量287立方米,日產(chǎn)油量130噸;三管伴熱輸送井225口,日產(chǎn)液量3207立方米,日產(chǎn)油量685立方米。不管是產(chǎn)量規(guī)模和開井數(shù),三管伴熱都是肅寧采油工區(qū)的產(chǎn)量主體(見圖1)。
非管輸拉油點:目前通過視頻監(jiān)控、電子鉛封、拉油車軌跡監(jiān)控、儲油罐液位監(jiān)控實現(xiàn)了從單井生產(chǎn)到系統(tǒng)的密閉式管控。做到了過程可控,結(jié)果可追溯,系統(tǒng)相對完善。
三管伴熱和摻水輸送:目前采用分離器量油和大罐盤庫的方式計量,它是一種間斷式計量,油井時率、工況、外部環(huán)境都是影響生產(chǎn)管控的重要因素。往往造成地產(chǎn)和實產(chǎn)差別較大,難以分析清原因,相互扯皮。因此需要一套實時在線監(jiān)控手段進行監(jiān)測,從而實現(xiàn)各條線路的把控。其中共安裝在線流量監(jiān)控6套,王四聯(lián)安裝有4套,監(jiān)控4條管線,王一接轉(zhuǎn)站安裝1套,交替監(jiān)控3條管線。
圖1 肅寧工區(qū)集輸工藝產(chǎn)量分布直方圖
三、按照找規(guī)律、看趨勢、定參數(shù)的方法,完善管輸系統(tǒng)監(jiān)控。
實時在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的建立,確保了計量方式實現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)控。但是新問題又來了。由于采用分離器量油和大罐盤庫的計量方式,未經(jīng)過分離處置,外輸管線含有不穩(wěn)定的氣相成份,容易造成流量計變化幅度較大,各流量計的變化幅度也不盡相同,因此初期應(yīng)用著重在相同時間點連續(xù)出現(xiàn)有規(guī)律變化的情況下,在線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)才能開展外部環(huán)境的治理。
那么這種變化幅度代表了什么?在線流量到底能不能描述外輸量的變化,以及給生產(chǎn)管控的指導(dǎo)意義是什么?肅寧采油工區(qū)的技術(shù)攻關(guān)人員,重點對流量計的數(shù)據(jù)進行了相關(guān)性的分析。為減少小時流量氣體因素的影響,技術(shù)攻關(guān)人員把對比時間放大,以每天的累計流量與地產(chǎn)進行相關(guān)性分析,分別選取3月和6月兩個中上旬的數(shù)據(jù)進行比較,并且為了更準確的描述流量計與地產(chǎn)的關(guān)系,技術(shù)攻關(guān)人員連續(xù)10天進行了計量站的量油觀察。
他們以流量計日平均流量為基礎(chǔ),將變化量以0為間隔劃分成若干個區(qū)間,統(tǒng)計每個區(qū)間的變化頻次,結(jié)果表明變化幅度遵循正態(tài)分布。隨后,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法,計算出正態(tài)分布的合理區(qū)間(-1.5,1.5)。如果小時變化量超過平均值的正負1.5立方米,就存在停井、不正常井、盜油等可能(見圖2)。
圖2 王16計日平均流量變化頻次統(tǒng)計圖
表1 肅寧工區(qū)流量計監(jiān)控運行參數(shù)
依次類推,分別制定了肅寧采油工區(qū)4臺流量監(jiān)控運行的合理參數(shù):通過小時流量的變化有效控制隨意開關(guān)井、管線泄露等情況;輔以相關(guān)系數(shù)的變化可以及時的對流量計進行標定(見表1)。
四、采取分類型計量的方法,建立了高效管控系統(tǒng)
肅寧采油工區(qū)外輸類型呈多樣化、分散化,影響因素多,面對這種情況,采取分類型計量的辦法,提高系統(tǒng)管控的效率。針對工區(qū)分井、計量站、聯(lián)合站分類計量方式,為了實現(xiàn)外輸管線實時監(jiān)控,以報表的形式對各系統(tǒng)運行狀況進行了匯總,基本實現(xiàn)了采油井、外輸線、聯(lián)合站三級計量。
針對工區(qū)集輸工藝多樣,綜治環(huán)境復(fù)雜的情況,用分類型,分片區(qū)實時監(jiān)控的思路,以技術(shù)創(chuàng)新為抓手建立了一套針對性強,反應(yīng)迅速的全方位網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管控系統(tǒng)。特別是對在線流量計量數(shù)參數(shù)進行了深入研究,確定合理參數(shù),切切實實提高了油井“兩率”,外部環(huán)境治理更有針對性,保證了生產(chǎn)平穩(wěn)運行。
通過項目的實施,生產(chǎn)管控得到了加強,在實際生產(chǎn)過程中取得了一定的效果。自2017年以來,肅寧工區(qū)通過保持高壓態(tài)勢,打擊偷油盜油現(xiàn)象,依靠流量監(jiān)控取締盜油卡子多處,輸差下降1.5個百分點。2017年以來,通過全方位網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管控系統(tǒng)的高效管理,肅寧采油工區(qū)開井數(shù)增加29口,單井平均生產(chǎn)時間23.1小時/天上升到23.7小時/天。