淺談?dòng)途畬?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)在采油系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用

李一凡（1.長江大學(xué),武漢　430100；2.勝利油田分公司東辛采油廠采油一礦,山東　東營　257000）

淺談?dòng)途畬?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)在
采油系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用

李一凡1,2
（1.長江大學(xué),武漢430100；2.勝利油田分公司東辛采油廠采油一礦,山東東營257000）

摘要：隨著油田精細(xì)化管理的深入，油田信息化系統(tǒng)建設(shè)已成為有效降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、增加利潤的技術(shù)手段。本文通過對(duì)油井動(dòng)態(tài)監(jiān)視及可行性研究，以期對(duì)目前所使用的油井動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：油井監(jiān)控；電能；預(yù)警軟件

隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和油田精細(xì)化管理的深入，油田信息化系統(tǒng)建設(shè)已成為有效降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、增加利潤的技術(shù)手段，在油水井生產(chǎn)管理中，數(shù)字信息化實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)井電腦監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、分類管理等現(xiàn)代化信息管理模式，提高了油井的生產(chǎn)時(shí)率，保證了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和實(shí)效性，完善了現(xiàn)場生產(chǎn)應(yīng)急事故處理水平，因此，研究油井在不同工況下的生產(chǎn)參數(shù)和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)及時(shí)準(zhǔn)確采集，對(duì)指導(dǎo)油井正常生產(chǎn)至關(guān)重要。

1　油井工況電能消耗及動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

單井動(dòng)態(tài)分析常使用油水井分析方法，通過研究分析生產(chǎn)過程中油井所耗電能的變化情況，對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)和預(yù)警具有一定的幫助作用。

（1）油井故障診斷方法及電能消耗原理。通常抽油機(jī)故障診斷與處理的方法為電流分析法，該方法是利用鉗形電流表測量電動(dòng)機(jī)的三相電流，根據(jù)電流的變化情況來判斷抽油機(jī)井的故障，但目前的電流分析法難以對(duì)抽油機(jī)井進(jìn)行預(yù)警判斷。

電能分析法是根據(jù)油井一天所耗電能值的變化，對(duì)油井進(jìn)行管理和監(jiān)督，其優(yōu)勢為：電機(jī)一天所消耗的電量便于持續(xù)測量和監(jiān)測；電流值是瞬時(shí)的，只能反映出測量時(shí)油井的狀態(tài)，有時(shí)瞬時(shí)所反映的狀態(tài)并不真實(shí)，不能從實(shí)際中完全反映出油井目前的實(shí)際工況，取一天的所耗電能，全面反映出油井電機(jī)一天的實(shí)際功耗，反應(yīng)的情況更穩(wěn)定、更準(zhǔn)確；研究油井出現(xiàn)各種狀況下的電能值變化曲線，能夠做到對(duì)同類問題的監(jiān)測、判斷、預(yù)警。

（2）動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備原理。油井動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)是利用移動(dòng)通訊現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)，通過服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)和網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)進(jìn)行通信，GGSN對(duì)分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再發(fā)送到因特網(wǎng)，它是一套集現(xiàn)代電力技術(shù)、GPRS移動(dòng)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等融合于一體的現(xiàn)代化油田設(shè)備無線智能監(jiān)控管理系統(tǒng)，解決了油田一線生產(chǎn)中油井單井分布廣、位置偏、環(huán)境復(fù)雜的實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)了抽油機(jī)設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)采集和傳輸問題，提高了油井生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和可視化的管理水平。

2　動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)功能及實(shí)施應(yīng)用

油井動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)是集遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)故障報(bào)警、生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析于一體的綜合生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

（1）停電、停井報(bào)警。本系統(tǒng)對(duì)停、開井進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，生產(chǎn)管理人員能對(duì)油井的開關(guān)情況全面了解，有效降低了非正常停井時(shí)間，提高了油井開井生產(chǎn)時(shí)率。

（2）生產(chǎn)管理時(shí)率分析。本系統(tǒng)通過在停井報(bào)警中所填寫的停井原因，能夠統(tǒng)計(jì)出某一時(shí)間段內(nèi)，每一單位的停井原因所占原因總類別的百分比，能及時(shí)了解影響生產(chǎn)時(shí)率的主要原因和問題。

（3）巡更管理及數(shù)據(jù)分析。該系統(tǒng)的巡更管理功能，需要巡井職工巡井過程中使用巡更遙控器進(jìn)行打點(diǎn)，能夠?qū)γ恳豢诰?、每一個(gè)班次的職工進(jìn)行有效監(jiān)督，大大提高了職工的自覺性，簡化了日常管理的投入。

