基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的油田注水系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)

韓 瑞 焦衛(wèi)華 張秋陌 張棟財(cái) 黃學(xué)鋒

（1.延長(zhǎng)油田股份有限公司定邊采油廠；2.西安國(guó)儀測(cè)控股份有限公司）

注水開發(fā)屬于油田開發(fā)的重要方式，該方式相對(duì)簡(jiǎn)單，應(yīng)用較為方便，但也存在諸多缺點(diǎn)，例如能耗大、開發(fā)效率低等［1，2］。 對(duì)于定邊采油廠五興莊卜掌注水區(qū)，其配水間7 個(gè)，注水井45 口，配水間的間距約25 km，由于配水間的間距較遠(yuǎn)，且注水設(shè)備較為陳舊，因此對(duì)注水開發(fā)進(jìn)行管理的難度較大，無效注水量較高，導(dǎo)致注水開發(fā)過程中的能耗相對(duì)較大。 目前，定邊采油廠的注水開發(fā)工作已經(jīng)無法滿足低成本、高效益的基本要求，因此，對(duì)注水系統(tǒng)節(jié)能降耗工作的研究迫在眉睫。

目前，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)注水系統(tǒng)的節(jié)能降耗問題進(jìn)行了研究［3，4］。嚴(yán)艷玲針對(duì)江漢油田注水開發(fā)的能耗問題，對(duì)注水開發(fā)中存在的問題以及系統(tǒng)優(yōu)化措施分別進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，設(shè)備不匹配、管網(wǎng)壓力損失高和閥控?fù)p失大是影響注水開發(fā)能耗的重要因素，因此，需要對(duì)注水泵、地面管網(wǎng)等分別進(jìn)行合理優(yōu)化， 進(jìn)而降低注水能耗，但是文中并沒有對(duì)提出的技術(shù)措施進(jìn)行驗(yàn)證［5］；馬慶龍針對(duì)扶余油田的注水開發(fā)問題，對(duì)站內(nèi)和站外注水系統(tǒng)的節(jié)能降耗問題分別進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，泵站效率對(duì)注水開發(fā)能耗具有重要影響，因此，需要對(duì)泵站進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)泵站的能力進(jìn)行擴(kuò)充，進(jìn)而降低注水能耗，但是文中提出的措施僅停留在泵站單一方面［6］；劉靖瑞針對(duì)吉林油田的注水開發(fā)問題，引入了注水系統(tǒng)模擬仿真方式，對(duì)分區(qū)分壓注水措施進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，根據(jù)油田區(qū)塊的實(shí)際情況采用分區(qū)分壓注水措施可以降低注水能耗， 同時(shí)，在進(jìn)行注水開發(fā)的過程中，還需要對(duì)泵站進(jìn)行優(yōu)化以及對(duì)注水管網(wǎng)進(jìn)行定期清洗，進(jìn)而使得注水能耗進(jìn)一步降低，但是文中對(duì)能耗的影響因素考慮并不全面［7］。

秉持分布式系統(tǒng)無法同時(shí)兼顧一致性、可用性與分區(qū)容忍性（CAP）原理[8]，中本聰設(shè)計(jì)了PoW共識(shí)機(jī)制?，F(xiàn)階段常見共識(shí)算法其中一類為證明類共識(shí)，即Proof of X共識(shí)方案，是在PoW共識(shí)方案之上的變種，將PoW改換為其余證明。PoW算法現(xiàn)階段依然盛行，使用PoW共識(shí)的代表貨幣比特幣依然占據(jù)最大市值。

綜上所述，雖然研究學(xué)者們針對(duì)注水系統(tǒng)的能耗問題進(jìn)行了研究，但是研究過程中都存在一定的問題。 筆者引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的油田注水系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)，并將該技術(shù)應(yīng)用于我國(guó)定邊采油廠，以驗(yàn)證該技術(shù)的可行性和先進(jìn)性，從而為我國(guó)推廣和使用該節(jié)能降耗技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

