探討油氣生產(chǎn)管理系統(tǒng)在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用

趙嬋(遼河油田 沈陽(yáng)采油廠)

引言

社會(huì)生活中越來(lái)越離不開(kāi)科技，近期網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、傳感器等方面的技術(shù)被快速的應(yīng)用到人們的生活和工作之中。其中物聯(lián)網(wǎng)就是它們中的活躍者，它代表著企業(yè)的戰(zhàn)略性因素，是新興產(chǎn)業(yè)鏈中重要的一環(huán)。不但可以降低成本，節(jié)省資源，還能讓社會(huì)經(jīng)濟(jì)獲得快速發(fā)展，從而優(yōu)化經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)構(gòu)。

一、何為油氣生產(chǎn)管理系統(tǒng)

它是一種融合采油工程、通信和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及傳感器、完善的計(jì)算機(jī)等技術(shù)，并借助通訊、射頻、傳感等，對(duì)生產(chǎn)對(duì)象，包括油氣站、油氣水井、計(jì)量間等做出整體感知，從而達(dá)到生產(chǎn)、設(shè)備有機(jī)統(tǒng)一。可以統(tǒng)籌管理，組建一個(gè)科學(xué)的數(shù)據(jù)平臺(tái)，進(jìn)行油氣生產(chǎn)全面管理，可以提升油氣田生產(chǎn)的效率和相關(guān)政策的執(zhí)行效率。

二、油氣生產(chǎn)管理系統(tǒng)的組成

這個(gè)管理系統(tǒng)大致分成三層:

一是應(yīng)用，把網(wǎng)絡(luò)層傳遞的資料數(shù)據(jù)做出統(tǒng)計(jì)、保存、研究、管理，利用各類軟件和設(shè)備達(dá)到人和科技設(shè)備的交流，從而實(shí)現(xiàn)油氣生產(chǎn)工作的管理。

二是感知層。它是應(yīng)用的基礎(chǔ)，它的功能是利用各種傳感設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)采集和辨認(rèn)油氣工作環(huán)節(jié)里的種種信息資料，把重要數(shù)據(jù)信息傳遞給生產(chǎn)管理者。其中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集工作，一般利用的設(shè)備有無(wú)線電量變送器、無(wú)線示工儀、無(wú)線溫度或壓力傳感器，如果要提高工作的安全性還會(huì)安裝攝像頭、GPS對(duì)工作過(guò)程進(jìn)行現(xiàn)全面監(jiān)督。

三是網(wǎng)絡(luò)層，其主要功能是把油氣現(xiàn)場(chǎng)收集的各類數(shù)據(jù)資料利用網(wǎng)絡(luò)的形式達(dá)成數(shù)據(jù)接入和傳輸，是信息的流通和數(shù)據(jù)傳達(dá)的橋梁。現(xiàn)在企業(yè)采用無(wú)線方式進(jìn)行傳輸，還有一部分使用移動(dòng)GPRS或電臺(tái)進(jìn)行傳導(dǎo)，速度效率相對(duì)較低，如果要達(dá)到高速快捷通常運(yùn)用無(wú)線網(wǎng)橋和wifi。

三、應(yīng)用中的一些實(shí)際例子

油水井計(jì)量站分析系統(tǒng)就是其中一個(gè)典型事例，改系統(tǒng)可以自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)。還可以進(jìn)行壓力、溫度、電等方面的資料收集反饋，遠(yuǎn)距離實(shí)施產(chǎn)液量統(tǒng)計(jì)、工作狀況診斷、效率方案完善等。這個(gè)系統(tǒng)有油水井故障診斷及產(chǎn)能分析和生產(chǎn)監(jiān)控兩部分構(gòu)成。

1.油水井的生產(chǎn)計(jì)量和監(jiān)控

(1)計(jì)量控制

本系統(tǒng)的職責(zé)是依靠計(jì)量控制自動(dòng)實(shí)現(xiàn)各站分離器的氣體液位流量、壓力溫度的測(cè)量以及泵、兩通閥和多通閥的管理。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)井的氣量、液量、油量資料的統(tǒng)計(jì)和傳遞，在整個(gè)過(guò)程中如果發(fā)生錯(cuò)誤盡早提示。通過(guò)本系統(tǒng)能夠達(dá)成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的，不經(jīng)過(guò)實(shí)地操作就能實(shí)現(xiàn)工作目標(biāo)，讓油田現(xiàn)場(chǎng)工作方式產(chǎn)生本質(zhì)性的改革。因?yàn)樵撓到y(tǒng)的自動(dòng)化比較高，可以很大程度上降低工人的工作量，也能讓現(xiàn)場(chǎng)員工減少工作時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)效率的提升，不但降低成本，還可以讓油田計(jì)量站獲得高效的管理技術(shù)。

(2)水井的監(jiān)控

這個(gè)系統(tǒng)依托對(duì)注水井溫度壓力等方面信息統(tǒng)計(jì)和遠(yuǎn)距離傳遞，大部分企業(yè)利用高壓流量的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的管理目標(biāo)。這種自控儀可以把調(diào)節(jié)閥、溫度壓力傳感器、流量計(jì)、無(wú)線通訊模塊、智能控制器有機(jī)結(jié)合在一起。這種設(shè)備的工作理論是通過(guò)儀器設(shè)定的流量和實(shí)際檢測(cè)的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，如果發(fā)現(xiàn)兩者之間存在偏差，控制設(shè)備就會(huì)自動(dòng)傳出信息。這樣管理機(jī)構(gòu)就會(huì)開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥，讓流量和自身設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)相同或相近。這一切的數(shù)據(jù)傳遞和接受都是依靠無(wú)線通訊模塊達(dá)成，這樣管理人員能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程管理，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)監(jiān)察。

