赵晨光
中国石油化工股份有限公司华北油气分公司采气一厂,陕西省榆林市 719000
摘要:本文介绍了油气田当前井站管理现状,以及智能化井站建设现状及前景。重点介绍了油气田井站一体化建设主要内容及解决的问题,一体化智能管控平台的功能设计及对未来油气田智能化应用方向的探索。
关键词:井站,一体化,智能管控,管控平台
0、引言
井站是油气田生产实践的第一环,是生产关系、生产潜力所在,它能最直接、最敏感的体现油气田生产信息化进展情况,油气田企业十分重视井站的现代化建设工作。当前,井站管理主要依靠人工巡检,人员值班,定点管理。在信息化建设大环境下,通过对“井站一体化智能管控平台”建设,利用目前比较先进的自动化技术、传感与检测技术、通信技术以及计算机与网络技术,取代传统人工环节,探索改变传统的生产运行模式。利用现有的信息化手段,提高运行效率,降低成本费用,提升井站安全,降低环保风险,具有广阔的应用推广意义。
1、平台实现的目标
为提高油田生产信息化水平,探索信息化背景下片区井站一体化管理模式,以信息化手段实现含水、加热炉温控、管道巡检等工作环节的生产变革,建立零时相应、全局控制的一体化管控平台,实现线路巡检向故障点巡检的转变,并探索新形势下的劳务外包模式的转变,从井站分离式转变呢为井站一体化集中业务外包,强化扁平化管理,压缩业务外包费用。实现“监控可视化、运行一体化、分析智能化、指挥精准化”,全面提升生产管理水平。
2、一体化智能管控平台涵盖内容
一体化智能管控平台涵盖内容主要包括:井口远程监测、井口远程调控、无人机巡线、站内在线含水监测、监控中心软件平台开发。
2.1 井口远程监测
装置安装在油井套管上,通过参数的设置,装置定时对油井液面进行监控诊断。把诊断结果及各项数据接入到油井RTU中,通过网络传输至监控中心。根据油井各项参数(最大套压,沉没度,泵挂深度),通过油井RTU对油井启停机控制、变频器转速调节等辅助控制,监控中心能够实时了解油井运行情况,便于对油井运行进行适当调整,使油井运行在最佳状态。
2.2 井口远程调控
水套炉井加装加热炉智能温控系统,实现片区单井水套炉温度稳定、实时监控、熄火报警。利用现有井场油井远程监控系统RTU控制柜,在保持原系统油压、套压、回压、油温、抽油机电工参数、抽油机示功图等参数稳定采集的情况下,增加加热炉炉温控制系统,使之能够读取加热炉的数据并能对加热炉温控系统进行远程控制。
2.3 无人机巡线
为实现信息化建设,在油田站场配备无人机及相应的电源储备,以实现计转站片区所有单井管线每日巡检的要求。并在计转站建设相应的无人机起降平台。
监控中心安装无人机飞控系统,软件安装在中控室电脑上,根据需要架设通讯天线,安装操控云台,画面接入壁挂式60英寸液晶显示器,显示实时画面。实现对片区所有管道每日巡检,实现无人机自动巡航。
2.4、站内在线含水监测
在计转站进站阀组处分别增加混配器及在线含水检测仪各一台;所有含水数据通过中控室电脑软件监控、记录、生成报表。可以在切换检测各单井含水的同时不影响单井计量。
井口原油含水分析仪采用双管段结构,测量管段和旁通管段自动切换。测量过程由以下几个步骤组成:切换取样,初步测量分析,加热分层,含水率分层扫描测量,计算综合含水。液流通道切换到旁通管段的同时,原来流经测量管段的介质被截留,可按设定的任意时间间隔静置、加热、分层、扫描测量。由于创造了相对静态的测量环境,气液及杂质的分层时间可以很长,还有加热的辅助,因此可以取得很好的测量精度。除了输出含水率测量结果,仪表可以测量工况条件下的气液比。
2.5、监控中心软件平台
2.5.1 基于PCS系统的站库监控
计转站使用本站的账号只能看到本站的数据,处理本站的报警,查询本站视频及相关生产数据。
2.5.2 计转站拓扑图定制
使用图标形式将站间拓扑关系进行展示;并将站库周边的井在拓扑图中进行标识,并将重点参数在图中展示出来,实现对各站库点、作业井的快速检索。
2.5.3 油井远程调控
井口掺稀单井实现掺稀远程控制;减少人员往返井场消耗的时间,能够更及时实现井场生产调节。加热炉大小火控制,实现远程控制加热炉大小火控制,能够节约加热炉用气,节约生产成本。
2.5.4 站内在线含水监测
(1)实现站内在线含水检测仪实时传入PCS,通过在线含水监测仪将减轻现场采样以及含水分析化验的工作。通过系统自动生成各井的含水信息。
(2)将计量撬数据实时传入PCS,实现单井计量,减轻站内工作人员抄表工作,生成的数据能够更好的支持管理区资料员报表生成工作。
2.5.5 巡井班班长报表定制
开发采油井班长报表:实现井口参数以及计量含水数据自动抽取,形成巡井班长报表,降低数据录入工作,省去含水化验报表和计量报表。
2.5.6 重点井报表定制
各采油厂管理区自行选定重点井进行数据跟踪,PCS系统根据选定的井号自动生成各井对应的跟踪模版,并将井口已经采集的实时数据填充进模版,减轻调度人员的数据录入工作。
2.5.7 数据集成
以中控室为中心,实现对井信息的全面掌握,包括井口数据、井深结构、生产层段、管柱结构等,同时以图表形式展示日产液,累产液,日产油,累产油及含水掺稀等信息。
(1)计转站集输数据关键点日常报表
(2)各计转站每小时关键位置参数监控;管理区计转站重点参数
(3)单计转站监控参数报表
(4)提供pcs系统和地面集输系统数据接口
2.5.8 智能预警优化
实现对现场多参数组合预警,通过多参数综合分析,精确定位井口问题,方便进行井口生产情况精细化分析。
3、平台建设应用效果
3.1 管理模式变化
通过对计转站片区井站进行信息化改造及“井站一体化”管理,实现整个区块由一家单位管理,代运行队伍由被管理者向生产管理主体转变,改进管理模式,优化工作流程,实现现场自主管理。站内中控室的改造迁移,各类生产及监控系统的接入,实现参数、视频实时监控,异常情况及时发现、及时处理,提高生产运行效率,实现故障巡井。
3.2 降低安全环保风险
无人机智能巡检、加热炉温控,第一时间发现刺漏,降低管线刺漏污染风险,减少污染面积,降低环保风险。
3.3 优化人员车辆成本
通过“井站一体化”管理及信息化改造项目,实现故障巡井,减少巡井线路及人员,节约成本。
4、结语
通过对井站一体化智能管控平台的建设,实现了对计转站、单井的远程数据监控,提升管道运行抗风险能力,实现油气田站库的无人值守,为构建“安全、绿色、平稳、高效”的智能化区块提供有力支撑。
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