浅谈油井实时动态监控系统在采油系统中的研究与应用

李一凡（1.长江大学,武汉　430100；2.胜利油田分公司东辛采油厂采油一矿,山东　东营　257000）

浅谈油井实时动态监控系统在
采油系统中的研究与应用

李一凡1,2
（1.长江大学,武汉430100；2.胜利油田分公司东辛采油厂采油一矿,山东东营257000）

摘要：随着油田精细化管理的深入，油田信息化系统建设已成为有效降低生产成本、提高生产效率、增加利润的技术手段。本文通过对油井动态监视及可行性研究，以期对目前所使用的油井动态监控系统进行扩展应用。

关键词：油井监控；电能；预警软件

随着科学技术的日益发展和油田精细化管理的深入，油田信息化系统建设已成为有效降低生产成本、提高生产效率、增加利润的技术手段，在油水井生产管理中，数字信息化实现了对生产井电脑监控、数据分析、分类管理等现代化信息管理模式，提高了油井的生产时率，保证了数据采集的准确性和实效性，完善了现场生产应急事故处理水平，因此，研究油井在不同工况下的生产参数和数据，实现及时准确采集，对指导油井正常生产至关重要。

1　油井工况电能消耗及动态监控系统设计原理

单井动态分析常使用油水井分析方法，通过研究分析生产过程中油井所耗电能的变化情况，对指导生产和预警具有一定的帮助作用。

（1）油井故障诊断方法及电能消耗原理。通常抽油机故障诊断与处理的方法为电流分析法，该方法是利用钳形电流表测量电动机的三相电流，根据电流的变化情况来判断抽油机井的故障，但目前的电流分析法难以对抽油机井进行预警判断。

电能分析法是根据油井一天所耗电能值的变化，对油井进行管理和监督，其优势为：电机一天所消耗的电量便于持续测量和监测；电流值是瞬时的，只能反映出测量时油井的状态，有时瞬时所反映的状态并不真实，不能从实际中完全反映出油井目前的实际工况，取一天的所耗电能，全面反映出油井电机一天的实际功耗，反应的情况更稳定、更准确；研究油井出现各种状况下的电能值变化曲线，能够做到对同类问题的监测、判断、预警。

（2）动态监控系统设备原理。油井动态监控系统是利用移动通讯现有的GSM网络，通过服务支持节点(SGSN)和网关支持节点(GGSN)进行通信，GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到因特网，它是一套集现代电力技术、GPRS移动通信技术、网络及计算机技术、自动控制技术等融合于一体的现代化油田设备无线智能监控管理系统，解决了油田一线生产中油井单井分布广、位置偏、环境复杂的实际情况，实现了抽油机设备运行的数据采集和传输问题，提高了油井生产设备运行维护的自动化、网络化和可视化的管理水平。

2　动态监控系统功能及实施应用

油井动态监控系统是集远程数据实时采集、实时故障报警、生产数据分析于一体的综合生产管理系统。

（1）停电、停井报警。本系统对停、开井进行实时报警，生产管理人员能对油井的开关情况全面了解，有效降低了非正常停井时间，提高了油井开井生产时率。

（2）生产管理时率分析。本系统通过在停井报警中所填写的停井原因，能够统计出某一时间段内，每一单位的停井原因所占原因总类别的百分比，能及时了解影响生产时率的主要原因和问题。

（3）巡更管理及数据分析。该系统的巡更管理功能，需要巡井职工巡井过程中使用巡更遥控器进行打点，能够对每一口井、每一个班次的职工进行有效监督，大大提高了职工的自觉性，简化了日常管理的投入。

（4）实时数据查询。该系统除正常的生产监督功能外，还能测试油井生产过程中的各运行参数，并支持进行实时数据的查询功能，通过这些实时参数可了解井的全面情况。

（5）生产日报查询。该系统能够实现对每个小队、每个矿一天内的油井的生产状况井进行统计，并导出到EXCEL表格中，对一个单位一天的生产状况统计准确、及时、详尽，能够让相关科室第一时间掌握油井的生产状况。

（5）历史数据查询。本系统的历史数据查询功能主要包括井历史数据、巡更数据、停井原因数据、井状态数据及变压器报警的历史数据查询，可以查一个单位、一口井某一生产时间段的历史数据。

3　动态监控系统的扩展应用

通过对油井动态监控系统的电能曲线研究，实现了对油井生产状态调整进行监控、对油井出现故障进行预警及辅助诊断油井状况。

（1）油井生产参数调整监控。当油井进行参数调整，油井产液会出现变化，抽油机所做的功、电能值也相应的发生变化，因此通过监测电能值的变化来进行生产参数调整的监控。

（2）油井生产状况预警。当油井所处地层条件发生变化，抽油机所举升的流体、所做的功将随之变化，同时电动机一天所消耗的电能也发生变化，这样对出现井下故障的油井能有效进行判断和预警。

（3）油井生产措施辅助。在油井正常生产中，当井口回压变化较大时，抽油机举升流体所克服的功、所消耗电能都会发生变化，因此可通过电能值的变化，辅助制定生产措施，如制定冲洗管线、热洗井等。

4　动态监控系统电能曲线预警研究及软件开发应用

通过对电能曲线预警功能研究，利用网页进行数据提取，利用VB语言编程，编制了电能实时监控预警软件系统，本软件系统从网络获取各井电能数据，经客户端处理后，做出生产状况评价和预警，实现了电能数据的实时预警、人工查询与自动定时查询功能、对预警井的结果可通过导出功能另存为excel格式、对数据坏点，如因测量问题导致、传输系统问题所致情况可做筛选和排除。

5　结束语

（1）油井动态监控系统的停电、停井报警、巡更管理及数分析，有效减少了非正常关井时间，提高了开井时率和采油队日常管理水平。

（2）油井动态监控系统进行实时数据和历史数据查询，有利于对油井进行措施性治理。

（3）油井动态监控系统进行生产管理时率分析、生产日报查询，提高了采油队工作效率、时率分析的准确性。

（4）油井动态监控系统电能曲线的扩展，可有效对应油井生产状况的变化、油井生产参数调整、生产状况预警及制定生产辅助措施等。

（5）通过对动态监控系统电能曲线的研究，编制了电能实时监测预警软件系统，可手动、自动监测油井电能，并对电能值异常的油井进行预警，提高了电能曲线的利用效果。

参考文献：

[1]宋成立,郑本祥.采油工实用读本[M].石油工业出版社2009(04).

[2]车太杰.采油生产常见故障诊断与处理[M].石油工业出版社2010(01).

[3]刘斌.抽油机远程智能监控系统的研究与应用[J].大庆石油学院2009.