基于閉環(huán)模式下機(jī)采井系統(tǒng)效率管理平臺(tái)的研發(fā)

趙佳秋（大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠）

基于閉環(huán)模式下機(jī)采井系統(tǒng)效率管理平臺(tái)的研發(fā)

趙佳秋（大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠）

機(jī)采系統(tǒng)效率是衡量機(jī)采井能耗狀況的重要指標(biāo)，單純依靠單井優(yōu)化的方式不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和制定低效井的調(diào)整措施，這就給日常管理帶來不便。為此，提出開發(fā)基于閉環(huán)模式下機(jī)采井系統(tǒng)效率管理平臺(tái)，建立具有單井功況診斷、措施制定、效果跟蹤和進(jìn)度考核的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程的自動(dòng)運(yùn)行，并由人工進(jìn)行審定，使生產(chǎn)單位和管理部門間形成有效溝通，從而提高油田的管理水平。

機(jī)采井；系統(tǒng)效率；閉環(huán)；管理平臺(tái)

引言

機(jī)采系統(tǒng)效率是反映單井和區(qū)塊整體管理水平及能耗狀況的一項(xiàng)重要指標(biāo)。“十二五”以來，隨著國家發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)移，各油田對機(jī)采系統(tǒng)效率指標(biāo)的重視程度也越來越高。在這種形勢下，葡萄花油田建立了一套符合自身特點(diǎn)的機(jī)采系統(tǒng)效率能效對標(biāo)管理體系，形成了井組式的“立標(biāo)、對標(biāo)、達(dá)標(biāo)、創(chuàng)標(biāo)”閉環(huán)模式，取得了一定的節(jié)能效果。但是多年來各油田在如何提高機(jī)采系統(tǒng)效率方面，均把重點(diǎn)放在單井機(jī)桿泵設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的研究及配套軟件的開發(fā)上。對于一個(gè)油田或一個(gè)區(qū)塊而言[1]，由于機(jī)采井?dāng)?shù)量多，生產(chǎn)工況變化頻繁，測試數(shù)據(jù)反饋不及時(shí)等原因，僅僅依靠單井優(yōu)化的方式對機(jī)采井生產(chǎn)參數(shù)實(shí)施調(diào)整是一種被動(dòng)的做法，不能及時(shí)、準(zhǔn)確保證機(jī)采井的最佳系統(tǒng)效率和能耗水平。比如葡萄花油田，下設(shè)葡北、葡南和敖包塔等九大區(qū)塊，共管理4857口機(jī)采井，根據(jù)測試數(shù)據(jù)的不同，測試周期可分為日、月度、季度和半年四類。整個(gè)油田的轄區(qū)面積大、點(diǎn)多面廣，僅靠人工分析無法滿足管理需要，這就給日常管理帶來了諸多不便。為此，提出研發(fā)基于閉環(huán)模式下機(jī)采井系統(tǒng)效率管理平臺(tái)，在生產(chǎn)單位和管理部門之間搭建一座信息橋梁，用于辦公在線流轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)資源共享，以及機(jī)采井工況自動(dòng)診斷、對策自動(dòng)生成、措施自動(dòng)跟蹤、管理自動(dòng)考核等功能，為機(jī)采系統(tǒng)效率的精細(xì)化管理提供必要的技術(shù)手段。

1 平臺(tái)設(shè)計(jì)

1.1 開發(fā)方式

機(jī)采井系統(tǒng)效率管理平臺(tái)采用B/S架構(gòu)[2]，ASP. NET語言開發(fā)，Oracle數(shù)據(jù)庫管理。優(yōu)點(diǎn)是用戶可通過瀏覽器直接對網(wǎng)站進(jìn)行訪問與操作，不用安裝客戶端，不用手動(dòng)升級(jí)，對于增強(qiáng)油田內(nèi)部各單位、各部門之間的橫向溝通具有實(shí)際意義。

1.2 框架設(shè)計(jì)

機(jī)采井系統(tǒng)效率管理平臺(tái)設(shè)計(jì)包括用戶登錄、數(shù)據(jù)錄入、措施分析、效果對比、管理考核、報(bào)表查詢和問題反饋七大模塊（表1）。

1.3 流程設(shè)計(jì)

機(jī)采井系統(tǒng)效率管理平臺(tái)采用閉環(huán)設(shè)計(jì)思路（圖1），錄入電參數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，管理平臺(tái)自動(dòng)根據(jù)措施制定條件進(jìn)行分析，對系統(tǒng)效率低的井制定調(diào)整措施。對于管理平臺(tái)無法判定的情況，設(shè)計(jì)進(jìn)行人工審核干預(yù)，管理平臺(tái)再進(jìn)行措施進(jìn)度跟蹤及效果對比，對于措施進(jìn)度緩慢或沒按要求實(shí)施的情況，管理平臺(tái)將按照廠內(nèi)管理標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)生成考核。