1 節(jié)能降耗技術(shù)的提出

在實(shí)際工程中，注水泵的能量消耗和注水系統(tǒng)的無效注水量均屬于整個(gè)注水系統(tǒng)的重要能耗指標(biāo)，對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行合理優(yōu)化十分關(guān)鍵［8，9］。注水系統(tǒng)的采集指標(biāo)主要包括注配間中的注水量數(shù)據(jù)、注水管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)、注水管網(wǎng)溫度數(shù)據(jù)及節(jié)流損失數(shù)據(jù)等；注水泵的采集指標(biāo)主要包括連續(xù)運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行功率信息及運(yùn)行效率信息等。 采集數(shù)據(jù)后，通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，系統(tǒng)根據(jù)能耗監(jiān)測(cè)指標(biāo)，對(duì)注水過程中的相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。 為了全面實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，首先需要對(duì)注水泵和注水系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

1.1 注水泵改進(jìn)

應(yīng)用層中的GSM 信息傳輸裝置主要負(fù)責(zé)接收流量傳感器和注水泵運(yùn)行傳感器獲取的信息，并將相關(guān)信息傳輸?shù)紸RM 處理器中。 ARM 處理器中的主線程處于持續(xù)監(jiān)控端口的基本狀態(tài)，如果端口位置處有相關(guān)數(shù)據(jù)信息到達(dá)，則系統(tǒng)將會(huì)啟動(dòng)接收信息的線程，并在端口位置處寫入AT+CMGL 基本命令，進(jìn)而對(duì)相關(guān)信息內(nèi)容進(jìn)行讀取［22］。 讀取的數(shù)據(jù)信息將會(huì)通過GSM 無線傳輸協(xié)議進(jìn)行分析和處理，并將異常信息傳輸?shù)絆FD服務(wù)器中，應(yīng)用層中的相關(guān)軟件可以對(duì)信息進(jìn)行管理和維護(hù)。 具體流程如圖4 所示。

1.2 注水系統(tǒng)改進(jìn)

注水量是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的重要參數(shù)，為了降低無效注水量，引入自動(dòng)化注水系統(tǒng)。 自動(dòng)化注水系統(tǒng)的工原理如圖1 所示。 其中，智能流量計(jì)和數(shù)字壓力變送器可將現(xiàn)場(chǎng)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為DDZ-Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)， 且可以在現(xiàn)場(chǎng)儀表上進(jìn)行顯示。 現(xiàn)場(chǎng)控制器可將儀表中的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS485 協(xié)議信號(hào)，該類型信號(hào)可在控制端中使用。同時(shí)，系統(tǒng)中還增加了智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，以此實(shí)現(xiàn)注水流量控制調(diào)節(jié)的目標(biāo)［11，12］。采集信號(hào)和控制信號(hào)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后成為TCP/IP 協(xié)議信號(hào)，通過使用交換機(jī)和無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，可將信號(hào)傳輸?shù)街骺厥抑?，主控室得到各站點(diǎn)的數(shù)據(jù)后，通過交換機(jī)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺赜?jì)算機(jī)中， 主控計(jì)算機(jī)以圖形界面的方式反映注水系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，并可對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析， 同時(shí)通過使用WAN，可將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒謴S網(wǎng)絡(luò)中。

圖1 自動(dòng)化注水系統(tǒng)工作原理

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的油田注水系統(tǒng)節(jié)能降耗系統(tǒng)組成與架構(gòu)

2.1 系統(tǒng)組成

黨的十九大報(bào)告提出要全面實(shí)施績(jī)效管理，為各部門加強(qiáng)績(jī)效管理指明了方向。本文將預(yù)算的編制、執(zhí)行和監(jiān)督同績(jī)效管理的目標(biāo)設(shè)定、執(zhí)行跟蹤、績(jī)效評(píng)價(jià)和結(jié)果應(yīng)用相結(jié)合，以內(nèi)部控制為保障機(jī)制，將預(yù)算績(jī)效管理過程細(xì)化至具體的流程、明確的崗位，探討如何構(gòu)建預(yù)算績(jī)效管理內(nèi)部控制機(jī)制以及其能達(dá)到的效果。

圖2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的油田注水系統(tǒng)節(jié)能降耗系統(tǒng)

