研究采出水一體化管控技術，實現采油廠水系統的動態調控

摘? 要：采油廠當前采出水的處理任務重、可調節運行的空間較小，尤其是回注水量，基本沒有容錯空間。采油廠的水處理系統，涉及到了所有的站庫、單體泵及油水井，而依托采油廠前幾年的生產信息化建設成果，已基本實現了油水井、注水站及接轉站各關鍵生產參數的實時采集、動態跟蹤及遠程調控，因此完全可以將這些數據及功能集成至一個統一的平臺進行采出水的一體化集中管控。

作者簡介：李敏，（1986-），湖南會同人，現工作于勝利油田樁西采油廠信息化服務中心，主要從事生產信息化管理工作。

責任編輯：

1.研究背景

采油廠原油開采進入高含水開發期，油井產水量逐年遞增，產出的采出水通過采出水回注、摻水等方式進行消耗，有效提高了采收率，避免了地面污染，對原油穩產起到了至關重要的作用。但隨著油井含水日漸上升，采出水處理系統越來越復雜，采出水運行工作面臨著諸多考驗：環保管理方面，采取禁止排放的策略，采出水站站外土水池全面取締，油水井洗井液全面回收，嚴禁落地;開發生產方面，綜合含水逐年遞升，產出水量持續上升，消除/減少無效注水、低效注水任重道遠。地面工藝方面，系統內、系統間水量矛盾長期存在。因此，為保障注采生產系統的平穩運行，急需進行采出水一體化管控技術的研究，來實現對采油廠所有采出水的產生及消耗過程的實時跟蹤和動態宏觀調控。

2.問題分析

2.1聯合站方面：聯合站本身是沒有產水和處理水功能的，它必須將接收到的水全部的、及時的輸送出去，才能保證自身不至于出現憋壓、帽罐等情況的發生，而目前聯合站的水處理罐一直處在高位運行，按400+方/時的外輸處理水量計算，如果發生異常情況，在2個小時之內沒有得到有效調節，就會造成溢流串罐等事故的發生。

2.2管理區方面：廠、區兩級水流程相互交錯、相互影響，而各管理區在水量處理方面缺乏有效的溝通渠道、信息不夠透明，基本還是各自處理各自的問題，一口井、一條線路發生異常，在無法做出快速應對調節的情況下，往往導致整個系統憋壓，甚至啟動應急預案流程。

2.3地面工藝流程方面：隨著投產時間的延長，注水泵泵效下降，注水壓力上升，注水干線及單井管線發生破漏的頻次增加，造成系統水量經常性波動，調度調節的難度不斷增大。

3.實施內容

基于采油廠站庫生產信息化建設成果，集成生產實時數據，并將數據進行信息化處理，并且根據采油廠采出水運行業務流程和管理需求，定制實施采出水一體化運行模塊，實現采出水一體化運行監控、報警，最終實現采出水運行的顯現、共享，保障平穩運行。

3.1 建立基礎模型

根據采油廠采出水運行業務現狀，分析聯合站、采出水處理站、采出水二次處理站、注水站、單體泵站的拓撲關系、進出站工藝流程以及站庫自動化建設情況，定制構建采出水站庫進出站模型;分析站庫的儲罐類型以及所屬單位，構建站庫庫存和單位庫存的數據基礎模型;分析站庫以及對應單體泵站之間的拓撲流程關系，以及分隊計量關系，構建采出水運行的拓撲關系模型;分析分系統的采出水生產、處理、消耗與各站庫的關系，構建多個分系統的產注差工藝模型。

3.2 搭建實時監控

3.2.1 全廠采出水總運行監控

根據采油廠各站庫之間的拓撲關系，包括聯合站、采出水站、注水站、單泵站，形成完整的廠級采出水流程拓撲和分系統閉環水處理流程拓撲，基于站庫設備自動化提取數據，結合數據模型，在拓撲圖上展示全廠站庫的庫存指標數據、進出站流量指標數據;根據匯總指標數據展示全廠的采出水庫存。

3.2.2全廠分系統采出水運行監控

基于采出水運行處理模型以及采出水外輸各條支線的運行情況，將污水系統分為9個采出水分系統，分別為東一線、西一線、東二線、樁82、樁74、長堤、樁1、樁104、樁106，根據匯總的指標數據，展示各個分系統的采出水庫存情況以及閉環輸差數據。

3.3 自動報警預警

3.3.1報警設置

在集成自動化上下限報警基礎上，根據監控人員關注的重點指標數據，梳理匯總數據指標，并且在智能預警系統中定制構建相應的采出水報警模型，系統根據建立的報警模型實施監控對應的數據指標，推出采出水報警信息。采油廠人員可根據業務情況對報警模型閾值進行調整，并且可以根據需求新增報警模型，推出報警信息。系統實現趨勢預警，實現采出水運行重點參數的變化趨勢提前預警。同時通過數據處理實現站庫庫存、出站瞬時水量、閉環產注差等方面的預警。

3.3.2報警處置

報警信息推出后，將報警信息集成進PCS報警處置模塊，處置登記報警處置信息、報警原因、報警處理人等信息。實現報警預警的在線的報警確認、處置安排、處置記錄和報警關閉的閉環處置過程，同時系統自動保存處理的時效統計。

3.4 輔助調度運行

面向集輸大隊生產指揮中心用戶和站庫中控室用戶，實現采出水管理調度指令下達及執行監控，各級單位收到指令后進行執行、反饋。在原有的三級調度的基礎上新增站庫人員的使用，對集輸站庫系統進行實施之后，實現持集輸大隊與站庫之間的調度指令下達。根據采出水調度事件數據參數情況，對調度事件信息進行模板化，實現采出水調度事件的過程字段化記錄，在線分析。以崗位人員在崗及交接班數據為基礎，實現采出水事件上報、事件接收處置、事件轉接及關閉等功能。為提升協同運行效率，建立直觀、方便操作的實時在線交流功能。支持點對點、多人群聊處置等功能，實現多級調度的實時在線會話與協同處置。

4.實施效果

實現了全廠、各分系統采出水運行情況的實時展示，為采出水運行管理提供直觀依據;實現了采出水運行異常情況的自動報警，做到及時發現、及時處置，提高了采出水運行的調控效率;實現了對全廠、各站庫采出水運行情況的分析查詢，為采出水運行分析提供依據，指導采出水運行，提高采出水運行管理效率;實現了采油廠、集輸大隊、站庫采出水事件的在線協同運行，運行記錄在線留痕，提高運行效率。

參考文獻

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