油田分注智能控制軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

朱成濤 白鵬飛 王柳 劉闖 方寶鋒

中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司 天津 300452

國內(nèi)大多數(shù)主力油田受層間層內(nèi)因素干擾，嚴(yán)重影響水驅(qū)開發(fā)效果，降低油田采收率。而分層注水工藝的發(fā)展改善了以上問題[1]。但存在測調(diào)周期長[2]，控制軟件版本多的現(xiàn)象。為解決以上問題，研發(fā)可實(shí)現(xiàn)分注井層段注入量、注入壓力等生產(chǎn)參數(shù)的監(jiān)測的軟件，具備自動測調(diào)、驗(yàn)封、壓力恢復(fù)測試以及吸水指數(shù)測試等功能。促進(jìn)對油藏精準(zhǔn)開發(fā)，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值[3]。

1 協(xié)議內(nèi)容

油田分注智能控制軟件基于ModBus協(xié)議，應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集以及遠(yuǎn)程監(jiān)控接入，具體數(shù)據(jù)內(nèi)容如表1、表2：

表1 讀寫寄存器地址

表2 功能模塊地址

2 啟動界面

軟件啟動之后顯示主界面以及控制器通訊檢測界面。具體根據(jù)各廠家制定的統(tǒng)一協(xié)議收發(fā)指令，解析數(shù)據(jù)，完成通訊握手以及基本信息顯示。

2.1 控制器通訊檢測界面

軟件通過輪詢收發(fā)指令，自動與控制器進(jìn)行通訊連接，連接成功后自動退出。

2.2 主界面

軟件按照指定采樣間隔定時(shí)采集數(shù)據(jù)，根據(jù)統(tǒng)一的協(xié)議內(nèi)容，顯示平臺注水井信息。

3 自動測調(diào)

自動測調(diào)模塊可輪詢調(diào)節(jié)井下各層的開度值，使每層的實(shí)時(shí)流量逐次逼近配注量，實(shí)現(xiàn)精細(xì)分注[4]。測調(diào)過程中智能控制軟件根據(jù)配注量與實(shí)際注入量偏差調(diào)節(jié)水嘴開度[5]。

自動測調(diào)模塊統(tǒng)一協(xié)議內(nèi)容的數(shù)據(jù)項(xiàng)見表3：

表3 自動測調(diào)模塊統(tǒng)一協(xié)議內(nèi)容的數(shù)據(jù)

軟件在完成自動調(diào)配工作的同時(shí)可完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集以及數(shù)據(jù)可視化[6]。自動測試見表4。

表4 自動測調(diào)測試報(bào)告

4 驗(yàn)封測試

驗(yàn)封測試模塊主要用來測試各層之間的封隔特性。智能控制軟件與控制器互聯(lián)互通關(guān)閉水嘴開度。并可實(shí)時(shí)采集井下數(shù)據(jù)并繪制曲線。完成測試后，控制器打開測試層的水嘴開度，此時(shí)控制軟件根據(jù)關(guān)閉前后管柱內(nèi)外壓差值判斷各層的封隔特性[7]。驗(yàn)封測試模塊統(tǒng)一協(xié)議內(nèi)容的數(shù)據(jù)項(xiàng)主要有：驗(yàn)封控制、驗(yàn)封保持時(shí)間。

5 壓力恢復(fù)測試

壓力恢復(fù)測試模塊用于明確油井的生產(chǎn)水平，也起到勘察生產(chǎn)井內(nèi)壓力、油量等參數(shù)變化的作用[8]。智能控制軟件與地面控制器華聯(lián)互通關(guān)閉測試目標(biāo)層位的水嘴開度，軟件實(shí)時(shí)記錄更新壓力曲線，直到達(dá)到測試時(shí)長，結(jié)束測試[9]。

壓力恢復(fù)測試模塊統(tǒng)一協(xié)議內(nèi)容的數(shù)據(jù)項(xiàng)主要有：恢復(fù)測試控制、測試時(shí)間。

壓力恢復(fù)測試完成后，可生成測試報(bào)告，具體件表5：

表5 壓力恢復(fù)測試報(bào)告

6 吸水指數(shù)測試

吸水指數(shù)測試模塊用于驗(yàn)證各注水層的吸水能力。智能控制軟件可實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)，記錄不同壓力值下的井下各層流量數(shù)據(jù)。通過抓取該井口壓力下的流量值，完成所有壓力點(diǎn)測試[10]。

吸水指數(shù)測試模塊統(tǒng)一協(xié)議的數(shù)據(jù)項(xiàng)主要有：吸水測試控制、水嘴開啟關(guān)閉保持標(biāo)志。

完成測試后生成測試報(bào)告，具體如表6：

表6 吸水指數(shù)測試表

7 結(jié)束語

油田分注智能控制軟件采用《基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范》制定的采集和控制功能協(xié)議報(bào)表，統(tǒng)一協(xié)議內(nèi)容，兼容性強(qiáng)，減少數(shù)據(jù)冗余，促進(jìn)油藏分析評價(jià)以及油藏的精準(zhǔn)開發(fā)。

自動測調(diào)，驗(yàn)封測試，壓力恢復(fù)測試以及吸水指數(shù)測試采用統(tǒng)一的協(xié)議要求，滿足平臺需求，減少了驗(yàn)封測調(diào)工作量，也為油藏分析評價(jià)提供數(shù)據(jù)支撐。

油田分注智能控制軟件統(tǒng)一界面要求，一定程度實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化，統(tǒng)一化，受眾面廣，培訓(xùn)成本和工作量降低。具有較高的推廣利用價(jià)值。