該系統(tǒng)由兩組GSM 信息發(fā)送和接收裝置組成， 其中一組GSM 信息發(fā)送和接收裝置被嵌入到注水井注水流量采集裝置中， 另一組GSM 信息發(fā)送和接收裝置被嵌入到OFD 服務(wù)器中［15］。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

在使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的過程中，無線傳輸技術(shù)屬于一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)，在使用GMS 模塊后，可將感知層和應(yīng)用層相互連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息交互的基本功能。同時(shí)，系統(tǒng)采用PDU 的基本模式，對(duì)短信息進(jìn)行發(fā)送和接收。PDU 數(shù)據(jù)格式主要由中心地址、目的地址、有效期、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度及協(xié)議標(biāo)識(shí)等多種類型的信息共同組成，在使用PDU 數(shù)據(jù)格式的過程中，通常選擇Unicode-7 位編碼方式。

圖3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的油田注水系統(tǒng)節(jié)能降耗系統(tǒng)架構(gòu)

引入基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的油田注水系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)后， 通過對(duì)定邊采油廠28 口注水井進(jìn)行監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，其注水量可以控制在0.205 ～0.220 m3/h 之間， 注水量的誤差率僅為2.3%，注水精度提升了25.7%， 注水泵的故障率降低了58%，運(yùn)行效率提升了8.6%，注水井的日均無效注水量降低約1.4 t，注水井的日節(jié)約電量約5.6 kW·h。

傳輸層的主要作用是將各系統(tǒng)相互連接。 在油田生產(chǎn)作業(yè)過程中， 其周圍環(huán)境相對(duì)較為惡劣，如果采用有線傳輸網(wǎng)絡(luò)，則成本費(fèi)用高。 由于無線傳輸技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，因此，筆者采用較為成熟的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)GSM 網(wǎng)絡(luò)［18］。 GSM 傳輸網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)少且信號(hào)強(qiáng)，通過在數(shù)據(jù)傳輸裝置中嵌入GSM 模塊，依據(jù)GSM07.05 的AT 指令集要求，可以使用GSM 短信息的方式對(duì)采集的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行傳輸。

物聯(lián)網(wǎng)中存在多個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)，通過在節(jié)點(diǎn)中植入嵌入式芯片，可以使得每個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理能力和信息傳輸能力都得到提升。 感知層中的信息采集點(diǎn)嵌入了ARM9 處理器，該處理器價(jià)格相對(duì)較低，通過使用該處理器，可以將信息采集裝置和信息傳輸裝置相互連接；信息采集裝置可以對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理，并依據(jù)信息采集的時(shí)間使用GSM 模塊， 進(jìn)而將注水系統(tǒng)信息和注水泵運(yùn)行信息傳遞到應(yīng)用層中。 同時(shí)，信息采集裝置還可以對(duì)應(yīng)用層傳輸回來的信息進(jìn)行解碼處理［20，21］。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的油田注水系統(tǒng)節(jié)能降耗系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 嵌入式技術(shù)

應(yīng)用層主要由系統(tǒng)硬件和應(yīng)用軟件兩部分組成，其提供了多種類型的應(yīng)用服務(wù)。 其中，系統(tǒng)硬件主要由信息傳輸部分、外部網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和PC 設(shè)備構(gòu)成；應(yīng)用軟件主要由信息傳輸軟件、服務(wù)器支持軟件和監(jiān)控軟件3 部分構(gòu)成［19］。 對(duì)于信息傳輸軟件和監(jiān)控軟件而言，其主要是依靠服務(wù)器進(jìn)行信息傳輸，通過分析感知層得到的注水系統(tǒng)信息和注水泵運(yùn)行信息，可以發(fā)現(xiàn)注水開發(fā)過程中的異常問題，同時(shí)，服務(wù)器還可以儲(chǔ)存每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)位置處的數(shù)據(jù)。

