淺談油井實時動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)在采油系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用

李一凡（1.長江大學(xué),武漢　430100；2.勝利油田分公司東辛采油廠采油一礦,山東　東營　257000）

淺談油井實時動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)在
采油系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用

李一凡1,2
（1.長江大學(xué),武漢430100；2.勝利油田分公司東辛采油廠采油一礦,山東東營257000）

摘要：隨著油田精細(xì)化管理的深入，油田信息化系統(tǒng)建設(shè)已成為有效降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、增加利潤的技術(shù)手段。本文通過對油井動態(tài)監(jiān)視及可行性研究，以期對目前所使用的油井動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：油井監(jiān)控；電能；預(yù)警軟件

隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和油田精細(xì)化管理的深入，油田信息化系統(tǒng)建設(shè)已成為有效降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、增加利潤的技術(shù)手段，在油水井生產(chǎn)管理中，數(shù)字信息化實現(xiàn)了對生產(chǎn)井電腦監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、分類管理等現(xiàn)代化信息管理模式，提高了油井的生產(chǎn)時率，保證了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和實效性，完善了現(xiàn)場生產(chǎn)應(yīng)急事故處理水平，因此，研究油井在不同工況下的生產(chǎn)參數(shù)和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)及時準(zhǔn)確采集，對指導(dǎo)油井正常生產(chǎn)至關(guān)重要。

1　油井工況電能消耗及動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原理

單井動態(tài)分析常使用油水井分析方法，通過研究分析生產(chǎn)過程中油井所耗電能的變化情況，對指導(dǎo)生產(chǎn)和預(yù)警具有一定的幫助作用。

（1）油井故障診斷方法及電能消耗原理。通常抽油機(jī)故障診斷與處理的方法為電流分析法，該方法是利用鉗形電流表測量電動機(jī)的三相電流，根據(jù)電流的變化情況來判斷抽油機(jī)井的故障，但目前的電流分析法難以對抽油機(jī)井進(jìn)行預(yù)警判斷。

電能分析法是根據(jù)油井一天所耗電能值的變化，對油井進(jìn)行管理和監(jiān)督，其優(yōu)勢為：電機(jī)一天所消耗的電量便于持續(xù)測量和監(jiān)測；電流值是瞬時的，只能反映出測量時油井的狀態(tài)，有時瞬時所反映的狀態(tài)并不真實，不能從實際中完全反映出油井目前的實際工況，取一天的所耗電能，全面反映出油井電機(jī)一天的實際功耗，反應(yīng)的情況更穩(wěn)定、更準(zhǔn)確；研究油井出現(xiàn)各種狀況下的電能值變化曲線，能夠做到對同類問題的監(jiān)測、判斷、預(yù)警。

（2）動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備原理。油井動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)是利用移動通訊現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)，通過服務(wù)支持節(jié)點(SGSN)和網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(GGSN)進(jìn)行通信，GGSN對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再發(fā)送到因特網(wǎng)，它是一套集現(xiàn)代電力技術(shù)、GPRS移動通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)等融合于一體的現(xiàn)代化油田設(shè)備無線智能監(jiān)控管理系統(tǒng)，解決了油田一線生產(chǎn)中油井單井分布廣、位置偏、環(huán)境復(fù)雜的實際情況，實現(xiàn)了抽油機(jī)設(shè)備運行的數(shù)據(jù)采集和傳輸問題，提高了油井生產(chǎn)設(shè)備運行維護(hù)的自動化、網(wǎng)絡(luò)化和可視化的管理水平。

2　動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)功能及實施應(yīng)用

油井動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)是集遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)實時采集、實時故障報警、生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析于一體的綜合生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

（1）停電、停井報警。本系統(tǒng)對停、開井進(jìn)行實時報警，生產(chǎn)管理人員能對油井的開關(guān)情況全面了解，有效降低了非正常停井時間，提高了油井開井生產(chǎn)時率。

（2）生產(chǎn)管理時率分析。本系統(tǒng)通過在停井報警中所填寫的停井原因，能夠統(tǒng)計出某一時間段內(nèi)，每一單位的停井原因所占原因總類別的百分比，能及時了解影響生產(chǎn)時率的主要原因和問題。

（3）巡更管理及數(shù)據(jù)分析。該系統(tǒng)的巡更管理功能，需要巡井職工巡井過程中使用巡更遙控器進(jìn)行打點，能夠?qū)γ恳豢诰⒚恳粋€班次的職工進(jìn)行有效監(jiān)督，大大提高了職工的自覺性，簡化了日常管理的投入。

