互联网+采油技术的研究与应用

2018-01-03张建新胡建生许伟东

设备管理与维修 2017年12期

关键词：采油厂自控高压

张建新，张勇，胡建生，聂胜，许伟东

（吐哈油田公司鲁克沁采油厂，新疆鄯善 838299）

互联网+采油技术的研究与应用

张建新，张勇，胡建生，聂胜，许伟东

（吐哈油田公司鲁克沁采油厂，新疆鄯善 838299）

随着新型信息传感设备的出现以及互联网的普及，物联网已成为信息化发展的必然趋势。中石油集团公司在《中国石油“十二五”信息技术总体规划》中提出了建设油气生产物联网系统（A11）项目，迫切需要开发统一、开放的油气生产管理信息平台，将先进信息技术与实际工业生产融合起来，使生产操作实现自动化，确保油气生产安全、稳定的运行；便于决策者及时、准确地做出决策，优化生产管理流程和组织结构。

互联网+；混合组网；注水；掺稀；油井诊断

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.44

0 前言

鲁克沁采油厂地处戈壁荒漠，属典型的内陆沙漠性气候。常规大泵稠油地面掺稀流程虽然不复杂，但大部分井都是人工调配掺稀量，员工劳动强度大；采油巡检为被动例行巡检，需要大量人力、物力，且不能及时发现问题；工况管理依靠3个孤立系统，人为电脑巡检，缺乏协同应用，且自动报警功能弱，发现问题滞后，影响后期现场及时处理；工况诊断无标准模版，人为干预性较大，影响时效性；部分资料录取仍采用人工方式，费时费力。

注水井是目前提高采油速度和采收率应用最广泛的一项技术措施，由于注水设备运转中配水计量监控还是以人工巡检、现场抄录数据、现场手动调节工艺流程为主，人工调节注水量的控制精度差，注水量调节难度大，工作量大，需要投入大量的人力物力，且鲁克沁配注水压力达到（30～40）MPa，危险性较高，人工调配注水量存在诸多不安全因素。

1 应用互联网+新技术模式

鲁克沁采油厂生产物联网系统由数据采集与监控子系统、数据传输子系统、生产管理子系统3部分组成。生产管理子系统：对井和站库的信息进行监控和展示，提供预测预警、工况诊断、趋势分析、生产报表、物联设备管理等功能。数据传输子系统：建设有线和无线网络，传输实时采集的生产数据、视频图像以及相关的控制信息。数据采集与监控子系统：采集井和站库数据，对井和站库进行监控，具备信息展示、报警和远程控制等功能。与生产物联网系统配套形成了3项“互联网+”工艺模式，即互联网+精细注水技术模式、互联网+油井工况诊断技术、互联网+混合组网网络技术（图1）。

图1 吐哈油气生产物联网系统

1.1 互联网+混合组网网络技术

互联网+混合组网网络技术集成智能传感器（高压流量自控仪、无线压变、电参仪表、示功仪、摄像头）+RTU（REMOTE TERMINAL UNIT ，远方数据终端）+4G无线+基站（LTE）+有线网的模式。该模式的特点是：

（1）无线网络适合沙漠、戈壁、沟壑等各种恶劣环境。（2）就地组网简单、快捷、方便。

（3）智能化客户端应用普及，简单方便。

（4）有线和无线结合，高速可靠，节省投资，兼具有线网络的可靠性和无线网络快捷经济的特点。

（5）一体化集成的多功能智能传感器，能监控参数、代替人工操作，如RTU既能采集参数、又能控制仪表对各项参数进行设定。

（6）可用在许多地方，可掺稀、注水、加药等，具有良好的兼容性，工艺改造简单。

（7）通过监控物联设备工作状态、入网标识等信息，实现物联设备远程集中管理，真正做到无人值守。

1.2 互联网+精细注水技术模式

在枝状串接短注水流程上，嵌入三代高压流量自控仪（主板、结构、智能变速）+4G通讯+监控配套，实现精细注水。鲁克沁采油厂配注水压力较高，配合耐高压差的三代高压流量自控仪，集计量、控制、通讯于一体，与无线或有线压力变送器相结合，实现井口自动调配，推进了流程枝状串接简化注水工艺的大规模推广，简化注水流程，减少人员操作，提高安全性。见图2。

1.3 互联网+油井工况诊断技术

互联网+油井工况诊断技术采用井口多参数（压力、流量、电参数、功图）的新型传感器+4G通讯+多功能智能监控平台技术模式。该模式的特点是：

（1）多功能监控平台集成多系统参数，单井工况信息更全、更丰富；数据采集频次更高，实现实时监控；增加工况预警功能，发现故障更快、故障原因分析更准确。

（2）形成了采油管理的分析诊断模板，对各类工况诊断程序化、标准化；使内检人员、外检和技术人员诊断快捷、高效，缩短诊断时间；能快速高效指挥生产。

图2 互联网+精细注水技术模式

（3）开发适用于基层工区的报表系统，每2 h生成巡检报表，替代人工抄录；自动调取油水井生产状态，生成油水井生产日报；实现注水日报的自动数据导入，提高效率。

2 应用效果

2.1 集成创新智能井口系列

由于鲁克沁区块开采原油为稠油，且注入水压力较高，普通的高压流量自控仪无法满足生产要求，新型高压流量自控仪，适用于鲁克沁的生产状况，在各项性能上具有较高实用性。新型高压流量自控仪性能见表1。新型高压流量自控仪的特点：①计量精度高，达到99%，耐压范围1269MPa，满足最大压差＞35MPa。②叶轮“水车”结构+锥形阀芯+可读写的主板，计量精度高，坚固耐用，安全、可靠。③计量、调控、上传一体化集成，是掺稀、注水、集输采用枝状串接流程成为可能，即技术体系可变为枝状串接+智能井口技术模式。掺稀、集输、注水费用大大降低。④基于4G物联网体系结构，实现了数据超快传输，自动调控，“人在回路中工作”即可实现在线远程配掺，远程配水。