油田注水井智能監控技術的應用探討

高衛東(中國石油吉林油田公司乾安采油廠作業管理科， 吉林 松原 138000)

在油田的深入開發中，注水井的發展越來越快，注水井所占比例不斷加大，科技的不斷發展和數字化的普及，基于數字化技術研制諸多井下信息監測和控制的信息系統，另外對無線通訊電路和電池充電電路等輔助電路進行了全面的設計，從而從技術上實現了測量調控的工藝參數的地面回放和井下電池充電管理的功能等功能。對于模糊PID控制器進行了設計從而提高流量的調整時間。

1 油田注水井智能監控的優勢

直讀性：智能監測系統中經過設計后測試過程可視化，通過直觀的觀察能夠準確判斷調配過程中水量的變化過程和趨勢，從而直接對調配過程起到直接指導，避免了一些問題，有效的減免了無效測試，提高了測試調配的成功率。

繼承性：油田注水井的智能監控系統繼承了常規注水工藝技術優勢，在保持執行標準和測試技術的管理情況下，儀器投撈技術得到了保持，并且投撈的測試工藝能夠通用，可以由基層測試隊獨立完成。

準確性：油田注水井的智能監控系統相對傳統的測試來講更降低了測試誤差，在技術上使用單層獨立測試替換常規遞減法，使得單層合格水量誤差由20%降低到15%以內。

適應性：新的智能監控系統可以全自動運行，完全無需人工的參與，其中采用了地面回放的方式對全程的數據進行監控調配，并且嚴格按照配注量進行，為油田的開發實施和調整提供了可靠的依據。

2 油田注水井智能監控的工作原理及應用

油田注水井的分層流量電動調控系統主要由地面儀器和井下儀器組成，其中井下儀器主要負責完成的是井下的測調功能，對于整個系統來說是極為重要的部分，井下儀器主要由五個部分，其中包括：傳感器部分、測調控制線路、調節部分、測量與通信線路和機械部件。相對而言，地面儀器與井下儀器不同，主要是負責對井下儀器采集到的信號進行相關的分析處理，并且負責井下儀器的供電控制等工作內容。

①有關注水井的井下同步動態測調系統工作大致由以下幾個步驟組成，首先要通過流量的測量步驟對經過偏心配水器水嘴的流量進行測量并反饋到比較單元的部分，其次比較單元的功能就是要對反饋數據的流量值與方案中的陪注流量值進行科學分析比較，之后將出現的偏差結果進行反饋，反饋數據直接到達運算通訊單元；通過調整堵塞器開口開度從而對各個分層流量大小進行自動的調節和控制工作。

井下同步動態測調系統的主要功能包括：最基本的能夠實現對井下流量、壓力、溫度信息的實時監控；并且實現了工作模式進行中的雙向切換，在自動模式不能完全達到的時候可以切換人工模式，從而對層段流量進行直讀式實時流量調配；在自動模式下更大的解放了人力,最后還能夠對整個調配進行記錄和保存，能夠在之后方便的查閱和分析。

②現場數據采集。對于現場的數據采集主要是使用單片機進行，數據的采集完畢之后將數據定時發送到GPRS模塊,之后的數據自動發送到控制中心并且由控制中心進行科學的分析和控制，GPRS同時要接收調度中心的指令并進行工作，GPRS通信模塊通過單片機和接線端的鏈接，能夠保證在GPRS收到單片機的數據之后直接自動進行科學的分析處理并傳遞到控制中心，最終到達數據庫的服務器；不僅如此，GPRS的通信模塊也會發送給單片機，從而更好的進行數據的交流和分析。

③控制中心。控制中心的主要作用是對數據的讀、寫命令進行收發，把油井內部的數據傳送，對現場數據進行儲存和分析，進行數據的詳細處理，再將數據結果傳送至現場，機器接收指令進行工作。

④注水井的自動監控系統注水參數經過處理和液晶的顯示，對于工作人員來說控制更為準確，對于注水工藝中人工操作產生的誤差得到了更好的解決，并且通過智能的監控，一旦注水井干線壓力低于啟動壓力的時候，注水井的自動監控系統就會關閉，因此減少了地層出砂等問題，更好的保障了工作的安全，注水井的自動監控系統對于注水井的注入壓力以及操作安全等都起到了很好的保障。

⑤油田的注水井設計范圍非常廣，并且工作點較多，在地理位置上來說較為分散，對于油田電網來說，傳統的電網向單井RTU供電的方式中，線路的架設長度大、投資高，對于油田企業的效益有很大的影響。油田注水井智能監測系統根據注水井井口RTU用電負荷小,相對傳統方式可靠性要求更高，并且對于太陽能的發電技術系統進行了研究利用，對于溫差的問題進行了溫度補償的設置，常用的供電系統中蓄電池一般為鉛酸電池。蓄電池還可以將太陽能電池板的電能進行儲存，在需要的時候釋放利用。

3 結語

油田注水井的智能監測是發展趨勢，是一種低成本、高可靠性的測控方案。在油田注水井的檢測工作中我們已經取得了成績，但仍存在不足，我們要以現有的基礎不斷的研發和提高油田的自動化水平和生產效率,更好的保證能源的供應。

[1]姚海蘭.基于模糊自適應PID的油田注水井智能監控系統研究[D].燕山大學,2011.

[2]高健,曲昌學,岳雷,殷文革,王威.智能監控技術在油田注水井上的應用[J].石油鉆探技術,2003,06:61-62.