在油田生產(chǎn)作業(yè)過程中，注水井和注水泵的數(shù)量相對(duì)較多，為了使應(yīng)用層可以同時(shí)對(duì)多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的信息進(jìn)行有效處理，需要在應(yīng)用層中嵌入ARM11 處理器，該處理器性能好，可將GSM 模塊和OFD 服務(wù)器相互連接，對(duì)感知層得到的信息進(jìn)行解碼處理，同時(shí)可以在OFD 服務(wù)器中保存解碼后的信息，或者對(duì)用戶發(fā)出的指令進(jìn)行編碼處理并發(fā)送到感知層中。

3.2 GSM 無線傳輸協(xié)議

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的油田注水系統(tǒng)節(jié)能降耗系統(tǒng)由感知層、 傳輸層和應(yīng)用層3 層架構(gòu)組成（圖3）。

各院校應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)仄嚑I(yíng)銷企業(yè)的實(shí)際需要和學(xué)生的特點(diǎn)，有針對(duì)性的豐富校企合作方式，以便達(dá)到更好的人才培養(yǎng)效果。可以通過構(gòu)建實(shí)訓(xùn)中心的方法，給學(xué)生提供模擬市場(chǎng)銷售的平臺(tái)。在進(jìn)行汽車展廳、結(jié)算中心、維修接待中心等布置的過程當(dāng)中，要求學(xué)生同企業(yè)負(fù)責(zé)人一起參與其中，了解具體的工作流程并趁機(jī)給企業(yè)做宣傳。還可以定期進(jìn)行模擬競(jìng)聘大賽，推薦獲勝的同學(xué)到企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，不僅可以給企業(yè)提供相對(duì)廉價(jià)的高素質(zhì)勞動(dòng)力，還可以提升學(xué)生的業(yè)務(wù)能力。和企業(yè)簽訂人才培養(yǎng)協(xié)議也是校企合作模式的有效手段，更有利于企業(yè)所需人才的培養(yǎng)和學(xué)生的就業(yè)。

3.3 數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)

通過分析注水系統(tǒng)能耗發(fā)現(xiàn)，注水泵屬于能量消耗的主要設(shè)備，為此引入恒壓變頻調(diào)速注水泵，通過使用該類型注水泵，不但可以降低注水過程中的壓力損耗，還可以保障注水系統(tǒng)能量消耗優(yōu)化方案得以成功實(shí)施。 使用恒壓變頻調(diào)速注水泵可以達(dá)到恒壓控制的基本效果，通過使用變頻調(diào)速技術(shù)，可以平衡注水管網(wǎng)中的壓力，對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行合理控制，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)注水流量的控制［10］。 在注水泵電機(jī)速度相對(duì)較快時(shí)，注水流量會(huì)提升，在注水泵電機(jī)速度相對(duì)較慢時(shí)，注水流量會(huì)降低，注水泵可以根據(jù)注水的實(shí)際需求對(duì)供水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以防止注水泵長(zhǎng)期處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。

整個(gè)下午，梨花就坐在門前的屋檐下，呆呆地望著發(fā)白的天空。她感到無比沉重，整個(gè)人木搭搭的，腦袋里像灌滿了鉛。黃方永在院門口玩，跑來跑去的；梨花對(duì)此壓根兒就沒往腦子里去，直到他拖著一只魚簍跑進(jìn)院子來，當(dāng)她看到魚簍里零零星星地掉出來的東西時(shí)，腦袋像是被硬物猛地撞了一下，頓時(shí)生痛生痛的。她清楚那是什么。梨花突然站起來身來，朝小家伙走去，將他抱起來，從他手中奪下魚簍。黃方永不知道她要干什么，就尖叫起來；桃花突然從里屋沖出來，大聲吆喝道：“你別碰他！”她沖過來一把從梨花懷里奪過兒子，細(xì)細(xì)地?fù)哿艘槐樗砩?；隨即揚(yáng)手朝院門口一指，對(duì)梨花吼道：“你走，你還賴在這兒干什么？！”梨花驚愕地望著姐姐桃花。

