油田分注智能控制软件的设计与实现

朱成涛 白鹏飞 王柳 刘闯 方宝锋

中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452

国内大多数主力油田受层间层内因素干扰，严重影响水驱开发效果，降低油田采收率。而分层注水工艺的发展改善了以上问题[1]。但存在测调周期长[2]，控制软件版本多的现象。为解决以上问题，研发可实现分注井层段注入量、注入压力等生产参数的监测的软件，具备自动测调、验封、压力恢复测试以及吸水指数测试等功能。促进对油藏精准开发，具有较高的推广应用价值[3]。

1 协议内容

油田分注智能控制软件基于ModBus协议，应用于数据采集以及远程监控接入，具体数据内容如表1、表2：

表1 读写寄存器地址

表2 功能模块地址

2 启动界面

软件启动之后显示主界面以及控制器通讯检测界面。具体根据各厂家制定的统一协议收发指令，解析数据，完成通讯握手以及基本信息显示。

2.1 控制器通讯检测界面

软件通过轮询收发指令，自动与控制器进行通讯连接，连接成功后自动退出。

2.2 主界面

软件按照指定采样间隔定时采集数据，根据统一的协议内容，显示平台注水井信息。

3 自动测调

自动测调模块可轮询调节井下各层的开度值，使每层的实时流量逐次逼近配注量，实现精细分注[4]。测调过程中智能控制软件根据配注量与实际注入量偏差调节水嘴开度[5]。

自动测调模块统一协议内容的数据项见表3：

表3 自动测调模块统一协议内容的数据

软件在完成自动调配工作的同时可完成实时数据收集以及数据可视化[6]。自动测试见表4。

表4 自动测调测试报告

4 验封测试

验封测试模块主要用来测试各层之间的封隔特性。智能控制软件与控制器互联互通关闭水嘴开度。并可实时采集井下数据并绘制曲线。完成测试后，控制器打开测试层的水嘴开度，此时控制软件根据关闭前后管柱内外压差值判断各层的封隔特性[7]。验封测试模块统一协议内容的数据项主要有：验封控制、验封保持时间。

5 压力恢复测试

压力恢复测试模块用于明确油井的生产水平，也起到勘察生产井内压力、油量等参数变化的作用[8]。智能控制软件与地面控制器华联互通关闭测试目标层位的水嘴开度，软件实时记录更新压力曲线，直到达到测试时长，结束测试[9]。

压力恢复测试模块统一协议内容的数据项主要有：恢复测试控制、测试时间。

压力恢复测试完成后，可生成测试报告，具体件表5：

表5 压力恢复测试报告

6 吸水指数测试

吸水指数测试模块用于验证各注水层的吸水能力。智能控制软件可实时更新数据，记录不同压力值下的井下各层流量数据。通过抓取该井口压力下的流量值，完成所有压力点测试[10]。

吸水指数测试模块统一协议的数据项主要有：吸水测试控制、水嘴开启关闭保持标志。

完成测试后生成测试报告，具体如表6：

表6 吸水指数测试表

7 结束语

油田分注智能控制软件采用《基于Modbus协议的工业自动化网络规范》制定的采集和控制功能协议报表，统一协议内容，兼容性强，减少数据冗余，促进油藏分析评价以及油藏的精准开发。

自动测调，验封测试，压力恢复测试以及吸水指数测试采用统一的协议要求，满足平台需求，减少了验封测调工作量，也为油藏分析评价提供数据支撑。

油田分注智能控制软件统一界面要求，一定程度实现了规范化，统一化，受众面广，培训成本和工作量降低。具有较高的推广利用价值。