大慶葡萄花油田注水井智能測調工藝現(xiàn)場試驗

焦亮(大慶油田有限責任公司第七采油廠，黑龍江 大慶 163517)

0 引言

目前，油田開發(fā)已進入到特高含水期階段，注水質量將直接影響油田開發(fā)效果，而測試質量是注水的基礎[1]。面對注水井測試工作量和工作難度不斷增加以及用工緊張的現(xiàn)實情況，現(xiàn)有的測試技術已無法滿足生產需求，因此開展了注水井智能測調系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗，以提升測試效率，緩解用工矛盾并降低勞動強度。

1 存在問題

1.1 測試工作量逐年遞增，測試難度逐步加大

截至2020年大慶葡萄花油田共有注水井2 396口，其中分層井2 206口，與2012年相比增加490口。注水井測試工作量由2012年的4 300井次上升到2020年的5 510井次，年均增幅達到28.1%。同時，油田注水井細分程度呈逐年遞增趨勢，截至2020年平均單井注水層段數(shù)達3.42個，其中5個層段以上井數(shù)達到263口，測試壓力進一步加大。

1.2 人員短缺，員工勞動強度高，安全隱患突出

傳統(tǒng)注水井測試時工人需搬運重達30 kg以上的測試儀器至井口，并攀爬3～4 m高的井口進行安裝，再開展正常測試操作，如圖1所示。當出現(xiàn)壓力高、出油等情況卡堵儀器時，還需反復攀爬防噴管，完成提送鋼絲解卡、開關高壓閘門等高風險作業(yè)，冬季施工時，安全隱患尤為突出[2]。

圖1 搬運儀器、攀爬防噴管

基于以上現(xiàn)實，為全面提升葡萄花油田注水井測調效率、降低安全操作風險并緩解用工矛盾，開展了注水井智能測調系統(tǒng)現(xiàn)場試驗，以實現(xiàn)油田持續(xù)穩(wěn)產、高效開發(fā)的目標。

2 計劃開展情況及試驗原理

2.1 計劃開展情況

葡萄花油田現(xiàn)有注水井測試班組60個，年均測試工作量5 000井次，班組平均測調效率7.9井次/月，平均測試占井時間3.1 天/井次。自2020年起，在原有的兩臺高效測試車內開展智能測調系統(tǒng)技術改造，實現(xiàn)儀器自動搬運，防噴管自動安拆、遇阻自動解卡等功能，同時實現(xiàn)整個測試過程1人獨立操作完成。計劃開展注水井測調15井次，班組平均測試效率達到8.6 井次/月，平均單井測試時間2.5 天/井次。

2.2 試驗原理

2.2.1 測試儀器自動搬運、回收

針對注水井井口周邊環(huán)境紛繁復雜的情況，通過對地面軌道、水平懸軌等多種方案的對比，選用承重3 000 kg以上的鋼絲繩軌道高空運送的方案進行主體設備的自動傳輸，有效規(guī)避復雜地形對設備傳送工作的影響。

2.2.2 防噴管自動安裝、拆卸，遇阻自動解卡

通過控制程序及電力驅動輔助，使儀器從水平運送狀態(tài)翻轉為垂直，并通過井口定位器，自動對準并完成合緊(或松開)動作。同時通過信號線遠程控制測試閘門自動啟閉，有效規(guī)避高空、高壓作業(yè)風險。針對測試儀器經(jīng)?？ǘ碌那闆r，設計“自動解卡系統(tǒng)”，如圖2所示，模仿人手提拉動作，完成解卡操作，大幅減輕員工勞動強度和操作風險。

圖2 儀器自動運送與自動解卡

2.2.3 測試全過程1人操作完成

通過應用該套系統(tǒng)，測試時員工只需將井口定位器安裝至井口，其余測試操作均可通過遙控器遠程操作。同時額外設計有線控制、視頻監(jiān)控和語音報警等功能，有效保證1人測試操作的安全系數(shù)。

3 試驗效果及效益分析

3.1 試驗效果

本次試驗共應用該操控系統(tǒng)2套，現(xiàn)場完成測試30井次，平均測調用時2.43 天/井次，測試效率9.05井次/月，同比提升1.15井次/月。整個測試過程可由1人完成，并有效規(guī)避高空、高壓作業(yè)。在提升測試效率的同時，也節(jié)約了操作成本，降低了員工勞動強度和安全風險[3]。截止2020年底，應用該系統(tǒng)已累計完成118井次的測試任務，整體運行良好，獲得良好經(jīng)濟效益和社會效益，如表1所示。

表1 智能測調寫實表

3.2 效益分析

通過應用該系統(tǒng)，班組操作成本可節(jié)約0.24萬元/井次，全年可節(jié)約操作成本52.13萬元。下步計劃對剩余的38臺雙滾筒測試車進行改造推廣，預計年可節(jié)約操作成本990.4萬元，具有在全油田推廣的良好前景。

4 結語

(1)該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)單人自動操控，有效降低員工勞動強度、規(guī)避安全風險的同時，可大幅提升測試效率，為油田后續(xù)數(shù)字化、智能化[4]建設奠定了基礎。

(2)該系統(tǒng)平均單井測調天數(shù)2.43 天/井次，測試效率9.05 井次/月，與傳統(tǒng)測試班組相比提升1.15井次/月，平均操作成本可節(jié)約0.24萬元/井次。

(3)從測調新技術的發(fā)展思路可以看出，自動化和多功能集成化將成為未來測試調配技術的主要發(fā)展方向[5]。因此，從經(jīng)濟效益和現(xiàn)場應用情況分析，注水井智能測調系統(tǒng)具有廣泛的應用前景。