智能化采油作业区智能技术的探析

智能化采油作业区智能技术的探析

王连波

山东省滨州市博兴县油区服务中心 山东 滨州 256500

摘要：随着石油装备制造业的发展，设备管理“数字化、智能化、可视化”趋势和需求已成为油田生产必然需求和发展之路。尤其在日益增长的劳动力成本，国际油价大幅波动常态化的今天，油田企业在提质增效，降低生产成本以扩展企业生存空间，增强企业竞争实力的刚性需求下，装备“信息化、数字化、网络化、体系化”势必成为首要发展方向。文章主要通过对当前油田设备管理智能化需求介绍，提出打造设备数字化管理平台的必要性及可行性，规划数字化管理平台主要功能模块，布局油田设备智能化管理，提升采油厂设备管理成效，以解决采油厂目前存在的主要设备管理问题。

关键词：智能化；采油作业区；智能技术

引言

紧跟智能化、信息化的潮流，研制出在线含水测量装置，减少了取样和化验的重复劳动量，结合自动化远程监控技术和无线传输技术，全面提高油田自动化、智能化水平，实现了电子巡检，故障巡检，远程控制和集中管理，达到了少人高效的目的，为有效提升了采油作业区井间站线智能化水平。基于此，进一步探究智能技术在智能化采油作业区的应用就具有非常重要的意义。

1智能化采油作业区建设目标

根据采油厂现有软件资源与硬件资源应用情况，整合采油厂当前采油作业信息管理系统，搭建一套面向采油作业整个生产过程的管理平台，消除采油作业生产问题协调解决壁垒，提高采油作业时效性，满足全生产过程高效率安全运作的要求。同时根据采油厂实际情况，利用物联网技术，将现有智能技术集成，同步提高全作业生产过程管理系统功能性、针对性，达成基础采油数据实时采集、更新目标，结合生产效果智能化考核、资源优化调度功能模块的配置，进一步提高采油作业区生产效益。

2智能化采油作业区建设可用智能技术

2.1设备集成“一体化”

为节约占地面积、降低现场操作管理难度，结合大平台油水井分布较为集中的特点，油田地面工艺采取了设备集成一体化的布站模式。（1）智能控制橇。采油平台智能控制橇在将供电系统、油井控制系统、变频驱动系统以及加热系统形成模块化、集成化的基础上，分别实现了对采油过程中的油井运行参数、井控参数和加热参数的控制。其中，运行参数控制主要包括对电潜泵运行电流和运行频率的实时监控；井控参数控制主要包括对井下压力、温度和冲程等参数的实时监控；加热参数控制主要通过对井下及井口温度数据进行采集，以实现对加热电缆的自动启停，使采出液温度满足设定温度值。（2）掺水计量工艺撬。将大平台中的掺水、集输和计量三套系统进行了有机结合，形成了掺水计量工艺撬。掺水计量工艺撬内设有掺水分水器、多通阀、计量设施、以及相配套的数据采集传输控制系统。集油区掺水干线来水通过汇管分配计量后，与各单井来液管道伴热并去采油井井口进行回掺。掺热水后的含水原油首先进入多通阀装置，经多通阀装置选井后，需计量的含水原油首先进入立式气液分离器，进行气液分离计量，而后再与无需计量的含水原油经集油干线混输至联合站。其中，掺水计量工艺撬可分别实现对掺水温度、压力等数据的在线监测；对注水、掺水流量可控调节；以及对多通阀自动选井计量。（3）箱式变电站。为进一步节约地面供配电系统投资建设运行费用，大平台箱式变电站不仅采用了大容量油侵式变压器，而且还将变压器与低压配电等相关设备设施进行了有机结合。各平台箱式变电站根据所需用电负荷，分别设有供智能控制撬使用的400kVA或500kVA降压变压器以及供掺水计量工艺撬使用315kVA降压变压器。建成后，大平台采油井井均供配电系统建设投资运行费用较原有工艺大幅下降。

2.2生产数据“信息化”