圖4 信息傳輸流程

4 應(yīng)用實(shí)例

為了達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)，對(duì)注水系統(tǒng)和注水泵相關(guān)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析，其中，注水系統(tǒng)的分析參數(shù)為注水量數(shù)據(jù)、 注水管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)、注水管網(wǎng)溫度數(shù)據(jù)和節(jié)流損失數(shù)據(jù)，注水泵的分析參數(shù)為連續(xù)運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行功率信息和運(yùn)行效率信息。 將注水單耗作為能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過分析各種參數(shù)與單耗之間的關(guān)系，可以為制定節(jié)能降耗措施奠定基礎(chǔ)。 在我國(guó)定邊采油廠中，各種類型參數(shù)均采集50 組， 將相關(guān)參數(shù)與單耗之間進(jìn)行相關(guān)性分析，部分結(jié)果如圖5～7 所示，各參數(shù)與單耗之間的相關(guān)系數(shù)見表1。通過分析發(fā)現(xiàn)，注水量、注水壓力、注水泵運(yùn)行效率與單耗之間的關(guān)系相對(duì)較為密切，節(jié)流損失、注水泵運(yùn)行時(shí)間與單耗之間的關(guān)系次之，注水溫度、注水泵運(yùn)行效率與單耗之間基本不相關(guān)，其中，注水泵運(yùn)行時(shí)間與運(yùn)行效率之間具有一定聯(lián)系，當(dāng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間增加時(shí)， 注水泵的運(yùn)行效率會(huì)隨之降低。綜合分析發(fā)現(xiàn)，主要需要從注水量、注水壓力、注水泵維護(hù)管理及節(jié)流損失等角度提出合理的節(jié)能降耗措施。

圖5 注水量與單耗的關(guān)系曲線

圖6 注水壓力與單耗的關(guān)系曲線

圖7 注水溫度與單耗的關(guān)系曲線

根據(jù)單耗分析結(jié)果， 定邊采油廠需要采取4方面的措施實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。 為了對(duì)注水量進(jìn)行準(zhǔn)確把控， 引入PID 閉環(huán)算法控制調(diào)節(jié)注水量，在注水過程中，將目標(biāo)注水量與流量?jī)x表的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面對(duì)比，如果實(shí)際注水量與目標(biāo)注水量之間出現(xiàn)偏差，則使用ACU 組件，由PID 算法發(fā)出相應(yīng)指令，當(dāng)指令到達(dá)配水調(diào)節(jié)組件后，對(duì)閥門開度進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)閉環(huán)流量自動(dòng)調(diào)節(jié)控制的目標(biāo)。 在定邊采油廠未來的發(fā)展中，供水量可能會(huì)持續(xù)提升，因此，采用大排量的高壓水泵進(jìn)行注水，同時(shí)為了防止出現(xiàn)壓力過高的問題，需將注水泵的出口均開回流口，獲得能量的多余水資源將會(huì)回流到大罐中，在此過程中產(chǎn)生的能量消耗相對(duì)較低，因此可以忽略降低供水壓力的影響。 對(duì)注水泵進(jìn)行梯級(jí)配置，以防止管道內(nèi)憋壓引發(fā)能耗問題，對(duì)離心泵和注水泵分別進(jìn)行減級(jí)改造，降低節(jié)流損失，同時(shí)可以避免出現(xiàn)回流問題，定期對(duì)注水管網(wǎng)進(jìn)行除垢處理，以降低管道內(nèi)的壓力損失。 定期對(duì)注水泵進(jìn)行檢查和維護(hù)，對(duì)注水水質(zhì)進(jìn)行治理，提高水資源的質(zhì)量，防止水資源內(nèi)的雜質(zhì)對(duì)注水泵的運(yùn)行效率產(chǎn)生影響。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的油田注水系統(tǒng)節(jié)能降耗系統(tǒng)（圖2）主要由注水流量采集裝置、注水泵運(yùn)行信息采集裝置、GSM 信息傳輸裝置、OFD 服務(wù)器和數(shù)據(jù)信息管理子系統(tǒng)5 部分組成，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無線傳輸技術(shù)可將這5 部分相互連接。對(duì)于每個(gè)注水井口，都配備了專門的注水流量采集裝置和注水泵信息采集裝置，對(duì)注水量信息和注水泵的運(yùn)行信息進(jìn)行全面采集，根據(jù)協(xié)議要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理［13］。 通過使用GSM 信息傳輸裝置， 可將采集的相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)絆FD服務(wù)器中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存［14］。 對(duì)于數(shù)據(jù)信息管理子系統(tǒng)，其主要利用Internet 技術(shù)對(duì)OFD 服務(wù)器進(jìn)行訪問，同時(shí)，該系統(tǒng)具備用戶管理、注水量查詢、注水量信息采集時(shí)間查詢、注水泵運(yùn)行信息查詢及注水泵故障信息查詢等功能。

