建立推廣數字化采油隊可行性探討

王博 高法忠 張振江 徐公義 原文彬

摘 要：“數字油田”是以油田資源的數字化為基礎，以網絡為依托，以信息技術為手段，以推動科研創新、優化生產運行、規范經營管理為目的的綜合系統，是實現油田的數字化描述，夯實油田長遠發展的基礎。本文通過對現狀的調查對數字化采油隊的發展進行探討。主要通過完善電腦網絡環境;建設推廣硬件、軟件平臺等方面進行探討。

關鍵詞：數字油田;機采系統;注水系統

1 前言

“數字油田”是以油田資源的數字化為基礎，以網絡為依托，以信息技術為手段，以推動科研創新、優化生產運行、規范經營管理為目的的綜合系統，是實現油田的數字化描述，夯實油田長遠發展的基礎。

隨著油田開發的不斷深入，信息化技術正被廣泛應用于油田生產經營管理的各個環節。全面實施數字化采油隊，可消除采油隊生產管理的地域限制，讓每口生產油水井成為整合的一部分，用以提高基層采油隊的工作效率，同時減少因人為因素導致的資料錄取和操作控制上的失誤。

通過開展數字化采油隊建設推廣，可及時準確地為生產管理人員提供油井的生產狀況，為生產管理提供準確的第一手資料，并為專業技術管理提供新的分析手段，技術管理人員通過油井數據采集裝置方便地調用所需資料，實現生產數據的網上自動跟蹤，最大限度的利用信息資源，對油田生產實現全過程監控，生產信息實現動態管理，并能夠有效降低采油工人的生產勞動強度，降低生產成本。

2 現狀調查

目前采油隊現場資料錄取工作依然實施人工操作，存在費時、費力、誤差大的弊端。從目前基層隊而言，基礎資料錄取依然是采油工作的主要部分，從單井需要錄取資料：油井電流每日錄取一次，油套壓10天錄取一次，量油、取樣大于20噸井每10天錄取一次，小于20噸井每月取樣量油2次，注水井：泵壓、油壓每天錄取，注水量每六小時錄寫一次，中轉站：每2小時巡檢1次，以上工作均為人工錄取完成。

3 可行性探討

建立數字化采油隊的三大核心：

建立數字化采油隊應從生產實際出發，通過完善電腦網絡環境，硬件平臺和軟件平臺建設。通過資料錄取自動化，數據提取隨機化，跟蹤分析動態化，從而實現能耗強度最小化，效率精度最大化。

3.1 完善的電腦網絡環境

現在信息技術日新月異，信息高速公路已通過計算機網絡建設得以實現。油田辦公系統廣泛應用信息技術，將極大的提高辦公效率。目前，各基層采油隊微機設備、網絡連接、計算機應用水平完全具備自建網頁及維護的基礎和條件。完善的電腦網絡可提供或查詢任何種類的電子通信，把各類的數據資源庫充分聯接起來。例如采油隊的生產管理信息、人力資源信息、黨政建設信息、通知簡報信息等等，形成互相交叉的網絡，達到最大限度的資源共享。

3.2 建設硬件平臺

數字化采油隊的重要標志之一就是實現信息采集、加工、傳輸、處理的自動化、標準化、系統化。抽油井無線巡檢系統的研制可切實達到上述目的。該系統就是為了加強油田生產過程中對抽油井的管理，變人工跟蹤井態變化為自動跟蹤，可及時調整各項參數，提高機采井管理水平，降低采油工人的生產勞動強度，提高管理水平，降低生產成本，減少由于停井發現不及時而帶來的損失。

3.3 建設軟件平臺

數據管理在信息化、數字化建設中是非常重要的，數據管理不應該當是簡單的處理數據，而是如何使用數據，從已有大量的生產數據中探索規律，并從中為油田開發的動態分析及方案編制提供依據，因此要建立數據管理中心，開發并應用計算機軟件系統，采用模塊化設計，可自動存儲所測及轉換處理得到的必須保存的信息，以供隨時查詢。