信息化是油田发展的助推剂，为实现“井站一体化—管理智能化—服务专业化”的建设管理思路，按照生产管理的具体需求，将现场设备与信息自动化建设紧密结合，合理搭配信息化建设中的各项功能设置。通过采用先进的通信网络技术和成熟的自动控制技术，实现了对所辖采油井及设备的工艺参数的采集和控制，达到了数据“自动采集、集中监控”的自动化水平。其中，数据传输采用光缆方式，平台内各功能系统数据传输采用以太网方式，井口生产数据采集仪表为无线传输仪表。

2.3移动视频监控

在油田生产过程中有修井、钻井、压裂、试油和酸化等各种作业施工项目。这些施工作业项目存在着不同程度的安全、环境风险。为加强风险管控，需要通过现代网络技术手段实现作业现场的适时远程监督管控。

2.4电泵智能气举管柱

电泵智能气举管柱工艺是智能化电泵气举实现的保障，包括液流换向阀、电潜泵、智能气举阀几个硬件设备。其中液流换向阀主要安装在电潜泵端，在管柱上方则进行了智能气举阀、检测设备的设置，通过这一管柱可以实时协调生产，平衡地层气、注入气，实现能量平衡模式的举升开采。与此同时，智能气举阀可以根据特定环境流量、压力、温度等因子，开展进气量的拟合式精准调控以及预先估测式标定，在无额外电力能源支持的情况下实时评测固定部件质量优劣。在这个基础上，匹配多重可估测物理量，并根据匹配情况进行调节，保证井下泵体工况、延伸性参数无误差，保证系统平稳化运转。

2.5自吸式储液罐

①自助卸液：无需像传统储罐一样堆砌罐台或者泵车配合即可完成卸油工作。②远程控制：依托民用移动网络，通过普通手机APP即可对储罐加热棒启停以及加热装置数量组合的选择，不必像传统储罐为保证正常卸油需要加热棒长时间运行，实现了以最低的能耗完成装卸油的工作。③防盗报警：全罐一共有7个报警点，包括五个防盗报警点和2个液位报警点，当报警点连接部位松动，距离超过设定的极限值，会向管理员手机和控制室短信管理平台系统发送报警短信，用户可即行前往处理。④数据远传：储液罐拥有机械液位计和雷达液位计两种测量方式，通过对比矫正，数据真实可靠。将液位数据远传回来，减少了巡检的工作量，同时可以实时了解油井的生产动态。

2.6数字化抽油机

实现抽油机的数字化，就意味着在采油的生产环节中实现设备的智能化检测、调节以及控制，对各种原件的自动化保护，对采油生产的各环节中的相关数字信息的智能化输送，对生产进行自动化调节，对企业的设备管理工作实现自动化等。智能化抽油机试验的开展，为准东采油厂机采设备的数字化改造和应用打开了良好的局面，也为今后该型设备的发展和完善提供了广阔的应用市场和真实的市场反馈。数字化抽油机具备：生产数据的远程传输和监控、自动采集并分析施工图和电参数、可根据油井供液情况自动调节冲次、根据上下冲程负荷自动调整平衡配重起到节电的作用、可根据设定时间自动完成启停机及故障情况下紧急停机。

结束语

综上所述，智能技术在智能化采油作业区的应用，可以推动生产诊断智能化、集输管理自动化，在有效降低生产劳作强度的同时，及时发现不正常井，提高生产时率。当前可用于智能化采油作业区建设的智能技术主要有电泵智能气举管柱工艺、井下多参数监测工艺、物联网以及其他相关工艺，厂区可以依托梦想云，持续推进智能技术的集成应用，加快建设智能中心，全力奔向智能化，提高采油作业效率。

参考文献

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[2]蒋敏，韩梦蝶，李峥嵘．基于物联网技术的油田数字化设备运维管理系统[J]．信息系统工程，2020(2)：54-55．

[3]刘治坤，刘超，李静．浅谈数字化撬装设备在长庆油田的应用[J]．科技创业家，2013(14)：171．