研究采出水一體化管控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采油廠水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)控

摘? 要：采油廠當(dāng)前采出水的處理任務(wù)重、可調(diào)節(jié)運(yùn)行的空間較小，尤其是回注水量，基本沒(méi)有容錯(cuò)空間。采油廠的水處理系統(tǒng)，涉及到了所有的站庫(kù)、單體泵及油水井，而依托采油廠前幾年的生產(chǎn)信息化建設(shè)成果，已基本實(shí)現(xiàn)了油水井、注水站及接轉(zhuǎn)站各關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)的實(shí)時(shí)采集、動(dòng)態(tài)跟蹤及遠(yuǎn)程調(diào)控，因此完全可以將這些數(shù)據(jù)及功能集成至一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)進(jìn)行采出水的一體化集中管控。

作者簡(jiǎn)介：李敏，（1986-），湖南會(huì)同人，現(xiàn)工作于勝利油田樁西采油廠信息化服務(wù)中心，主要從事生產(chǎn)信息化管理工作。

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1.研究背景

采油廠原油開(kāi)采進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)期，油井產(chǎn)水量逐年遞增，產(chǎn)出的采出水通過(guò)采出水回注、摻水等方式進(jìn)行消耗，有效提高了采收率，避免了地面污染，對(duì)原油穩(wěn)產(chǎn)起到了至關(guān)重要的作用。但隨著油井含水日漸上升，采出水處理系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，采出水運(yùn)行工作面臨著諸多考驗(yàn)：環(huán)保管理方面，采取禁止排放的策略，采出水站站外土水池全面取締，油水井洗井液全面回收，嚴(yán)禁落地;開(kāi)發(fā)生產(chǎn)方面，綜合含水逐年遞升，產(chǎn)出水量持續(xù)上升，消除/減少無(wú)效注水、低效注水任重道遠(yuǎn)。地面工藝方面，系統(tǒng)內(nèi)、系統(tǒng)間水量矛盾長(zhǎng)期存在。因此，為保障注采生產(chǎn)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，急需進(jìn)行采出水一體化管控技術(shù)的研究，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)采油廠所有采出水的產(chǎn)生及消耗過(guò)程的實(shí)時(shí)跟蹤和動(dòng)態(tài)宏觀調(diào)控。

2.問(wèn)題分析

2.1聯(lián)合站方面：聯(lián)合站本身是沒(méi)有產(chǎn)水和處理水功能的，它必須將接收到的水全部的、及時(shí)的輸送出去，才能保證自身不至于出現(xiàn)憋壓、帽罐等情況的發(fā)生，而目前聯(lián)合站的水處理罐一直處在高位運(yùn)行，按400+方/時(shí)的外輸處理水量計(jì)算，如果發(fā)生異常情況，在2個(gè)小時(shí)之內(nèi)沒(méi)有得到有效調(diào)節(jié)，就會(huì)造成溢流串罐等事故的發(fā)生。

2.2管理區(qū)方面：廠、區(qū)兩級(jí)水流程相互交錯(cuò)、相互影響，而各管理區(qū)在水量處理方面缺乏有效的溝通渠道、信息不夠透明，基本還是各自處理各自的問(wèn)題，一口井、一條線路發(fā)生異常，在無(wú)法做出快速應(yīng)對(duì)調(diào)節(jié)的情況下，往往導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)憋壓，甚至啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案流程。

2.3地面工藝流程方面：隨著投產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，注水泵泵效下降，注水壓力上升，注水干線及單井管線發(fā)生破漏的頻次增加，造成系統(tǒng)水量經(jīng)常性波動(dòng)，調(diào)度調(diào)節(jié)的難度不斷增大。

3.實(shí)施內(nèi)容

基于采油廠站庫(kù)生產(chǎn)信息化建設(shè)成果，集成生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化處理，并且根據(jù)采油廠采出水運(yùn)行業(yè)務(wù)流程和管理需求，定制實(shí)施采出水一體化運(yùn)行模塊，實(shí)現(xiàn)采出水一體化運(yùn)行監(jiān)控、報(bào)警，最終實(shí)現(xiàn)采出水運(yùn)行的顯現(xiàn)、共享，保障平穩(wěn)運(yùn)行。

3.1 建立基礎(chǔ)模型

根據(jù)采油廠采出水運(yùn)行業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，分析聯(lián)合站、采出水處理站、采出水二次處理站、注水站、單體泵站的拓?fù)潢P(guān)系、進(jìn)出站工藝流程以及站庫(kù)自動(dòng)化建設(shè)情況，定制構(gòu)建采出水站庫(kù)進(jìn)出站模型;分析站庫(kù)的儲(chǔ)罐類型以及所屬單位，構(gòu)建站庫(kù)庫(kù)存和單位庫(kù)存的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)模型;分析站庫(kù)以及對(duì)應(yīng)單體泵站之間的拓?fù)淞鞒剃P(guān)系，以及分隊(duì)計(jì)量關(guān)系，構(gòu)建采出水運(yùn)行的拓?fù)潢P(guān)系模型;分析分系統(tǒng)的采出水生產(chǎn)、處理、消耗與各站庫(kù)的關(guān)系，構(gòu)建多個(gè)分系統(tǒng)的產(chǎn)注差工藝模型。

