油田地面注水系统数字化管理研究 本文关键词：注水，数字化，油田，地面，研究
油田地面注水系统数字化管理研究 本文简介：摘要：长庆油田已经建立了完善的数字化管理体系，但部分老油田地面注水系统以人工看护管理模式为主，井场看护、巡井工作量大，作业区对井口资料掌握不及时，监控无力度。根据数字化管体系要求，针对注水系统存在问题，进行升级改造。分别对老油田注水系统的注水站、阀组或配水间及注水井口进行数字化管理升级改造。改造后，
油田地面注水系统数字化管理研究 本文内容：
摘要：长庆油田已经建立了完善的数字化管理体系，但部分老油田地面注水系统以人工看护管理模式为主，井场看护、巡井工作量大，作业区对井口资料掌握不及时，监控无力度。根据数字化管体系要求，针对注水系统存在问题，进行升级改造。分别对老油田注水系统的注水站、阀组或配水间及注水井口进行数字化管理升级改造。改造后，现场生产管理由传统人工看护为主的管理模式，转变为智能管理、电子巡井、“精确制导”的主动方式。
关键词：注水系统；数字化管理；工艺流程；监测；流量；压力
长庆油田复杂的地貌、地质特点导致井场多，布站多。油区内沟壑纵横，井站分散，道路条件不发达，生态环境脆弱，安全环保要求高，效益开发的成本控制难度大。提高经济效益需要减少井场住人，改变布站方式取消值守人员，缩短管理链，通过技术创新，优化简化地面工艺，研发新型装备，实施管理创新，从而达到井场、站场无人值守，生产和管理合二为一，以故障预警、多级监视为出发点，探讨数字化生产管理的方向，通过标准化设计，市场化运作的模式，实现长庆油田的数字化管理。随着长庆油田数字化管理工作推进，目前长庆油田建立了完善的数字化管理体系。但还有部分老油田还是以人工看护为主管理模式，井场看护、巡井工作量大，作业区对井口资料掌握不及时，监控无力度；并且经过长期开采，产量的逐步递减，现有生产系统长期的运行，老油田地面注水系统骨架站场所辖的注水井数减少及单井配注量降低，站场规模相对较大，出现了“大马拉小车”的现象，造成站场回流量大，注水系统效率降低，能耗大。为适应数字化管理体系，必须对老油田地面注水系统进行数字化管理升级改造。长庆老油田地面注水系统主要为两大注水流程。①单干管、小支线、多井配水活动洗井注水工艺流程，为二级布站流程，主要在２００４年以前采用；②树枝状单干管稳流阀组配水、活动洗井注水工艺流程，为一级布站流程，主要在２００４年以后采用。注水系统仪表使用就地显示仪表。注水系统仪表使用情况如上表。
１注水站数字化管理升级改造
注水站的数字化管理建设主要设置站控系统，完成站内各生产设施运行参数进行自动采集，并进行显示；对重要生产过程实现联锁控制，并对报警信息进行提示和记录。监测内容有①监测注水泵的启、停工作状态，及注水泵电机的三相电流、电压及功率等参数；②监测喂水泵的启、停工作状态，及出口压力；③监测水罐的连续液位，当液位超高限、低限时报警；④监测注水干线压力、流量，并自动完成流量积算；⑤监测污水池连续液位，当液位超高限、低限时报警。针对油田注水站数字化管的要求，对老油田注水站进行升级改造。目前老油田注水站现状：①水罐、污水池液位每天由员工就地观测；②注水泵附带电控柜，回流运行，注水泵及喂水泵就地手动启停；③站内流量计及压力表均为就地显示仪表，由员工就地观测；④注水量及回流量由员工就地观测、调节。