(3)油井的視頻監(jiān)控

基于油井的各類特點(diǎn)，可能因?yàn)槊娣e大，之間的距離較遠(yuǎn)，僅僅讓人力去巡視監(jiān)督是不夠的。如果發(fā)生偷盜現(xiàn)象或者出現(xiàn)故障停井，如果不能及時(shí)發(fā)覺(jué)就有可能影響油井生產(chǎn)，甚至出現(xiàn)安全危機(jī)，讓原油生產(chǎn)無(wú)法獲得穩(wěn)定的環(huán)境。所以油井監(jiān)控還要有視頻功能，它關(guān)系到生產(chǎn)的安全，可以對(duì)高危井、重點(diǎn)井和站庫(kù)周圍的環(huán)境做出直觀快速的反饋，可以觀察機(jī)器的工作狀態(tài)，對(duì)安全事故的預(yù)防有著很大的作用。

(4)油水井的監(jiān)控

本系統(tǒng)依靠工作場(chǎng)地的示工儀、無(wú)線壓力、流量計(jì)、溫度傳感器等的安裝以及電量收集設(shè)備進(jìn)行油井的壓力、功圖、溫度和電動(dòng)機(jī)的電壓電流、有無(wú)功率電度等數(shù)據(jù)。油井管理端把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理、統(tǒng)計(jì)計(jì)算，來(lái)幫助油井排除故障保證生產(chǎn)的安全。這種系統(tǒng)還可以利用電臺(tái)、GPRS/CDMA等模塊把信息反饋給監(jiān)控室，這樣就可以按照信息對(duì)各井工作現(xiàn)場(chǎng)做出監(jiān)控，根據(jù)實(shí)際情況遠(yuǎn)距離決定抽油機(jī)的開(kāi)關(guān)。

(5)智能巡檢

如果發(fā)生盜竊事件或設(shè)備出現(xiàn)老化等就有可能造成原油泄漏，不但是一種經(jīng)濟(jì)損失，還有可能引發(fā)環(huán)境污染甚至誘發(fā)各種危險(xiǎn)事件。為了防止這類事件的發(fā)生，避免財(cái)產(chǎn)的損失。在工作之中一般使用人工現(xiàn)場(chǎng)巡查的方法，但是這種方法不但消耗大量人力物力，而且在危險(xiǎn)的發(fā)現(xiàn)方面具有滯后性。智能巡檢就能夠完善的處理這個(gè)難題。現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采用無(wú)線傳感方式，可以把管道的各類信息準(zhǔn)確準(zhǔn)時(shí)統(tǒng)計(jì)。并且能夠依靠終端設(shè)備快速、直觀的掌握各個(gè)井的生產(chǎn)狀態(tài)。如果出現(xiàn)問(wèn)題可以在最短的時(shí)間內(nèi)獲知，盡快想出對(duì)策，以避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失，從而達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。如果一些場(chǎng)地還沒(méi)有普及控制器或傳感器，那么，智能巡檢儀就可以達(dá)到精細(xì)檢查的目的，可以協(xié)助相關(guān)人員按時(shí)完成工作任務(wù)。一些資料可在當(dāng)場(chǎng)錄入，然后將其歸納存庫(kù)，為以后的管理打下基礎(chǔ)。

2.產(chǎn)能分析和故障診斷

這一系統(tǒng)是把監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)的地面功圖作為前提，和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)靜態(tài)資料相結(jié)合，得出泵功圖并歸納特點(diǎn)，因地制宜算出單井產(chǎn)量。完成油井工作動(dòng)態(tài)和視頻的監(jiān)控和故障診斷以及功圖求產(chǎn)。系統(tǒng)會(huì)把各個(gè)含水期和各類產(chǎn)量狀態(tài)及油田不同時(shí)期進(jìn)行計(jì)算分析，可以把計(jì)量度提升，從而擴(kuò)大應(yīng)用范圍，以便為我國(guó)的地質(zhì)研究和油田開(kāi)發(fā)打下理論基礎(chǔ)。系統(tǒng)把油井監(jiān)控的各種數(shù)值作為核心，根據(jù)以往的數(shù)據(jù)庫(kù)利用擴(kuò)展功能設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)各類要求。這樣就能隨時(shí)隨地進(jìn)行監(jiān)控，大大提升油井產(chǎn)量，也讓計(jì)量工作更加科學(xué)可信。為油井自動(dòng)化和科學(xué)運(yùn)轉(zhuǎn)提供力量，達(dá)到簡(jiǎn)化流程增加油井效益的目標(biāo)。

四、物聯(lián)網(wǎng)在未來(lái)的發(fā)展

油氣物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)在新興產(chǎn)品，在以往的發(fā)展中起著重要作用，它會(huì)促進(jìn)整個(gè)石油業(yè)的發(fā)展壯大，實(shí)現(xiàn)油田的科學(xué)管理?？梢?jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)必將不可限量，但是它牽扯到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，所以在網(wǎng)絡(luò)安全方面將會(huì)出現(xiàn)一些新問(wèn)題。相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也有待完善。不過(guò)，通過(guò)各行業(yè)的團(tuán)結(jié)互助，社會(huì)力量的關(guān)注協(xié)作，相信物聯(lián)網(wǎng)會(huì)一路披荊斬棘，節(jié)節(jié)提升。

[1]通訊員許翡翠王翠波;監(jiān)護(hù)精中細(xì)計(jì)量細(xì)中精[N];中國(guó)石油報(bào);2010年.

[2]楊哲坤;綜合固井施工監(jiān)測(cè)與指揮系統(tǒng)研究[D];大慶石油學(xué)院;2005年.

[3]王強(qiáng);;HART智能儀表系統(tǒng)在采油平臺(tái)上的應(yīng)用[A];2005年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年.