焦亮(大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠，黑龍江 大慶 163517)

0 引言

目前，油田開(kāi)發(fā)已進(jìn)入到特高含水期階段，注水質(zhì)量將直接影響油田開(kāi)發(fā)效果，而測(cè)試質(zhì)量是注水的基礎(chǔ)[1]。面對(duì)注水井測(cè)試工作量和工作難度不斷增加以及用工緊張的現(xiàn)實(shí)情況，現(xiàn)有的測(cè)試技術(shù)已無(wú)法滿足生產(chǎn)需求，因此開(kāi)展了注水井智能測(cè)調(diào)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以提升測(cè)試效率，緩解用工矛盾并降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

1 存在問(wèn)題

1.1 測(cè)試工作量逐年遞增，測(cè)試難度逐步加大

截至2020年大慶葡萄花油田共有注水井2 396口，其中分層井2 206口，與2012年相比增加490口。注水井測(cè)試工作量由2012年的4 300井次上升到2020年的5 510井次，年均增幅達(dá)到28.1%。同時(shí)，油田注水井細(xì)分程度呈逐年遞增趨勢(shì)，截至2020年平均單井注水層段數(shù)達(dá)3.42個(gè)，其中5個(gè)層段以上井?dāng)?shù)達(dá)到263口，測(cè)試壓力進(jìn)一步加大。

1.2 人員短缺，員工勞動(dòng)強(qiáng)度高，安全隱患突出

傳統(tǒng)注水井測(cè)試時(shí)工人需搬運(yùn)重達(dá)30 kg以上的測(cè)試儀器至井口，并攀爬3～4 m高的井口進(jìn)行安裝，再開(kāi)展正常測(cè)試操作，如圖1所示。當(dāng)出現(xiàn)壓力高、出油等情況卡堵儀器時(shí)，還需反復(fù)攀爬防噴管，完成提送鋼絲解卡、開(kāi)關(guān)高壓閘門等高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，冬季施工時(shí)，安全隱患尤為突出[2]。

圖1 搬運(yùn)儀器、攀爬防噴管

基于以上現(xiàn)實(shí)，為全面提升葡萄花油田注水井測(cè)調(diào)效率、降低安全操作風(fēng)險(xiǎn)并緩解用工矛盾，開(kāi)展了注水井智能測(cè)調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高效開(kāi)發(fā)的目標(biāo)。

2 計(jì)劃開(kāi)展情況及試驗(yàn)原理

2.1 計(jì)劃開(kāi)展情況

葡萄花油田現(xiàn)有注水井測(cè)試班組60個(gè)，年均測(cè)試工作量5 000井次，班組平均測(cè)調(diào)效率7.9井次/月，平均測(cè)試占井時(shí)間3.1 天/井次。自2020年起，在原有的兩臺(tái)高效測(cè)試車內(nèi)開(kāi)展智能測(cè)調(diào)系統(tǒng)技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)儀器自動(dòng)搬運(yùn)，防噴管自動(dòng)安拆、遇阻自動(dòng)解卡等功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試過(guò)程1人獨(dú)立操作完成。計(jì)劃開(kāi)展注水井測(cè)調(diào)15井次，班組平均測(cè)試效率達(dá)到8.6 井次/月，平均單井測(cè)試時(shí)間2.5 天/井次。

2.2 試驗(yàn)原理

2.2.1 測(cè)試儀器自動(dòng)搬運(yùn)、回收

針對(duì)注水井井口周邊環(huán)境紛繁復(fù)雜的情況，通過(guò)對(duì)地面軌道、水平懸軌等多種方案的對(duì)比，選用承重3 000 kg以上的鋼絲繩軌道高空運(yùn)送的方案進(jìn)行主體設(shè)備的自動(dòng)傳輸，有效規(guī)避復(fù)雜地形對(duì)設(shè)備傳送工作的影響。

2.2.2 防噴管自動(dòng)安裝、拆卸，遇阻自動(dòng)解卡

通過(guò)控制程序及電力驅(qū)動(dòng)輔助，使儀器從水平運(yùn)送狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為垂直，并通過(guò)井口定位器，自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)并完成合緊(或松開(kāi))動(dòng)作。同時(shí)通過(guò)信號(hào)線遠(yuǎn)程控制測(cè)試閘門自動(dòng)啟閉，有效規(guī)避高空、高壓作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)測(cè)試儀器經(jīng)?？ǘ碌那闆r，設(shè)計(jì)“自動(dòng)解卡系統(tǒng)”，如圖2所示，模仿人手提拉動(dòng)作，完成解卡操作，大幅減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度和操作風(fēng)險(xiǎn)。

圖2 儀器自動(dòng)運(yùn)送與自動(dòng)解卡

2.2.3 測(cè)試全過(guò)程1人操作完成

通過(guò)應(yīng)用該套系統(tǒng)，測(cè)試時(shí)員工只需將井口定位器安裝至井口，其余測(cè)試操作均可通過(guò)遙控器遠(yuǎn)程操作。同時(shí)額外設(shè)計(jì)有線控制、視頻監(jiān)控和語(yǔ)音報(bào)警等功能，有效保證1人測(cè)試操作的安全系數(shù)。

3 試驗(yàn)效果及效益分析

3.1 試驗(yàn)效果

本次試驗(yàn)共應(yīng)用該操控系統(tǒng)2套，現(xiàn)場(chǎng)完成測(cè)試30井次，平均測(cè)調(diào)用時(shí)2.43 天/井次，測(cè)試效率9.05井次/月，同比提升1.15井次/月。整個(gè)測(cè)試過(guò)程可由1人完成，并有效規(guī)避高空、高壓作業(yè)。在提升測(cè)試效率的同時(shí)，也節(jié)約了操作成本，降低了員工勞動(dòng)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn)[3]。截止2020年底，應(yīng)用該系統(tǒng)已累計(jì)完成118井次的測(cè)試任務(wù)，整體運(yùn)行良好，獲得良好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，如表1所示。

表1 智能測(cè)調(diào)寫實(shí)表

3.2 效益分析

通過(guò)應(yīng)用該系統(tǒng)，班組操作成本可節(jié)約0.24萬(wàn)元/井次，全年可節(jié)約操作成本52.13萬(wàn)元。下步計(jì)劃對(duì)剩余的38臺(tái)雙滾筒測(cè)試車進(jìn)行改造推廣，預(yù)計(jì)年可節(jié)約操作成本990.4萬(wàn)元，具有在全油田推廣的良好前景。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單人自動(dòng)操控，有效降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度、規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，可大幅提升測(cè)試效率，為油田后續(xù)數(shù)字化、智能化[4]建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

(2)該系統(tǒng)平均單井測(cè)調(diào)天數(shù)2.43 天/井次，測(cè)試效率9.05 井次/月，與傳統(tǒng)測(cè)試班組相比提升1.15井次/月，平均操作成本可節(jié)約0.24萬(wàn)元/井次。

(3)從測(cè)調(diào)新技術(shù)的發(fā)展思路可以看出，自動(dòng)化和多功能集成化將成為未來(lái)測(cè)試調(diào)配技術(shù)的主要發(fā)展方向[5]。因此，從經(jīng)濟(jì)效益和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況分析，注水井智能測(cè)調(diào)系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景。