數(shù)字采集傳輸技術(shù)在采油工程的應(yīng)用

姚勝?gòu)?qiáng)

大港油田公司第五采油廠 天津 300280

將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)、5G等應(yīng)用到數(shù)字采油中，大大提高采油效率。以智能化、數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，分析了數(shù)字化采集與傳輸技術(shù)在油廠采油過程中的應(yīng)用，以提高經(jīng)濟(jì)效益。

1 采油管理的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 取得的成就

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，如今我國(guó)在信息化技術(shù)應(yīng)用于采油管理方面已經(jīng)取得不錯(cuò)的成就。在傳統(tǒng)的采油工作中，因?yàn)椴捎凸ぞ咧饕蕾嚦橛蜋C(jī)等大型設(shè)備，人員操作不當(dāng)和設(shè)備老化等原因，機(jī)械打擊事故、高空墜落事故時(shí)有發(fā)生，影響正常生產(chǎn)的進(jìn)行，更給企業(yè)和個(gè)人造成不可挽回的損失。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在采油管理工作中的應(yīng)用，人員操作變得更加便捷不容易出錯(cuò)，對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，也能更好地降低采油工作中的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，提高采油管理工作的水平[1]。

1.2 面臨的不足

就目前的實(shí)際情況而言，“數(shù)字油田”的概念依舊處于理論階段。具體來說，“數(shù)字油田”要求以信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過對(duì)石油工程科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、安全管理科學(xué)、信息工程學(xué)的綜合研究，實(shí)現(xiàn)石油油田全面信息化建設(shè)，促進(jìn)石油開采技術(shù)和采油管理工作向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化、空間化、可視化改革。這一理論思想提出的情況，無疑是未來采油管理工作的主流體系，是采油工作為從根源上滿足時(shí)代需求、完成安全生產(chǎn)不得不面臨的階段。但目前我國(guó)計(jì)算機(jī)與采油管理的應(yīng)用技術(shù)不成熟，理論研究不徹底，計(jì)算機(jī)技術(shù)在采油企業(yè)的大范圍傳播與應(yīng)用依舊存在阻礙。

2 采油工程中數(shù)字采集傳輸技術(shù)的應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)功能

第一，數(shù)據(jù)倉庫。主要負(fù)責(zé)接收注水站以及抽油機(jī)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)保存在系統(tǒng)中以便隨時(shí)查看，并且，還具備保存、查看清蠟機(jī)作業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)的功能。第二，設(shè)備管理。對(duì)相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的信息維護(hù)，如注水站、清蠟機(jī)以及抽油機(jī)等。第三，可以實(shí)時(shí)采集清蠟機(jī)的工況信息，并對(duì)其清蠟結(jié)果進(jìn)行智能評(píng)分，根據(jù)實(shí)際對(duì)數(shù)據(jù)參數(shù)做出調(diào)整，最終保證清蠟結(jié)果得到進(jìn)一步優(yōu)化。第四，預(yù)防性維護(hù)。該功能會(huì)通過對(duì)洗井?dāng)?shù)據(jù)及結(jié)蠟情況進(jìn)行分析，得到油井結(jié)蠟曲線，并與歷史清蠟評(píng)分、產(chǎn)量數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，構(gòu)建出預(yù)防性清蠟?zāi)Ｐ停?dāng)清蠟需求值被多維度觸發(fā)值所滿足時(shí)，會(huì)生成清蠟作業(yè)任務(wù)。第五，抽油機(jī)調(diào)參。該功能中，調(diào)參過程均會(huì)有詳細(xì)的記錄，可以對(duì)調(diào)參結(jié)果進(jìn)行細(xì)致分析，以便做出不斷優(yōu)化，并且在調(diào)參數(shù)據(jù)不斷積累中，可進(jìn)行調(diào)節(jié)算法模型的構(gòu)建，共包含三個(gè)模塊，首先，與油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)、動(dòng)液面以及示功圖相結(jié)合，同其他參數(shù)進(jìn)行比較，進(jìn)行抽油機(jī)參數(shù)調(diào)節(jié)[2]。其次，調(diào)參記錄模塊。最后，調(diào)參結(jié)果比較，將其他井口相關(guān)數(shù)據(jù)與調(diào)參前及調(diào)參后數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，形成階段性對(duì)比報(bào)告，從而對(duì)調(diào)參成果進(jìn)行判斷。第六，數(shù)據(jù)可視化，SCADA系統(tǒng)中接收到的其他生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，與業(yè)務(wù)實(shí)際需求相結(jié)合，建立數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖，從而分析數(shù)據(jù)間的關(guān)系及走向，可以是預(yù)警區(qū)間圖、標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比圖，也可以是趨勢(shì)走勢(shì)圖。