（4）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢。該系統(tǒng)除正常的生產(chǎn)監(jiān)督功能外，還能測試油井生產(chǎn)過程中的各運(yùn)行參數(shù)，并支持進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的查詢功能，通過這些實(shí)時(shí)參數(shù)可了解井的全面情況。

（5）生產(chǎn)日?qǐng)?bào)查詢。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)每個(gè)小隊(duì)、每個(gè)礦一天內(nèi)的油井的生產(chǎn)狀況井進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并導(dǎo)出到EXCEL表格中，對(duì)一個(gè)單位一天的生產(chǎn)狀況統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確、及時(shí)、詳盡，能夠讓相關(guān)科室第一時(shí)間掌握油井的生產(chǎn)狀況。

（5）歷史數(shù)據(jù)查詢。本系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)查詢功能主要包括井歷史數(shù)據(jù)、巡更數(shù)據(jù)、停井原因數(shù)據(jù)、井狀態(tài)數(shù)據(jù)及變壓器報(bào)警的歷史數(shù)據(jù)查詢，可以查一個(gè)單位、一口井某一生產(chǎn)時(shí)間段的歷史數(shù)據(jù)。

3　動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的擴(kuò)展應(yīng)用

通過對(duì)油井動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的電能曲線研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)油井生產(chǎn)狀態(tài)調(diào)整進(jìn)行監(jiān)控、對(duì)油井出現(xiàn)故障進(jìn)行預(yù)警及輔助診斷油井狀況。

（1）油井生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整監(jiān)控。當(dāng)油井進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，油井產(chǎn)液會(huì)出現(xiàn)變化，抽油機(jī)所做的功、電能值也相應(yīng)的發(fā)生變化，因此通過監(jiān)測電能值的變化來進(jìn)行生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整的監(jiān)控。

（2）油井生產(chǎn)狀況預(yù)警。當(dāng)油井所處地層條件發(fā)生變化，抽油機(jī)所舉升的流體、所做的功將隨之變化，同時(shí)電動(dòng)機(jī)一天所消耗的電能也發(fā)生變化，這樣對(duì)出現(xiàn)井下故障的油井能有效進(jìn)行判斷和預(yù)警。

（3）油井生產(chǎn)措施輔助。在油井正常生產(chǎn)中，當(dāng)井口回壓變化較大時(shí)，抽油機(jī)舉升流體所克服的功、所消耗電能都會(huì)發(fā)生變化，因此可通過電能值的變化，輔助制定生產(chǎn)措施，如制定沖洗管線、熱洗井等。

4　動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)電能曲線預(yù)警研究及軟件開發(fā)應(yīng)用

通過對(duì)電能曲線預(yù)警功能研究，利用網(wǎng)頁進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，利用VB語言編程，編制了電能實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警軟件系統(tǒng)，本軟件系統(tǒng)從網(wǎng)絡(luò)獲取各井電能數(shù)據(jù)，經(jīng)客戶端處理后，做出生產(chǎn)狀況評(píng)價(jià)和預(yù)警，實(shí)現(xiàn)了電能數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)預(yù)警、人工查詢與自動(dòng)定時(shí)查詢功能、對(duì)預(yù)警井的結(jié)果可通過導(dǎo)出功能另存為excel格式、對(duì)數(shù)據(jù)壞點(diǎn)，如因測量問題導(dǎo)致、傳輸系統(tǒng)問題所致情況可做篩選和排除。

5　結(jié)束語

（1）油井動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的停電、停井報(bào)警、巡更管理及數(shù)分析，有效減少了非正常關(guān)井時(shí)間，提高了開井時(shí)率和采油隊(duì)日常管理水平。

（2）油井動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)查詢，有利于對(duì)油井進(jìn)行措施性治理。

（3）油井動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)管理時(shí)率分析、生產(chǎn)日?qǐng)?bào)查詢，提高了采油隊(duì)工作效率、時(shí)率分析的準(zhǔn)確性。

（4）油井動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)電能曲線的擴(kuò)展，可有效對(duì)應(yīng)油井生產(chǎn)狀況的變化、油井生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整、生產(chǎn)狀況預(yù)警及制定生產(chǎn)輔助措施等。

（5）通過對(duì)動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)電能曲線的研究，編制了電能實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警軟件系統(tǒng)，可手動(dòng)、自動(dòng)監(jiān)測油井電能，并對(duì)電能值異常的油井進(jìn)行預(yù)警，提高了電能曲線的利用效果。

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