1.4 措施制定標(biāo)準(zhǔn)

以對標(biāo)區(qū)域標(biāo)桿井為基準(zhǔn)，確定機(jī)采井沉沒度、沖速、套壓、平衡率和電參數(shù)等指標(biāo)的調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)。

1）沉沒度：參照全廠不同區(qū)塊合理沉沒度界限，對于高沉沒度井則根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀況確定調(diào)大參、換大泵、洗井等措施，但沖速小于或等于7 min-1時(shí)或泵徑小于?70 mm時(shí)，不實(shí)施調(diào)大參或換大泵措施，設(shè)計(jì)采用人工分析確定下步措施。

表1 機(jī)采井系統(tǒng)效率管理平臺(tái)功能

圖1 閉環(huán)流程設(shè)計(jì)

2）套壓：當(dāng)套壓高于標(biāo)桿井時(shí)，則采用放空套管氣的方式進(jìn)行處理；當(dāng)套壓低于標(biāo)桿井但油壓高于0.1 MPa時(shí)，則采用開大定壓放氣閥的方式進(jìn)行處理。

3）沖速：若沉沒度在合理范圍內(nèi)，沖速大于6 min-1時(shí)，則采用隨檢換大泵的方式進(jìn)行處理。

4）平衡率：平衡率的合理范圍是85%～100%[3]，若平衡率在合理范圍內(nèi)，但比標(biāo)桿井小于10%時(shí)，則采用調(diào)平衡方式進(jìn)行處理。

5）有功功率：有功功率高于標(biāo)桿井時(shí)，采用調(diào)整盤根、皮帶松緊度或抽油機(jī)維護(hù)保養(yǎng)等方式進(jìn)行處理。

6）功率因數(shù)：功率因數(shù)小于0.4時(shí)，采用更換節(jié)能控制箱、增加無功補(bǔ)償?shù)确绞竭M(jìn)行處理。

7）功率利用率：功率利用率的合理范圍是20%～50%[4]，若功率利用率小于20%時(shí)，則采用降低電動(dòng)機(jī)裝機(jī)功率的方式進(jìn)行處理；若功率利用率大于50%時(shí)，則采用調(diào)大電動(dòng)機(jī)裝機(jī)功率的方式進(jìn)行處理。

2 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

機(jī)采井系統(tǒng)效率管理平臺(tái)已經(jīng)開發(fā)完成，目前正在全廠試運(yùn)行，并需要根據(jù)各環(huán)節(jié)用戶需求進(jìn)行完善，使該平臺(tái)更加便于操作。在機(jī)采井系統(tǒng)效率管理平臺(tái)的開發(fā)建設(shè)中得出以下結(jié)論：

1）機(jī)采井系統(tǒng)效率管理平臺(tái)采用閉環(huán)設(shè)計(jì)思路，應(yīng)用后將具有機(jī)采井的工況自動(dòng)診斷、對策自動(dòng)生成、措施自動(dòng)跟蹤和管理自動(dòng)考核等功能，對于提高采油工程信息化管理水平，縮短低效井措施運(yùn)行周期，減輕技術(shù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度具有較好的效果。

2）機(jī)采井系統(tǒng)效率管理平臺(tái)內(nèi)的措施制定標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過多年總結(jié)與摸索形成的，比較適用大慶外圍葡萄花油田的機(jī)采井工況分析，但其中的部分條件相對不確定，還需要通過反復(fù)驗(yàn)證與完善，才能使管理平臺(tái)的措施制定準(zhǔn)確率得到提升。

[1]李兆玲.侯志欣.抽油機(jī)井系統(tǒng)效率預(yù)測與評(píng)價(jià)技術(shù)[J].石油石化節(jié)能，2012（2）：6-8．

[2]丁勇華，徐駿善，朱亞波.基于B/S的備件管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2010，26（36）：44-45．

[3]張朝暉.功率平衡法與電流平衡法在抽油機(jī)井平衡計(jì)算中的對比分析[J].石油石化節(jié)能，2014（10）：45-46．

[4]侯志欣.王立軍.抽油機(jī)井電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性及功率優(yōu)化方法[J].大慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（6）：41-42．

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.08.002

2017-03-27

（編輯 張興平）

趙佳秋，工程師，2004年畢業(yè)于西南石油大學(xué)（信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)），從事采油工程相關(guān)技術(shù)管理與應(yīng)用等工作，E-mail：3315038@qq.com，地址：黑龍江省大慶市大同區(qū)第七采油廠工程技術(shù)大隊(duì)，163517。