2.2 成組的抽油機(jī)數(shù)字采集傳輸技術(shù)

通過這一技術(shù)，一方面，可以對(duì)各種動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)參數(shù)實(shí)施高精度數(shù)字化控制，另一方面，還具備一機(jī)控制多臺(tái)抽油機(jī)的功能；應(yīng)用了多套控制系統(tǒng)及恒扭矩電機(jī)，同時(shí)引入了多種傳感技術(shù)，可以將相應(yīng)的參數(shù)數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)中，進(jìn)行實(shí)際的數(shù)據(jù)分析，從而做到對(duì)抽油機(jī)的智能化監(jiān)管。對(duì)井口數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，同時(shí)，配合井口回壓、沖次、載荷等數(shù)據(jù)，在良好應(yīng)用系統(tǒng)功能以及油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)測(cè)試、動(dòng)液面監(jiān)測(cè)技術(shù)以及示功圖的基礎(chǔ)上，進(jìn)行工況的在線調(diào)參及優(yōu)化，最終保證油井工作效率大大提升[3]。

2.3 及時(shí)引進(jìn)先進(jìn)實(shí)踐成果

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和信息時(shí)代的來臨，采油管理工作正面臨更大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。一方面新技術(shù)和新方法在采油企業(yè)的應(yīng)用，提高了采油企業(yè)日常管理工作所需要耗費(fèi)的成本，同時(shí)屬于發(fā)展中國(guó)家的中國(guó)，對(duì)于生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)水平的需求，已經(jīng)激化了社會(huì)生產(chǎn)對(duì)石油開采數(shù)量和質(zhì)量水平的提高。

另一方面因?yàn)樾虏牧?、新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)上石油原油的價(jià)格正呈現(xiàn)下滑趨勢(shì)，采油企業(yè)正面臨不小的經(jīng)濟(jì)壓力。對(duì)于部分實(shí)現(xiàn)管理技術(shù)成功改革的企業(yè)而言，新技術(shù)帶來的生產(chǎn)動(dòng)力保證了企業(yè)的安全生產(chǎn)，也提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)活力，讓企業(yè)面臨時(shí)代的挑戰(zhàn)，順利化壓力為動(dòng)力，得到更好的發(fā)展。但也有部分投資新技術(shù)研究失敗的企業(yè)，不僅未能解決社會(huì)背景下國(guó)家給企業(yè)采油管理工作帶來的問題，反而讓經(jīng)濟(jì)的壓力日益增加，加速企業(yè)體系崩潰的進(jìn)程[4]。

因此，為了實(shí)現(xiàn)工作水平的提高，帶動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率的優(yōu)化，必須積極進(jìn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于采油管理中的實(shí)踐。當(dāng)然，對(duì)于新技術(shù)的投資不應(yīng)該盲目冒進(jìn)，而應(yīng)該立足于企業(yè)的基本情況，盡可能及時(shí)引進(jìn)別人先進(jìn)的實(shí)踐成果，為優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)提供發(fā)展和傳播的平臺(tái)，也能更好地實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身管理能力的優(yōu)化。

3 結(jié)語

綜上所述，社會(huì)不斷進(jìn)步的過程中，科學(xué)技術(shù)也在不斷發(fā)展，現(xiàn)今已被廣泛應(yīng)用于采油工程中，采油工程中數(shù)字采集傳輸技術(shù)具備較多的功能，如數(shù)據(jù)倉庫、設(shè)備管理、預(yù)防性維護(hù)以及抽油機(jī)調(diào)參等，并且在其各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的良好應(yīng)用下，能夠?qū)λ杏途M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證采油工程的順利開展。為進(jìn)一步促進(jìn)數(shù)字采集傳輸技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，可以加大資金投入、強(qiáng)化技術(shù)人員培訓(xùn)及創(chuàng)新技術(shù)管理機(jī)制，當(dāng)然方法并不局限于此，未來工作中還應(yīng)不斷做出研究探討。