大庆油田有限责任公司第六采油厂试验大队 黑龙江省大庆市 163000
摘要:通过一年的重新设计和改进,无人值守的物联网钻井平台建成。井站技术方案遵循远程监控、定期检查、应急联动的思路,实现了中心站无人值守运行、中心站集中管理的模式。中心站将生产单位整合为流程管理,并在不同的区域设置。该系统利用SCADA平台实现对其职责范围内的井站的远程控制。日常的维护和应急处理,通过向操作小组发出指示来维护相关的站位和井位。
关键词:数字油田;无人值守井站;远程控制
针对大庆油田5千万吨持续稳定生产导致地面设施刚性增加和总劳力增加这一突出矛盾,该油田正在不断研究和实践数字化应用并提高自动化水平,在智能数字化和现场数字化阶段可以进行远程监测和无人值守的发展,以降低用工紧张
1.井场运行概况
油井是生产原油和注入油田的主要场所,通过原油收集和运输管道与压力提升场所连接。主要生产设备有油井、水井、抽油机、加热炉、集热器、水配室等。大部分油井分布在野外。受雷电、沙尘暴、风暴等自然因素的影响,偷窃行为也屡见不鲜。所以,在生产、施工和调试完成之后,应该在地面设置围栏来保护油井或一组油井。井下日常的生产工作是人工完成的。手工作业主要集中于油井和水井的生产以及安全和环境保护,特别是需要24小时进行人工干预的巡逻检查,以防止原油被盗。
其操作项目(见表1)。
表1井场操作项目统计表
2..实现井站无人值守的意义及问题
数字技术为大庆油田7万名员工实现5000×104t目标提供了重要支撑。它要求数字系统的稳定运行,减少劳动力,最终实现无人钻井的目标。
2.1井场运行方面存在主要问题
井下保护不能实现全天候监控,特别是在夜间井下保持有长期的盲区,不能进行有效监控,这就给罪犯创造了机会,造成大量原油被盗和损失。井下油水井的生产运行及状态监测,必须由现场人员进行操作和实施,以保证油井正常生产。因意外关闭,降低了采收率,影响了产量。巡航次数少,安全隐患大。
2.2站点运行方面主要问题
输送设备自控性不强，无法实现连续稳定输送。增加了员工工作量。用手工记录管路的运行状况,以便监测输出齿轮箱的压力,这样就不能及时发现问题,从而造成紧急维修的延误,容易造成安全生产事故。
3.实现井站无人值守的技术与应用
按照大庆油田数字化建设标准,井场、平台、中心等关键技术主要有:
井位:油量测量,带工作图,抽油机遥控起停,恒流自控水控仪,视频监控,数据采集。
站点:实时采集设备数据,变频自动连续输油,出口状态实时监测。
数字化平台:利用数据库技术显示基站数据。
3.1.1视频监控技术
对于钻井现场,我们选择监控命令高度,安装高分辨率夜间摄像机和智能视频服务器,开发支持视频入侵分析和报警软件,以实现障碍物分析和图像捕捉，提醒员工改正错误。到目前为止,运行效果良好。
3.1.2井场生产动态监控技术
自行开发的固定式生产运行分析技术,跟踪油井生产动态。井下管道生产状况及工作压力,及时发现中断生产的情况,闲置时间减少5天，将地面有效功率进行转换。原油钻井周期由5天延长到15天。
3.1.3抽油机启/停远程操作技术
在抽油机配电柜上安装了电气参数数据采集模块和控制模块。装载机监控员通过对电气参数的分析,可根据实际情况实现对抽油机运行状态的监测和远程启动控制。
3.1.4智能注水技术
单井水分配室内设有专用的恒流自动控制水分配器,通过自动控制器的内部压力传感器和位移传感器传送到站控制管理平台，可以远程控制输入样本。
3.2站点数字化无人值守配套技术
3.2.1研发增压站联动智能输油技术
沿着集运分配器设置增压点的自动启动级,定期比较各增压站的生产级。如一边加压站供油,另一边加压站接到泵送的液体,进行调整时,应将泵的液面设置在如果加压站没有启动,泵的液面会自动增加10厘米,请延长泵送时间,尽可能使泵的移动保证加压站正常工作。在编写连接控制程序后,通过对所有情况的监测和各增压防滑提升泵状态的统计,同时启动和运输的增压站数量从以前的6-7减少到2-3,有效地降低了管路工作压力,减少了运行能耗,确保了稳定的生产运行。
3.2.2设计增压站连续输油技术
数字PLC控制柜支持缓冲罐磁致伸缩液位指示器和自动调整输出泵频率使其在缓冲液位和出口偏差之间的关系。保证了输送的连续性,减少了起动、停泵次数,对输送设备进行了保护,减少了人工操作的风险。现在全厂已有128个连续输油站。
3.2.3站点外输监控技术
在加压站控制平台上,将设立三个防御性监测站点,利用出口管路上的流量计和压力变送器监测上游和下游出口流量、压力和压力。监控现场油压差,一旦发现油压或传动差有异常,将自动通知和报警系统,以便随时查询。这种方法可以得到更好的监视效果。
结论
研究和应用了油田钻井站无人值班技术,解决了钻井站无人值班、数据采集和监测自动化等问题,使数字化油田的管理模式发生了新的变化,达到了新的水平。经过一年多的实际运行。生产数据的实时记录、电子井监控、危险检测、风险预警和智能定位,提高了井下事故预防、防误操作、防盗、防火等功能,值班、值班员能够及时、准确地掌握各油井的位置,并向重点区域提供全方位的预警报警,大大减少了油田油井站的日常检查和维修工作。成本和人员成本带来了良好的社会经济效益和推广价值。第三个采油基地的无人作业点达到921处,覆盖率超过50%,无人作业点10处,减少员工302人,每年节约费用1800万元。
对于输油站来说,升压站存在较大的运行风险。必须配有一系列技术、组织、管理系统和先进的管理方法。所以无监督站点的推广必须提高设备和系统的可靠性,这也是今后研究的主要目的。
参考文献
[1]龙雄云,崔建军,史博, 等.提高油田地面工艺系统数字化程度配套技术[C].//宁夏省科协.第八届宁夏青年科学家论坛石化专题论坛论文集.2012:55-58.
[2]王博,凌心强,夏政, 等.华庆油田地面工艺技术研究与应用[Z].中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司.2012.
作者简介：马忠楠，男，1989年12月（出生日期），在大庆油田有限责任公司第六采油厂试验大队注入四队，从注入站管理（工作专业），联系地址：大庆油田有限责任公司第六采油厂试验大队注入四队，邮编：163000。