探讨油气生产管理系统在油田生产中的应用

赵婵(辽河油田 沈阳采油厂)

引言

社会生活中越来越离不开科技，近期网络、计算机、传感器等方面的技术被快速的应用到人们的生活和工作之中。其中物联网就是它们中的活跃者，它代表着企业的战略性因素，是新兴产业链中重要的一环。不但可以降低成本，节省资源，还能让社会经济获得快速发展，从而优化经济发展结构。

一、何为油气生产管理系统

它是一种融合采油工程、通信和数据统计及传感器、完善的计算机等技术，并借助通讯、射频、传感等，对生产对象，包括油气站、油气水井、计量间等做出整体感知，从而达到生产、设备有机统一。可以统筹管理，组建一个科学的数据平台，进行油气生产全面管理，可以提升油气田生产的效率和相关政策的执行效率。

二、油气生产管理系统的组成

这个管理系统大致分成三层:

一是应用，把网络层传递的资料数据做出统计、保存、研究、管理，利用各类软件和设备达到人和科技设备的交流，从而实现油气生产工作的管理。

二是感知层。它是应用的基础，它的功能是利用各种传感设备进行自动采集和辨认油气工作环节里的种种信息资料，把重要数据信息传递给生产管理者。其中，为了实现数据收集工作，一般利用的设备有无线电量变送器、无线示工仪、无线温度或压力传感器，如果要提高工作的安全性还会安装摄像头、GPS对工作过程进行现全面监督。

三是网络层，其主要功能是把油气现场收集的各类数据资料利用网络的形式达成数据接入和传输，是信息的流通和数据传达的桥梁。现在企业采用无线方式进行传输，还有一部分使用移动GPRS或电台进行传导，速度效率相对较低，如果要达到高速快捷通常运用无线网桥和wifi。

三、应用中的一些实际例子

油水井计量站分析系统就是其中一个典型事例，改系统可以自动控制监测。还可以进行压力、温度、电等方面的资料收集反馈，远距离实施产液量统计、工作状况诊断、效率方案完善等。这个系统有油水井故障诊断及产能分析和生产监控两部分构成。

1.油水井的生产计量和监控

(1)计量控制

本系统的职责是依靠计量控制自动实现各站分离器的气体液位流量、压力温度的测量以及泵、两通阀和多通阀的管理。在此基础上实现产井的气量、液量、油量资料的统计和传递，在整个过程中如果发生错误尽早提示。通过本系统能够达成实时监测的目的，不经过实地操作就能实现工作目标，让油田现场工作方式产生本质性的改革。因为该系统的自动化比较高，可以很大程度上降低工人的工作量，也能让现场员工减少工作时间，从而实现劳动效率的提升，不但降低成本，还可以让油田计量站获得高效的管理技术。

(2)水井的监控

这个系统依托对注水井温度压力等方面信息统计和远距离传递，大部分企业利用高压流量的控制来实现自己的管理目标。这种自控仪可以把调节阀、温度压力传感器、流量计、无线通讯模块、智能控制器有机结合在一起。这种设备的工作理论是通过仪器设定的流量和实际检测的数值进行对比，如果发现两者之间存在偏差，控制设备就会自动传出信息。这样管理机构就会开启调节阀，让流量和自身设定的标准相同或相近。这一切的数据传递和接受都是依靠无线通讯模块达成，这样管理人员能够实现远程管理，实现现场的自动监察。

(3)油井的视频监控

基于油井的各类特点，可能因为面积大，之间的距离较远，仅仅让人力去巡视监督是不够的。如果发生偷盗现象或者出现故障停井，如果不能及时发觉就有可能影响油井生产，甚至出现安全危机，让原油生产无法获得稳定的环境。所以油井监控还要有视频功能，它关系到生产的安全，可以对高危井、重点井和站库周围的环境做出直观快速的反馈，可以观察机器的工作状态，对安全事故的预防有着很大的作用。

(4)油水井的监控

本系统依靠工作场地的示工仪、无线压力、流量计、温度传感器等的安装以及电量收集设备进行油井的压力、功图、温度和电动机的电压电流、有无功率电度等数据。油井管理端把这些数据进行加工处理、统计计算，来帮助油井排除故障保证生产的安全。这种系统还可以利用电台、GPRS/CDMA等模块把信息反馈给监控室，这样就可以按照信息对各井工作现场做出监控，根据实际情况远距离决定抽油机的开关。

(5)智能巡检

如果发生盗窃事件或设备出现老化等就有可能造成原油泄漏，不但是一种经济损失，还有可能引发环境污染甚至诱发各种危险事件。为了防止这类事件的发生，避免财产的损失。在工作之中一般使用人工现场巡查的方法，但是这种方法不但消耗大量人力物力，而且在危险的发现方面具有滞后性。智能巡检就能够完善的处理这个难题。现在的物联网技术采用无线传感方式，可以把管道的各类信息准确准时统计。并且能够依靠终端设备快速、直观的掌握各个井的生产状态。如果出现问题可以在最短的时间内获知，尽快想出对策，以避免不必要的经济损失，从而达到安全生产的目的。如果一些场地还没有普及控制器或传感器，那么，智能巡检仪就可以达到精细检查的目的，可以协助相关人员按时完成工作任务。一些资料可在当场录入，然后将其归纳存库，为以后的管理打下基础。

2.产能分析和故障诊断

这一系统是把监控系统统计的地面功图作为前提，和生产动态静态资料相结合，得出泵功图并归纳特点，因地制宜算出单井产量。完成油井工作动态和视频的监控和故障诊断以及功图求产。系统会把各个含水期和各类产量状态及油田不同时期进行计算分析，可以把计量度提升，从而扩大应用范围，以便为我国的地质研究和油田开发打下理论基础。系统把油井监控的各种数值作为核心，根据以往的数据库利用扩展功能设备来实现各类要求。这样就能随时随地进行监控，大大提升油井产量，也让计量工作更加科学可信。为油井自动化和科学运转提供力量，达到简化流程增加油井效益的目标。

四、物联网在未来的发展

油气物联网是现在新兴产品，在以往的发展中起着重要作用，它会促进整个石油业的发展壮大，实现油田的科学管理。可见，物联网的未来必将不可限量，但是它牵扯到网络技术，所以在网络安全方面将会出现一些新问题。相关的技术标准也有待完善。不过，通过各行业的团结互助，社会力量的关注协作，相信物联网会一路披荆斩棘，节节提升。

[1]通讯员许翡翠王翠波;监护精中细计量细中精[N];中国石油报;2010年.

[2]杨哲坤;综合固井施工监测与指挥系统研究[D];大庆石油学院;2005年.

[3]王强;;HART智能仪表系统在采油平台上的应用[A];2005年度海洋工程学术会议论文集[C];2005年.