3.2 搭建實(shí)時(shí)監(jiān)控

3.2.1 全廠采出水總運(yùn)行監(jiān)控

根據(jù)采油廠各站庫(kù)之間的拓?fù)潢P(guān)系，包括聯(lián)合站、采出水站、注水站、單泵站，形成完整的廠級(jí)采出水流程拓?fù)浜头窒到y(tǒng)閉環(huán)水處理流程拓?fù)洌谡編?kù)設(shè)備自動(dòng)化提取數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)模型，在拓?fù)鋱D上展示全廠站庫(kù)的庫(kù)存指標(biāo)數(shù)據(jù)、進(jìn)出站流量指標(biāo)數(shù)據(jù);根據(jù)匯總指標(biāo)數(shù)據(jù)展示全廠的采出水庫(kù)存。

3.2.2全廠分系統(tǒng)采出水運(yùn)行監(jiān)控

基于采出水運(yùn)行處理模型以及采出水外輸各條支線的運(yùn)行情況，將污水系統(tǒng)分為9個(gè)采出水分系統(tǒng)，分別為東一線、西一線、東二線、樁82、樁74、長(zhǎng)堤、樁1、樁104、樁106，根據(jù)匯總的指標(biāo)數(shù)據(jù)，展示各個(gè)分系統(tǒng)的采出水庫(kù)存情況以及閉環(huán)輸差數(shù)據(jù)。

3.3 自動(dòng)報(bào)警預(yù)警

3.3.1報(bào)警設(shè)置

在集成自動(dòng)化上下限報(bào)警基礎(chǔ)上，根據(jù)監(jiān)控人員關(guān)注的重點(diǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)，梳理匯總數(shù)據(jù)指標(biāo)，并且在智能預(yù)警系統(tǒng)中定制構(gòu)建相應(yīng)的采出水報(bào)警模型，系統(tǒng)根據(jù)建立的報(bào)警模型實(shí)施監(jiān)控對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)指標(biāo)，推出采出水報(bào)警信息。采油廠人員可根據(jù)業(yè)務(wù)情況對(duì)報(bào)警模型閾值進(jìn)行調(diào)整，并且可以根據(jù)需求新增報(bào)警模型，推出報(bào)警信息。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)趨勢(shì)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)采出水運(yùn)行重點(diǎn)參數(shù)的變化趨勢(shì)提前預(yù)警。同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)站庫(kù)庫(kù)存、出站瞬時(shí)水量、閉環(huán)產(chǎn)注差等方面的預(yù)警。

3.3.2報(bào)警處置

報(bào)警信息推出后，將報(bào)警信息集成進(jìn)PCS報(bào)警處置模塊，處置登記報(bào)警處置信息、報(bào)警原因、報(bào)警處理人等信息。實(shí)現(xiàn)報(bào)警預(yù)警的在線的報(bào)警確認(rèn)、處置安排、處置記錄和報(bào)警關(guān)閉的閉環(huán)處置過(guò)程，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)保存處理的時(shí)效統(tǒng)計(jì)。

3.4 輔助調(diào)度運(yùn)行

面向集輸大隊(duì)生產(chǎn)指揮中心用戶和站庫(kù)中控室用戶，實(shí)現(xiàn)采出水管理調(diào)度指令下達(dá)及執(zhí)行監(jiān)控，各級(jí)單位收到指令后進(jìn)行執(zhí)行、反饋。在原有的三級(jí)調(diào)度的基礎(chǔ)上新增站庫(kù)人員的使用，對(duì)集輸站庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施之后，實(shí)現(xiàn)持集輸大隊(duì)與站庫(kù)之間的調(diào)度指令下達(dá)。根據(jù)采出水調(diào)度事件數(shù)據(jù)參數(shù)情況，對(duì)調(diào)度事件信息進(jìn)行模板化，實(shí)現(xiàn)采出水調(diào)度事件的過(guò)程字段化記錄，在線分析。以崗位人員在崗及交接班數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)采出水事件上報(bào)、事件接收處置、事件轉(zhuǎn)接及關(guān)閉等功能。為提升協(xié)同運(yùn)行效率，建立直觀、方便操作的實(shí)時(shí)在線交流功能。支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、多人群聊處置等功能，實(shí)現(xiàn)多級(jí)調(diào)度的實(shí)時(shí)在線會(huì)話與協(xié)同處置。

4.實(shí)施效果

實(shí)現(xiàn)了全廠、各分系統(tǒng)采出水運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)展示，為采出水運(yùn)行管理提供直觀依據(jù);實(shí)現(xiàn)了采出水運(yùn)行異常情況的自動(dòng)報(bào)警，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處置，提高了采出水運(yùn)行的調(diào)控效率;實(shí)現(xiàn)了對(duì)全廠、各站庫(kù)采出水運(yùn)行情況的分析查詢，為采出水運(yùn)行分析提供依據(jù)，指導(dǎo)采出水運(yùn)行，提高采出水運(yùn)行管理效率;實(shí)現(xiàn)了采油廠、集輸大隊(duì)、站庫(kù)采出水事件的在線協(xié)同運(yùn)行，運(yùn)行記錄在線留痕，提高運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)

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