标准化远程计量在胜坨油田的应用

来源 :科学与技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhonghuiling2009
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  摘 要:本文就胜利采油厂目前所采取的原油计量方式与原计量方式作一简要对比,并着重提出新计量方式在生产中的实际应用及为实现计量方式所采取人员配置,证实了标准化远程计量在胜坨油田得到了广泛应用,为油田的高产稳产提供了可靠的科技方法。
  关键词:胜坨油田;标准化;远程计量
  确定油井生产的油气水量,可以为油田科学管理提供准确、可靠的计量数据。油井计量是一个相对独立的系统,计量的目的是为了了解储油层的生产状况,分析储油层的变化动态,从而科学制定出开发方案和下一步的调整改造方案,提高油田采收率。
  1 两种计量方式的对比
  为提高计量的准确性,胜坨油田于2011年为每口井均安装示功图远传系统,在实时监测采油设备及地下油层工作情况的基础上,还能有效实时计量每口井的液量,实现了在新的技术条件下标准化远程计量的应用。下面就原计量方法及新型计量方法作一简要介绍。
  1.1 原计量方法
  胜坨油田在2011年前均采用二相分离玻璃管量油方法。该方法操作方便,投资较少,但多口井均需使用一个分离器进行量油,每口井每天按次序倒入分离器进行量油操作,手动瞬时量油,从而推算每口井每天液量,计量误差较大,不能达到标准计量的目的。为此胜坨油田曾经小范围试用过质量流量计及电磁流量计,但由于计量精度和部分油井结蜡造成管径缩小问题而停用。
  1.2 标准化远程计量方法
  目前油田计量正朝着标准化、仪表化、高精度化、快速化、自动化的方向发展,采油四矿在数字化油田的方向上跨出了关键的一步,在全厂率先实现了单井功图智能量油技术。该技术主要包括油井测试、油井数据采集终端、油井数据处理中心三个终端系统。
  1.2.1 物理设备
  每口井变压器下方总开关处并联安装远程标准计量电表,对每口井电量发生情况进行实时监测,后通过独立信号发射系统将数据传至基层单位的油井数据处理中心;每口井井口光杆上安装远程标准传感器(表现形式为示功图①),对井下设备及地层工作情况进行记录,通过另一套信号发射系统传至基层单位油井数据处理中心;每个区域的所有油井所产液量均通过管线输入联合站,在联合站入口安装传感器,对每个区块所来油量进行核实计量。三套数据在油井数据处理中心分别录入系统,独立计量,互为补充验证。
  其中最主要的是功图远传系统,主要由现场数据采集和数据处理点两部分组成:A、现场数据采集主要元器件,主要包括:电源、载荷传感器、位移传感器、RTU模块、数据传输接收设备、高增益全向天线;a.井场供电电源;b.载荷传感器:载荷传感器安装位置在井口悬绳器上,接受抽油杆悬点载荷,并转化成为抽油机杆的载荷变化,载荷传感器量程为0~150kN;c.位移传感器:由磁钢与霍尔探头两部分组成,在抽油机游梁与支架对应位置处分别安装磁钢与霍尔探头,抽油机游梁上下运动,霍尔探头与磁钢之间的距离变化,霍尔探头采集的信号强弱变化,经电路处理转化为电流信号,经RTU处理后识别出上死点、下死点,同时将游梁角度信号与载荷信号按等时间点数据对应获得功图数据,位移传感器:量程为0~5m;d.RTU模块:完成油井数据采集和控制,提供现场测试端的接口,采集数据,并进行转换存储在临时寄存器当中,成为计算机可以识别格式;e.数据传输接收设备;f.高增益全向天线:采集数据向数据处理点多方向发送;B、数据处理点:进行采集数据的接收与处理,采用站内电源供电,主要装置包括:中心天线、中心控制器、数据处理设备;a.中心天线:用于接收数据采集点传来的采集数据;b.中心控制器:主要包括数据处理器、远距离通讯模块、服务器等部分组成;c.数据处理设备:计算机、打印机。
  1.2.2 组成原理