建立數字化采油隊的兩大系統：

通過建立實用的數字化地宮，以采油隊地質組為中心，由油水井中轉站為一體，及時、直觀地反映采油隊各項工作的進展情況，及時發現問題，解決問題，起到實時調節生產運行的作用。

3.3.1機采子系統組成

機采系統主要是通過采集機采井工作電流、抽油機示工圖、壓力信號發揮作用的。具體通過在每口油井安裝一套監控裝置，可實時自動測量油井的實際工作參數（油壓、套壓、電流、示工圖）存儲于單片機中，采用無線傳輸系統進行傳輸，整個系統、接地線等，主要是供給值班人員、工程技術人員和采油工進行察看，如發現報警可及時查明原因并進行處理，為防止偷到和破壞行為，終端分兩部分一部分錄取裝置安裝在井口，主要由壓力傳感器、工作電流傳感器、抽油機示工圖傳感器組成，通過快鎖接頭與單片機連接，通過單片機實現信號采集，完成資料錄取。

（1）系統功能實現

系統終端的現場子系統位于井口，負責數據實時采集、存儲及無線發送，主要由單片機上的固化程序來控制實現;系統主站的中心接收監測系統負責接受、處理數據，主要由裝在工控機上的監控軟件來實現;中心系統與現場子系統通過網絡連接。現場子系統中，油壓、套壓、電流、示工圖分別經電流處理電路后轉換為模擬信號，由模數轉換接口再轉換為單片機能夠接收的數字信號，數字信號經單片機處理后經通訊接口轉換到工控機，由計算機通過算法再現現場抽油機井油、套壓電機電流、示工圖等參數。

（2） 用途分析

系統能實時檢測每口抽油井的油、套壓、電流及示工圖信號，實際處理檢測數據。實現資料存取的自動管理、數據、曲線、歷史資料的打印。

3.3.2注水子系統組成

目前油田注水管理主要以人工定時調節水量來實現按方案平穩注水，但受客觀條件限制，存在著以下幾個方面問題：

（1）受系統管網壓力波動的影響，超、欠注現象經常發生，靠人工控制做不到及時和準確，達不到注水方案的要求。

（2）配注間夜間主要依靠護井員管理，由于受技術、責任心等方面的制約，夜間管理水平較低，超欠注現象經常發生，白天員工上崗后存在著超注時等水量、欠注時攆水量的不利現象，達不到平穩注水的要求，并且對套管保護極其不利。

（3）只有達到合理的壓力和水量才能滿足各油層注水要求，如達不到平穩注水，則使分層注水作用減弱，易形成單層突進，為油田可持續開發帶來危害。

（4）受油田外圍客觀環境限制，注水井閥門被盜現象屢禁不止，不但造成經濟損失而且還影響注水。

為了解決這些問題，特研制《注水井自動控制和報警系統》，目前已初步成功，開始試運行。

本系統主要為配水間的注水井而研制，主要是按配注方案對每口注水井設定注水量，和合理的注水壓力，并進行自動控制，對于停注或超出方案注水量和壓力時進行報警（井口閥門被盜而造成的停注、壓力變化等均能及時發現）。

該系統部分采油廠已經開始試運行，測量及自動控制的效果良好，流量測量的精度（與管線原有流量計進行實時比對）的誤差小于1%，自動調節的偏差在1.5以內，能有效消除因供水壓力、井下壓力、井下流層狀態變化而對注水流量所造成的擾動。

4結論

數字化采油隊的全面建設能夠及時準確地為生產管理人員提供生產井的生產狀態，為專業技術人員提供新的分析手段。良好的網絡環境建設在堅實的軟硬件平臺基礎上可以將采油隊生產管理的任何環節以數字化、信息化的方式清晰透明的展現出來，從而在很大程度大大節省了人力資源和物理資源。

參考文獻：

[1]車德華2003年編寫《數字化采油隊的實施方案》