注水站数字化管理升级改造内容（包括橇装注水站）：每座注水站２台注水泵配变频器，通过自动调节频率，减少注水站的回流量；水罐安装静压式液位计，实现监测水罐的连续液位，当液位超高限、低限时报警；污水池安装液位计，实现监测污水池连续液位，当液位超高限、低限时报警；注水站内垂直式电子水表更换为ＬＵＳＨＺ／ＪＴ型磁电式旋涡流量计，数显电子压力表更换为ＹＳＨ－１３１Ｂ型数字压力变送器，流量计和变送器均采用４～２０ｍＡ脉冲信号，为三线制，实现所有点的流量及压力监测，并自动完成流量积算。以上所有信号均上传至注水站的控制系统，控制系统主要由过程控制单元、操作站、局域网络（ＬＡＮ）连接设备等组成，并配置相应的操作系统、专业工业过程监控软件及其它应用软件等。同时，辅助注水站的安全管理，观察站场全貌生产运行情况和人员进出状况，在紧急情况时起到分析事故的原因，新增视频监视系统。对全站的实时图像进行采集，并将信号上传至上位系统。
２站外系统数字化管理升级改造
站外系统的数字化管理建设主要将监测阀组、配水间及注水井口的流量、压力信号，上传至上位系统，完成站外系统运行参数自动采集，并进行显示，同时远程控制阀组及配水间的流量调节。监测内容有①单井注水管线的注水压力；②单井注水管线的注水流量，并自动完成流量积算；③注水汇管的压力。老油田地面注水站外系统现状：①配水间流量计量采用垂直式电子水表，压力表采用数显电子压力表，全部为就地显示仪表，由员工就地观测；②阀组采用稳流自控仪（表头无信号输出），压力表采用数显电子压力表，全部为就地显示仪表，由员工就地观测；③注水井口安装数显电子压力表，油套压由人工就地读取。站外系统数字化管理升级改造内容：配水间垂直式电子水表更换为稳流自控仪，带ＲＳ４８５／ＭＯＤ－ＢＵＳＦＯＲＲＴＵ输出信号，压力表更换为数字压力变送器；阀组稳流自控仪更换表头，带ＲＳ４８５／ＭＯＤＢＵＳＦＯＲＲＴＵ输出信号，压力表更换为数字压力变送器。注水井口压力表压力表更换为数字压力变送器。配水间、阀组及注水井全部实现无人值守，做到远程监测控制。以上数据信号与油气井场数据信号一起输出，共用１套传输设备，上传至上位系统。
３设想
注水站低压系统所有闸阀全部安装电动控制阀，可以实现流程自动切换。提高自动控制水平，减小工人的劳动强度。
４结论
老油田地面注水系统通过数字化管理升级改造后，注水站作为扁平化生产管理模式的基本管理单元，完成本装置生产管理和站外所辖注水井的数据监控两大基本功能。站内值班以保证站场安全、平稳运行为原则，实现关键生产数据和视频的采集、监控，及变频控制注水泵的连续平稳注水。阀组或配水间及注水井巡护利用井场的电子巡井和数据采集、传输系统，数据、图像等并以增压点为媒介传输至注水站，实现远程监控。生产管理由传统的人工巡检方式，转变为智能管理主动方式。按照“重复性好的工作机器做，重复性差的工作员工做”的构想，初步实现了“让数字说话，听数字指挥”。将员工从驻井看护、油区巡护、资料统计等繁重、重复性劳动中解脱出来，劳动组织模式从原来单调的驻井站看护转变为相对集中工作，集体生活，提高员工生活质量，真正体现“以人为本”的现代文明管理理念。生产流程实时跟踪、量化分析、过程监控、智能预警报警，提升了生产安全管理水平，降低用工总量。
［参考文献］
［１］黄远其．ＧＢ５０３９１－２００６，油田注水工程设计规范［Ｓ］．
［２］方鹂．Ｑ／ＳＹＣＱ３４１９－２０１０，注水站数字化管理建设要求［Ｓ］．
作者：王瑞英 董巍 商永滨 毛泾生 王斌 程忠钊 单位：西安长庆科技工程有限责任公司
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