王永強(qiáng) 徐宏

（1.大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠；2.大慶油田工程有限公司）

1 注聚系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)優(yōu)化

1.1 技術(shù)原理

將控制命令上移至上位機(jī)，應(yīng)用PLC采集流量計(jì)的計(jì)量底數(shù)，通過組態(tài)軟件對(duì)累計(jì)注入量按照注入方案要求進(jìn)行邏輯運(yùn)算。即：用當(dāng)前累計(jì)注入量減去上一調(diào)控周期記錄累計(jì)注入量，得出這一調(diào)控周期的實(shí)際注入量，再對(duì)比實(shí)際注入量與方案配注，得出這一調(diào)控周期的誤差量，將誤差量與方案配注相加，得出下一調(diào)控周期的設(shè)定值，應(yīng)用PLC繼續(xù)進(jìn)行下端調(diào)控[1-2]。

1.2 技術(shù)改進(jìn)

在某區(qū)4座試驗(yàn)注入站運(yùn)行過程中出現(xiàn)上位機(jī)卡堵、死機(jī)的情況，導(dǎo)致控制程序不能正常運(yùn)行，造成調(diào)控誤差相互累加，影響自動(dòng)調(diào)控。針對(duì)上述問題，重新對(duì)上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行配置，將C盤空間擴(kuò)容，刪除非控制系統(tǒng)所需的軟件應(yīng)用或?qū)⑵浒惭b在其他磁盤下。同時(shí)，擴(kuò)展RAM內(nèi)存大小，為上位機(jī)的硬件配置提供足夠的冗余度。在提高硬件配置的同時(shí)，修改實(shí)驗(yàn)室程序測(cè)驗(yàn)，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，優(yōu)化自動(dòng)控制程序與原自控系統(tǒng)的兼容性及簡(jiǎn)化運(yùn)算方法等，從軟件程序角度解決上位機(jī)運(yùn)行卡堵及調(diào)控誤差的問題[3]。

應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)4座注入站的259口注入井進(jìn)行調(diào)控，連續(xù)生產(chǎn)24 h，注入站注入方案符合率平均為99.36%，與原自動(dòng)控制方式相比提高了17.57%。優(yōu)化調(diào)控后，注入?yún)R管壓力平均下降0.3 MPa，外輸變頻頻率降低11 Hz，年累計(jì)節(jié)電7.3×104kWh。注聚系統(tǒng)混配自動(dòng)控制部分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表1。

2 單井注入量精準(zhǔn)自動(dòng)控制現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

2.1 單井母液注入量

對(duì)6座注入站306口井進(jìn)行單井母液注入量精準(zhǔn)自動(dòng)控制現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。通過人工不干預(yù)注入量的調(diào)控，可用自動(dòng)控制的方式實(shí)現(xiàn)單井注入量的控制。先記錄流量計(jì)的累計(jì)底數(shù)，然后以自動(dòng)控制的方式連續(xù)工作5 h，接著對(duì)單井儀表底數(shù)進(jìn)行記錄，計(jì)算儀表底數(shù)的差值，與方案配注計(jì)劃值進(jìn)行對(duì)比，最終可計(jì)算得出5 h的自動(dòng)控制誤差率[4]（表2）。

由上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)可知，采用單井注入量精準(zhǔn)自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)注入量進(jìn)行調(diào)控，在連續(xù)生產(chǎn)24 h后，注入方案符合率平均可達(dá)到99.56%，6座注入站平均日減少注入誤差84 m3，平均單個(gè)注入站日節(jié)電72 kWh，年節(jié)電可達(dá)15.1×104kWh。

3 配水間自動(dòng)配水技術(shù)應(yīng)用

3.1 技術(shù)原理

該技術(shù)主要通過智能配水裝置實(shí)現(xiàn)。該裝置由智能控制終端、電動(dòng)閥、流量計(jì)、中心監(jiān)控控制和通信部分組成。其中，智能控制終端由流量傳感器、干壓傳感器和支壓傳感器三部分組成。

表1 注聚系統(tǒng)混配自動(dòng)控制部分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

表2 單井母液自動(dòng)控制部分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

利用智能控制終端實(shí)時(shí)監(jiān)控流量計(jì)的瞬時(shí)流量，如果當(dāng)前流量值小于所設(shè)的流量值就執(zhí)行開閥操作；反之，若當(dāng)前流量值大于所設(shè)的流量值就執(zhí)行關(guān)閥操作，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流控制[5]（圖1）。

圖1 自動(dòng)配水智能控制終端結(jié)構(gòu)框圖

3.2 裝置試驗(yàn)

為了驗(yàn)證智能配水裝置運(yùn)行的平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性，現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)選取5口注水井進(jìn)行試驗(yàn)1個(gè)月。試驗(yàn)結(jié)果表明，注水井的流量計(jì)信號(hào)均能夠準(zhǔn)確采集，并通過智能控制終端實(shí)現(xiàn)定量注水及瞬時(shí)流量穩(wěn)定。單井應(yīng)用自動(dòng)配水技術(shù)部分采集數(shù)據(jù)見表3，配水間自動(dòng)配水日注水效果對(duì)比見表4。

從現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，通過自動(dòng)配水調(diào)節(jié)全天注水量，能夠按人工設(shè)定的流量運(yùn)行，且每小時(shí)注水量誤差小于0.5 m3，誤差小，穩(wěn)定性好；同時(shí)避免夜間無(wú)人值守時(shí)，因干線壓力波動(dòng)對(duì)水量產(chǎn)生較大的影響。通過精細(xì)平穩(wěn)注水，做到24 h穩(wěn)流控制，可降低誤差影響2.3%，有效實(shí)現(xiàn)壓力與流量的合理匹配。

4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1）從運(yùn)用PLC進(jìn)行流量計(jì)底數(shù)采集至應(yīng)用上位機(jī)控制以及組態(tài)軟件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)注入站母液注入量的精準(zhǔn)自動(dòng)控制。

2）依據(jù)計(jì)算機(jī)及GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)配水的自動(dòng)控制與數(shù)據(jù)傳輸工作，具有自動(dòng)控制精準(zhǔn)、效率高等優(yōu)點(diǎn)。

表3 單井應(yīng)用自動(dòng)配水技術(shù)部分采集數(shù)據(jù)

表4 配水間自動(dòng)配水日注水效果對(duì)比

3）目前對(duì)試驗(yàn)注水?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)控制項(xiàng)目有待完善，無(wú)人配水間管理的安全系數(shù)有待提高。下一步將完善注入站和配水間的遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)人值守功能，保證其正常連續(xù)運(yùn)行的需求。