數字采集傳輸技術在采油工程的應用

王鵬

中海石油（中國）有限公司深圳分公司 河北滄州 061000

為響應國家兩化融合“以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化，走新型工業化道路”的號召，進一步提高采油系統數字化和自動化應用力度。采油智能化系統是將每一口油井，每一個井場，每一個工作站的設備用數字化技術合為一體，通過互聯網、物聯網技術物物互聯，整合應用硬件和軟件，完成實時采集、上傳、分析和優化，實現“井筒熱洗智能清蠟提效果，抽油機運行平穩節能提效益，井筒抽汲參數優化提效率”的目標，實現以作業區為基礎網絡平臺的數字化運行和數字化監管。

1 數字采集傳輸技術在采油工程管理中應用的重要意義

采油工程管理是石油開采中一項重要工作，需要根據石油開采計劃，依據生產設計要求，對于過程中的注水井和生產井進行科學管理，提高石油生產效率與質量。以前的采油工程管理采取人工搜集與記錄數據辦法，存在著耗時長且數據不完整等問題，而且具有安全風險[1]。數字采集傳輸技術發展改變了以往的采油工程管理方式，借助計算機搜集數據，自動傳輸到工程管理系統中，利用大數據分析技術整合基礎上，挖掘數據內在關聯性，掌握采油生產活動規律，提高開采效率，有助于石油產品質量提升，從而達到預期采油工程管理目標，促進石油開采企業效益增長。數字采集傳輸技術最大的優勢在于操作方便，可自動搜集和傳輸數據，完成數據整理以及統計，確保采油工程各項數據完整性，建立數據庫，分析處理數據，掌握內在關聯性和規律，對于采油生產活動全面了解，工程管理做到心中有數，最大程度提高管理效率。

2 系統功能

針對采油工程的數字采集傳輸系統，其自身具備較多功能，第一，數據倉庫。主要負責接收注水站以及抽油機等實時數據，使數據保存在系統中以便隨時查看，并且，還具備保存、查看清蠟機作業相關數據的功能。第二，設備管理。對相應設備進行相應的信息維護，如注水站、清蠟機以及抽油機等。第三，可以實時采集清蠟機的工況信息，并對其清蠟結果進行智能評分，根據實際對數據參數做出調整，最終保證清蠟結果得到進一步優化。第四，預防性維護。該功能會通過對洗井數據及結蠟情況進行分析，得到油井結蠟曲線，并與歷史清蠟評分、產量數據以及相應的生產數據，構建出預防性清蠟模型，當清蠟需求值被多維度觸發值所滿足時，會生成清蠟作業任務。第五，抽油機調參。該功能中，調參過程均會有詳細的記錄，可以對調參結果進行細致分析，以便做出不斷優化，并且在調參數據不斷積累中，可進行調節算法模型的構建，共包含三個模塊，首先，與油井生產數據、動液面以及示功圖相結合，同其他參數進行比較，進行抽油機參數調節。其次，調參記錄模塊。最后，調參結果比較，將其他井口相關數據與調參前及調參后數據進行比較，形成階段性對比報告，從而對調參成果進行判斷。

3 數字采集傳輸技術在采油工程的應用

3.1 成組的抽油機數字采集傳輸技術

通過這一技術，一方面，可以對各種動態運動參數實施高精度數字化控制，另一方面，還具備一機控制多臺抽油機的功能；應用了多套控制系統及恒扭矩電機，同時引入了多種傳感技術，可以將相應的參數數據上傳至系統中，進行實際的數據分析，從而做到對抽油機的智能化監管。對井口數據進行采集，同時，配合井口回壓、沖次、載荷等數據，在良好應用系統功能以及油井生產動態測試、動液面監測技術以及示功圖的基礎上，進行工況的在線調參及優化，最終保證油井工作效率大大提升[2]。

3.2 智能化生產優化技術

通過采集日常的井口實時數據、計量間數據、配注站數據、聯系站數據，對數據進行有效預處理，應用數字化平臺提供的先進數據分析工具對數據進行分析，從而提前預報油氣井計量間、配注站、聯合站等不正常運行狀態，并實施修正，系統故障時可提示操作者，作業區平臺監控人員可根據診斷信息，及時調度現場操作員到井口、計量間、配注站、聯合站進行有針對性的維護作業。同時，故障被跟蹤并存入歷史數據庫，從而實現長期的維護優化。基于Web的報表和顯示，可進行專家在線遠程會診。此系統如同一名智能操作員，可全年度全時空不間歇地監控每一口油井。

3.3 多參數清蠟時機與清蠟效果分析技術

在各種數據傳感器的作用下，能夠對數據進行實時采集與上傳，平臺接收到數據信息后，會通過對多項數據進行分析，了解洗井及結蠟情況，并形成曲線圖，以便實時判斷清蠟作業及運行效果，并且會將判斷信息發送給操作人員，為保證作業效率的有效提升，也可以采取人工干涉的方法[3]。

3.4 智能化生產數據傳輸技術

首先，SCADA系統會通過接口的方式接收到井場油氣相應的實時數據，如生產數據、配注站數據以及計量站數據等。其次，清蠟機的電機及運行參數，會在2.4G無線通信模塊下，實現與井場主RTU間的通訊，再通過專用的通信信道實現與作業區服務器間的數據通信，開展數據傳輸、接收控制指令等工作。

4 結語

綜上所述，社會不斷進步的過程中，科學技術也在不斷發展，現今已被廣泛應用于采油工程中，采油工程中數字采集傳輸技術具備較多的功能，如數據倉庫、設備管理、預防性維護以及抽油機調參等，并且在其各項關鍵技術的良好應用下，能夠對所有油井進行實時監控，保證采油工程的順利開展。為進一步促進數字采集傳輸技術的創新發展，可以加大資金投入、強化技術人員培訓及創新技術管理機制，當然方法并不局限于此，未來工作中還應不斷做出研究探討。