数字采集传输技术在采油工程的应用

王鹏

中海石油（中国）有限公司深圳分公司 河北沧州 061000

为响应国家两化融合“以信息化带动工业化、以工业化促进信息化，走新型工业化道路”的号召，进一步提高采油系统数字化和自动化应用力度。采油智能化系统是将每一口油井，每一个井场，每一个工作站的设备用数字化技术合为一体，通过互联网、物联网技术物物互联，整合应用硬件和软件，完成实时采集、上传、分析和优化，实现“井筒热洗智能清蜡提效果，抽油机运行平稳节能提效益，井筒抽汲参数优化提效率”的目标，实现以作业区为基础网络平台的数字化运行和数字化监管。

1 数字采集传输技术在采油工程管理中应用的重要意义

采油工程管理是石油开采中一项重要工作，需要根据石油开采计划，依据生产设计要求，对于过程中的注水井和生产井进行科学管理，提高石油生产效率与质量。以前的采油工程管理采取人工搜集与记录数据办法，存在着耗时长且数据不完整等问题，而且具有安全风险[1]。数字采集传输技术发展改变了以往的采油工程管理方式，借助计算机搜集数据，自动传输到工程管理系统中，利用大数据分析技术整合基础上，挖掘数据内在关联性，掌握采油生产活动规律，提高开采效率，有助于石油产品质量提升，从而达到预期采油工程管理目标，促进石油开采企业效益增长。数字采集传输技术最大的优势在于操作方便，可自动搜集和传输数据，完成数据整理以及统计，确保采油工程各项数据完整性，建立数据库，分析处理数据，掌握内在关联性和规律，对于采油生产活动全面了解，工程管理做到心中有数，最大程度提高管理效率。

2 系统功能

针对采油工程的数字采集传输系统，其自身具备较多功能，第一，数据仓库。主要负责接收注水站以及抽油机等实时数据，使数据保存在系统中以便随时查看，并且，还具备保存、查看清蜡机作业相关数据的功能。第二，设备管理。对相应设备进行相应的信息维护，如注水站、清蜡机以及抽油机等。第三，可以实时采集清蜡机的工况信息，并对其清蜡结果进行智能评分，根据实际对数据参数做出调整，最终保证清蜡结果得到进一步优化。第四，预防性维护。该功能会通过对洗井数据及结蜡情况进行分析，得到油井结蜡曲线，并与历史清蜡评分、产量数据以及相应的生产数据，构建出预防性清蜡模型，当清蜡需求值被多维度触发值所满足时，会生成清蜡作业任务。第五，抽油机调参。该功能中，调参过程均会有详细的记录，可以对调参结果进行细致分析，以便做出不断优化，并且在调参数据不断积累中，可进行调节算法模型的构建，共包含三个模块，首先，与油井生产数据、动液面以及示功图相结合，同其他参数进行比较，进行抽油机参数调节。其次，调参记录模块。最后，调参结果比较，将其他井口相关数据与调参前及调参后数据进行比较，形成阶段性对比报告，从而对调参成果进行判断。

3 数字采集传输技术在采油工程的应用

3.1 成组的抽油机数字采集传输技术

通过这一技术，一方面，可以对各种动态运动参数实施高精度数字化控制，另一方面，还具备一机控制多台抽油机的功能；应用了多套控制系统及恒扭矩电机，同时引入了多种传感技术，可以将相应的参数数据上传至系统中，进行实际的数据分析，从而做到对抽油机的智能化监管。对井口数据进行采集，同时，配合井口回压、冲次、载荷等数据，在良好应用系统功能以及油井生产动态测试、动液面监测技术以及示功图的基础上，进行工况的在线调参及优化，最终保证油井工作效率大大提升[2]。

3.2 智能化生产优化技术

通过采集日常的井口实时数据、计量间数据、配注站数据、联系站数据，对数据进行有效预处理，应用数字化平台提供的先进数据分析工具对数据进行分析，从而提前预报油气井计量间、配注站、联合站等不正常运行状态，并实施修正，系统故障时可提示操作者，作业区平台监控人员可根据诊断信息，及时调度现场操作员到井口、计量间、配注站、联合站进行有针对性的维护作业。同时，故障被跟踪并存入历史数据库，从而实现长期的维护优化。基于Web的报表和显示，可进行专家在线远程会诊。此系统如同一名智能操作员，可全年度全时空不间歇地监控每一口油井。

3.3 多参数清蜡时机与清蜡效果分析技术

在各种数据传感器的作用下，能够对数据进行实时采集与上传，平台接收到数据信息后，会通过对多项数据进行分析，了解洗井及结蜡情况，并形成曲线图，以便实时判断清蜡作业及运行效果，并且会将判断信息发送给操作人员，为保证作业效率的有效提升，也可以采取人工干涉的方法[3]。

3.4 智能化生产数据传输技术

首先，SCADA系统会通过接口的方式接收到井场油气相应的实时数据，如生产数据、配注站数据以及计量站数据等。其次，清蜡机的电机及运行参数，会在2.4G无线通信模块下，实现与井场主RTU间的通讯，再通过专用的通信信道实现与作业区服务器间的数据通信，开展数据传输、接收控制指令等工作。

4 结语

综上所述，社会不断进步的过程中，科学技术也在不断发展，现今已被广泛应用于采油工程中，采油工程中数字采集传输技术具备较多的功能，如数据仓库、设备管理、预防性维护以及抽油机调参等，并且在其各项关键技术的良好应用下，能够对所有油井进行实时监控，保证采油工程的顺利开展。为进一步促进数字采集传输技术的创新发展，可以加大资金投入、强化技术人员培训及创新技术管理机制，当然方法并不局限于此，未来工作中还应不断做出研究探讨。