  在线功图计量系统是以示功图为基础,确定有效冲程,计算井下排液量,然后利用油管内的混合液的密度关系计算出体积系数,折算出井口产液量。通过在线功图折算液量,使油井由每间隔几天计量一次到每天计量24次,由多井共同计量到单井计量,可及时掌握油井生产情况,大大减少职工的工作强度。优点:省时省力,通过仪器设备的安装后可通过网络在线查询液量,也能更为及时,更为直观的反应实际液量变化情况;缺点:由于该计量方式通过地面示功图的有效冲程计算液量,稠油井功图因摩擦载荷的影响,使整个示功图更为肥大,有效冲程通过电脑确定存在一定的错误;
  1.2.3 人员配置
  为更好保证在线计量系统的顺利进行,采油四矿将以往的人员配置进行了合理改动,在全矿范围内选拔技术高、责任心的人员组成队矿两级监控小组,由矿长直接领导。矿级监控小组负责全矿范围内的油水井计量及突发情况的沟通、处理;队级监控小组负责本队范围内的油水井计量及空发情况的沟通、处理。两级系统分别独立存在,互为补充,查遗补缺,形成一个有机的整体。
  2 标准化远程计量方式的实际应用
  由于油井属于连续生产设备,发生问题主要包括机械设备因素及地层因素,机械设备发生问题主要体现在电量计量方面,地层因素发生问题主要体现在示功图方面,机械设备因素、地层因素发生变化都会影响液量变化。三者侧重点不一样,但一方面出现问题,另一方面也会相应的出现较小范围的波动,三者综合起来考虑,达到远程发现问题、判断问题的目的。其出现问题也存在随机性,原来的计量方式不能达到及时发现,存在一个较长的滞后期,在发现问题后,判断问题又存在一个滞后期,严重影响了油田的正常生产,在线功图计量系统在及时发现问题也发挥了重要的作用。每口井按照设置可定为分不同时间段上传功图,通过分析功图,能够及时发现载荷变化,达到及时发现问题的目的。
  2.1 运行案例
  2014年1月3日17点41分,采油九队ST3-9-20井查看功图发现3920功图异常,17:41通知采油队落实,(17:45功图报警),18:15采油队回复泵固定凡尔堵。2014年1月10日13点45分,采油九队ST3-9-20井发现功图显示异常,通知采油队落实,14:22采油队回复:泵漏,报停井计划。2014年1月14日04点41分,采油三十队ST3-11x127井查看功图发现功图异常,04:42通知采油队落实, 5:17采油队回复:该井出油,6:51回复泵漏不出。
  2014年1月16日10点12分,采油三十队ST3-11x127井查看功图发现功图显示停井,10:12通知采油队落实, 10:22采油队回复零克掉停井。
  2.2案例分析
  功图量油在及时发现问题方面有效填补了采油工不能全天候进行量油的缺点。比较有代表性的是2014年1月14日04点41分,采油三十队ST3-11x127井查看功图发现功图异常,04:42通知采油队落实, 5:17采油队回复:该井出油,6:51回复泵漏不出。在这个案例中,发现问题时间为凌晨04点41分,这个时间段在以往的计量方式中属于一个空白时间点,通常无计划在此时间段进行量油等操作,只能等到第二天进行手动瞬时量油才能发现,通常发现此类问题后,需要一段时间后才能通过技术手段查找出问题所在,影响了油井的正常生产。发现问题后一分钟即将此问题反馈至当天夜班人员,半小时后,在没有别的技术手段的情况下,夜班人员在井口通过判断井口温度较高确定出油,后又通过量油、憋压等方式在较短时间内确定问题症结,及时采取措施,保证了油井正常生产。
  3 结 论
  以上两种计量方法进行比较不难发现,现计量方法在保证远程计量的准确性、时效性、标准性的基础上,能够及时对油井工况进行研判,从而有效提高采油时率,保证了油井产量任务的顺利完成。
  注释:①示功图:是由井口动力仪绘制一条封闭曲线,其面积大小反映在一个冲程中所做的功,用来判断井下所出现的问题。
  参考文献
  1.油井计量方式的探讨 [中国科技博览2013年第38期]
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