（4）實時數(shù)據(jù)查詢。該系統(tǒng)除正常的生產(chǎn)監(jiān)督功能外，還能測試油井生產(chǎn)過程中的各運行參數(shù)，并支持進(jìn)行實時數(shù)據(jù)的查詢功能，通過這些實時參數(shù)可了解井的全面情況。

（5）生產(chǎn)日報查詢。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對每個小隊、每個礦一天內(nèi)的油井的生產(chǎn)狀況井進(jìn)行統(tǒng)計，并導(dǎo)出到EXCEL表格中，對一個單位一天的生產(chǎn)狀況統(tǒng)計準(zhǔn)確、及時、詳盡，能夠讓相關(guān)科室第一時間掌握油井的生產(chǎn)狀況。

（5）歷史數(shù)據(jù)查詢。本系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)查詢功能主要包括井歷史數(shù)據(jù)、巡更數(shù)據(jù)、停井原因數(shù)據(jù)、井狀態(tài)數(shù)據(jù)及變壓器報警的歷史數(shù)據(jù)查詢，可以查一個單位、一口井某一生產(chǎn)時間段的歷史數(shù)據(jù)。

3　動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的擴(kuò)展應(yīng)用

通過對油井動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的電能曲線研究，實現(xiàn)了對油井生產(chǎn)狀態(tài)調(diào)整進(jìn)行監(jiān)控、對油井出現(xiàn)故障進(jìn)行預(yù)警及輔助診斷油井狀況。

（1）油井生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整監(jiān)控。當(dāng)油井進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，油井產(chǎn)液會出現(xiàn)變化，抽油機(jī)所做的功、電能值也相應(yīng)的發(fā)生變化，因此通過監(jiān)測電能值的變化來進(jìn)行生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整的監(jiān)控。

（2）油井生產(chǎn)狀況預(yù)警。當(dāng)油井所處地層條件發(fā)生變化，抽油機(jī)所舉升的流體、所做的功將隨之變化，同時電動機(jī)一天所消耗的電能也發(fā)生變化，這樣對出現(xiàn)井下故障的油井能有效進(jìn)行判斷和預(yù)警。

（3）油井生產(chǎn)措施輔助。在油井正常生產(chǎn)中，當(dāng)井口回壓變化較大時，抽油機(jī)舉升流體所克服的功、所消耗電能都會發(fā)生變化，因此可通過電能值的變化，輔助制定生產(chǎn)措施，如制定沖洗管線、熱洗井等。

4　動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)電能曲線預(yù)警研究及軟件開發(fā)應(yīng)用

通過對電能曲線預(yù)警功能研究，利用網(wǎng)頁進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，利用VB語言編程，編制了電能實時監(jiān)控預(yù)警軟件系統(tǒng)，本軟件系統(tǒng)從網(wǎng)絡(luò)獲取各井電能數(shù)據(jù)，經(jīng)客戶端處理后，做出生產(chǎn)狀況評價和預(yù)警，實現(xiàn)了電能數(shù)據(jù)的實時預(yù)警、人工查詢與自動定時查詢功能、對預(yù)警井的結(jié)果可通過導(dǎo)出功能另存為excel格式、對數(shù)據(jù)壞點，如因測量問題導(dǎo)致、傳輸系統(tǒng)問題所致情況可做篩選和排除。

5　結(jié)束語

（1）油井動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的停電、停井報警、巡更管理及數(shù)分析，有效減少了非正常關(guān)井時間，提高了開井時率和采油隊日常管理水平。

（2）油井動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)查詢，有利于對油井進(jìn)行措施性治理。

（3）油井動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)管理時率分析、生產(chǎn)日報查詢，提高了采油隊工作效率、時率分析的準(zhǔn)確性。

（4）油井動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)電能曲線的擴(kuò)展，可有效對應(yīng)油井生產(chǎn)狀況的變化、油井生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整、生產(chǎn)狀況預(yù)警及制定生產(chǎn)輔助措施等。

（5）通過對動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)電能曲線的研究，編制了電能實時監(jiān)測預(yù)警軟件系統(tǒng)，可手動、自動監(jiān)測油井電能，并對電能值異常的油井進(jìn)行預(yù)警，提高了電能曲線的利用效果。

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