油田分注智能控制軟件的設計與實現

朱成濤 白鵬飛 王柳 劉闖 方寶鋒

中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司 天津 300452

國內大多數主力油田受層間層內因素干擾，嚴重影響水驅開發效果，降低油田采收率。而分層注水工藝的發展改善了以上問題[1]。但存在測調周期長[2]，控制軟件版本多的現象。為解決以上問題，研發可實現分注井層段注入量、注入壓力等生產參數的監測的軟件，具備自動測調、驗封、壓力恢復測試以及吸水指數測試等功能。促進對油藏精準開發，具有較高的推廣應用價值[3]。

1 協議內容

油田分注智能控制軟件基于ModBus協議，應用于數據采集以及遠程監控接入，具體數據內容如表1、表2：

表1 讀寫寄存器地址

表2 功能模塊地址

2 啟動界面

軟件啟動之后顯示主界面以及控制器通訊檢測界面。具體根據各廠家制定的統一協議收發指令，解析數據，完成通訊握手以及基本信息顯示。

2.1 控制器通訊檢測界面

軟件通過輪詢收發指令，自動與控制器進行通訊連接，連接成功后自動退出。

2.2 主界面

軟件按照指定采樣間隔定時采集數據，根據統一的協議內容，顯示平臺注水井信息。

3 自動測調

自動測調模塊可輪詢調節井下各層的開度值，使每層的實時流量逐次逼近配注量，實現精細分注[4]。測調過程中智能控制軟件根據配注量與實際注入量偏差調節水嘴開度[5]。

自動測調模塊統一協議內容的數據項見表3：

表3 自動測調模塊統一協議內容的數據

軟件在完成自動調配工作的同時可完成實時數據收集以及數據可視化[6]。自動測試見表4。

表4 自動測調測試報告

4 驗封測試

驗封測試模塊主要用來測試各層之間的封隔特性。智能控制軟件與控制器互聯互通關閉水嘴開度。并可實時采集井下數據并繪制曲線。完成測試后，控制器打開測試層的水嘴開度，此時控制軟件根據關閉前后管柱內外壓差值判斷各層的封隔特性[7]。驗封測試模塊統一協議內容的數據項主要有：驗封控制、驗封保持時間。

5 壓力恢復測試

壓力恢復測試模塊用于明確油井的生產水平，也起到勘察生產井內壓力、油量等參數變化的作用[8]。智能控制軟件與地面控制器華聯互通關閉測試目標層位的水嘴開度，軟件實時記錄更新壓力曲線，直到達到測試時長，結束測試[9]。

壓力恢復測試模塊統一協議內容的數據項主要有：恢復測試控制、測試時間。

壓力恢復測試完成后，可生成測試報告，具體件表5：

表5 壓力恢復測試報告

6 吸水指數測試

吸水指數測試模塊用于驗證各注水層的吸水能力。智能控制軟件可實時更新數據，記錄不同壓力值下的井下各層流量數據。通過抓取該井口壓力下的流量值，完成所有壓力點測試[10]。

吸水指數測試模塊統一協議的數據項主要有：吸水測試控制、水嘴開啟關閉保持標志。

完成測試后生成測試報告，具體如表6：

表6 吸水指數測試表

7 結束語

油田分注智能控制軟件采用《基于Modbus協議的工業自動化網絡規范》制定的采集和控制功能協議報表，統一協議內容，兼容性強，減少數據冗余，促進油藏分析評價以及油藏的精準開發。

自動測調，驗封測試，壓力恢復測試以及吸水指數測試采用統一的協議要求，滿足平臺需求，減少了驗封測調工作量，也為油藏分析評價提供數據支撐。

油田分注智能控制軟件統一界面要求，一定程度實現了規范化，統一化，受眾面廣，培訓成本和工作量降低。具有較高的推廣利用價值。