物聯網數字化智能注水監測系統在油田注水運行管理中的應用

霍萍萍 李康 武金衛 代曉旭

摘要：基于社會的深入發展，油田開發也獲得了較快的發展，原有的現場管理模式中引入了企業用工成本。基于此，利用物聯網監測系統，有利于油田管理者更好地掌握注水運行情況，促進注水運行的高效管理。文章首先分析了該系統的原理，接著探討了這一系統的運用以及對比分析，在此基礎上提出了系統應用優勢與改進升級建議，以期為有關人士提供參考。

關鍵詞：物聯網;監測系統;注水運行管理

引言：針對物聯網檢測系統來說，其服務對象是油田注水作業的現場管理，利用遠程傳輸的方式，來實時檢測注水作業的各項參數，這樣不但能在很大程度上減少成本，以及工作人員的勞動強度，增強管理工作效率，還能迅速地查到設備故障，有利于提升油田生產的安全性。對這一檢測系統而言，其操作及使用都是非常簡便的，且功能也比較完備，有著安全、可靠的性能，維護起來也十分簡單，在油田注水作業開發中，利用該系統能夠實現管理手段現代化以及業務處理數字化等運行管理模式。

1.系統的原理

就現場測控儀表來看，可以借助有線方式將數據傳送給協議箱，也可借助無線的方式完成這一流程，當數據達到協議箱之后，會被進行采集處理，在這之后，會將其發送到物聯網傳輸模塊中，讓物聯網傳輸模塊通過GPRS/4G把這些數據信息發送給Internet服務器，也可以利用無線WIFI技術來完成，針對油田管理人員來說，可以利用網絡設備對服務器進行訪問，也可利用物聯網接收模塊把這些數據發送給標準站控，該方式通常用在沒有互聯網覆蓋的地區，然后通過系統顯示界面，就能進行查詢及統計分析等工作通過物聯網系統，對現場監測儀表來說，它會把這些數據發送給標準站控[1]。另外，利用系統操作界面，還能實現查詢及統計分析等功能，并將結果輸出，如將管壓數據輸出。若是現場管壓超出預設值，亦或是小于預設值的情況，那么該系統就會出現報警行為，對管理人員進行提醒，讓其確認處理，這將為設備的故障查找工作奠定基礎，可以在很大程度上提升生產速度。

2.系統的運用與比較分析

近些年，就油田采油廠來看，往往對油田的注水開發作業尤為重視，且對于頂層設計工作也特別重視，還組建了注水領導小組，并規劃了較為詳細的注水方案，與此同時，在采油廠中還引入了前沿的注水設備及注水工藝，在這一方面做了很多準備工作，現階段，在一些注水站點還建設了物聯網檢測系統。現階段，針對延長油田，大多數的采油廠在進行注水作業時，對其運行監測通常是按照傳統的磁電式流量計來完成的，還有的采油廠是利用干式水表來實現注水流量的監測，這兩種監測方式都是通過人工形式完成的，在注水作業開展的初期階段，這兩種方式基本可以實現計量監測的需求，由于油田注水技術的深入發展，其缺陷越來越明顯，而物聯網數字化系統的研發，則剛好對這些缺陷進行了彌補[2]。

（1）人工注水監測。對于人工注水監測來講，往往需要使用兩種監測設備，一種是流量計，另一種就是干式水表。很多情況下都會實施人工方式來抄表，根據配注量的需要進一步來設置以及調整水表，因為會被一系列因素所影響，例如注水壓力變動，使得調節步驟過于繁瑣，進而難以確保配注達標率。難以確保參數錄取的有效性以及精準性，僅能借助紀律來進行約束，最大程度讓工人根據要求，認真做好對參數的記錄工作。在匯總報表之后，緊接著逐級上報，管理人員方可充分了解有關數據，難以確保數據的實效性[3]。相比之下，設備配置所需要的費用較少，不過需要較多的人工費用。針對于田注水系統來講，因為其屬于高壓運轉狀態，反反復復的人工抄表有著一定的安全隱患。采用人工檢查，有礙于第一時間找到設備故障。（2）智能注水監測。往往需要兩種監測設備，一種是自控流量計，另一種就是物聯網設備。能夠達到實時采集工況的目的，其中包含一系列的參數，例如瞬時以及累計流量，可以有效彌補人工抄表的不足，同時能夠結合注水壓力的改變情況，合理有效的調節注水量，能夠保證配注達標率。能夠達到實施監控的目標，可以實時體現注水參數，有效避免人工造假的情況，保證了數據的精準性以及有效性。在進入系統界面之后，能夠隨時隨地調取參數，有著理想的時效性，同時能夠達到共享數據的目的。相比之下，需要較多的設備成本，不過能夠減少人工費用。因為屬于實時數據采集，用不著人工抄表，所以能夠有效避免隱患的出現。借助系統實時監測，能夠第一時間找到設備故障，便于第一時間進行維修。

3.結論及建議

根據具體的運用效果來看，利用物聯網監測系統來開展注水作業，可以實現場運行的遠程監控，有利于更好地管理所轄區域的注水流量及壓力。基于物聯網監測系統的運用，人們對該系統也重視起來。對油田注水作業而言，該監測系統的運用，使其數字化建設的趨勢，有著十分顯著的優勢，因此油田管理人員十分認可該智能化監測系統，伴隨油田注水開發作業的規模越來越大，它將發揮著不可比擬的作用，能夠充當管理人員的眼睛，通過對所有注水站點的監控，有利于實時掌握其注水參數，讓油田技術人員可以使用第一手資料，從而對注水作業進行動態分析;還可以讓他們更好地完成注水調剖等技術的評估工作;對油田各層管理以及技術者來講，能夠將這些數據參數進行實時共享;幫助油田工作者降低其工作強度;并在一定程度上減少其安全風險;當該智能檢測系統建設出一定規模，可能極大地完善油田的人資結構，提升其作業效益，減少生產成本。當然，就該智能檢測系統而言，還應進一步進行完善及更新：（1）應積極強化系統的穩定性及持續性;（2）需使其滿足油田的客觀環境;（3）應能夠為油田工作者提供學習及運用的便利;（4）伴隨石油市場的日益萎縮，需盡可能地減少系統的投資成本，促進延長油田的大規模發展及應用。這樣才可以更好地發揮物聯網智能系統的作用，促進油田注水開發的持續發展。

參考文獻：

[1]高彥斌，高祖發，趙博，等.物聯網數字化智能注水監測系統在油田注水運行管理中的應用[J].石化技術，2020，27（02）：277+208.

[2]張波.遠程注水控制監測系統在油田應用的研究[J].石油石化節能，2019，7（01）：5-9.

[3]宋子龍，聶波，巴合提亞爾.基于EPDM的油田注水水質監測管理系統開發與應用[J].中國管理信息化，2018，18（18）：77-78.