感知層中，對(duì)油田區(qū)塊注水井和注水泵分別進(jìn)行編號(hào)，通過注水流量采集裝置和注水泵運(yùn)行信息采集裝置，對(duì)每個(gè)注水井和注水泵的信息進(jìn)行采集， 對(duì)采集的信息和編號(hào)信息進(jìn)行編碼處理， 利用信息傳輸裝置對(duì)編碼信息進(jìn)行高效傳輸。 注水流量采集裝置使用的是智能超聲波流量傳感器，其具有精度高、智能化程度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，在使用過程中不會(huì)對(duì)注水管道產(chǎn)生阻力干擾。 注水泵采用的是恒壓變頻調(diào)速注水泵，其運(yùn)行情況穩(wěn)定，可降低流量控制閥的壓損。 當(dāng)注水流量出現(xiàn)較大波動(dòng)、 注水泵運(yùn)行異常時(shí)，相關(guān)數(shù)據(jù)采集裝置可以快速感應(yīng)流量的波動(dòng)情況和注水泵的異常， 并將相關(guān)信息傳輸?shù)綉?yīng)用層中，以便對(duì)異常原因進(jìn)行分析［16，17］。

經(jīng)產(chǎn)蛋白酶活性篩選，共有7株菌有產(chǎn)蛋白酶能力，其中有2株乳酸菌，2株真菌，3株芽孢桿菌，分別編號(hào)為R1，R2，Z1，Z2，Y1，Y2，Y3；經(jīng)產(chǎn)淀粉酶活性篩選，共有3株菌有產(chǎn)淀粉酶能力，且均為具有產(chǎn)蛋白酶能力的芽孢桿菌，即為Y1，Y2，Y3，詳細(xì)結(jié)果見表1。

綜上所述，引入基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的油田注水系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)后，定邊采油廠實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的目標(biāo)。

5 結(jié)論

5.1 注水泵的能量消耗和注水系統(tǒng)的無效注水量屬于整個(gè)注水系統(tǒng)的重要能耗指標(biāo)，對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行合理優(yōu)化十分關(guān)鍵，注水系統(tǒng)影響能量消耗的參數(shù)主要包括注配間中的注水量數(shù)據(jù)、注水管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)、注水管網(wǎng)溫度數(shù)據(jù)及節(jié)流損失數(shù)據(jù)等，注水泵中影響能量消耗的參數(shù)包括連續(xù)運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行功率信息及運(yùn)行效率信息等。

在儲(chǔ)量管理上，采油廠是各種儲(chǔ)量管理的交匯點(diǎn)，如三級(jí)儲(chǔ)量、未動(dòng)用儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量、經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量等的基礎(chǔ)資料或初步成果大部分出自于采油廠，各類儲(chǔ)量的管理正是SEC儲(chǔ)量評(píng)估的基礎(chǔ)。

5.2 將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入油田注水系統(tǒng)領(lǐng)域后，可將數(shù)據(jù)采集裝置、 信息傳輸裝置、OFD 服務(wù)器和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)相互結(jié)合，進(jìn)而對(duì)同一油田區(qū)塊的不同注水井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行共享和管理，注水井和注水泵采集的數(shù)據(jù)信息可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)傳輸。

5.3 在定邊采油廠引入基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的油田注水系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)后，對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理監(jiān)測(cè)， 根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果采取了合理的節(jié)能降耗措施，結(jié)果表明，注水井的日均無效注水量降低1.4 t 左右， 注水井的日節(jié)約電量約5.6 kW·h，由此可見，筆者提出的節(jié)能降耗技術(shù)具有較強(qiáng)的可行性。