抽油井工况远传即时管控运行体系的建立

抽油井工况远传系统的基本功能:2012年3月采油厂以采油三矿为试点, 引入了抽油机示功图远传系统。该系统在抽油机光杆上方夹持载荷、位移传感器, 进行数据实时采集, 经RTU数据处理后传送至移动信号塔, 将信息传至采油厂服务器。最后通过“油水井工况远传系统”把采集到的数据转换为功图以进行分析应用。

工况远传系统实现了对抽油机井功图数据的实时采集、高频次采集和自动入库, 改变了以往每个月职工现场测功图、手工导入数据的形式, 相当于每天给每一口井做24次工况诊断。单井的功图采集量由原来的每月1次到现在的每月720次, 全矿每月产生252000张功图及数据。这些丰富、连续的海量数据为实时监控油井状况提供了依据和可能, 同时也为构建基层精细化管理体系奠定了坚实的基础。

深化认识、自主攻关, 构建工况远传应用体系:

优选报警参数:原系统自带载荷报警, 但载荷报警对倒井的报警率仅34.5%, 对载荷不能报警的原因展开分析分析, 载荷报警是利用数据采集过程中的最大、最小两个载荷极值点报警, 而两个载荷极值数据不能完全体现油井一个冲程内的生产状态。而功图面积由200个载荷数据点组成, 利用了数据采集的所有信息, 一个冲程内的四个过程 (加载过程、卸载过程、吸入过程、排出过程) 、包括管杆弹性变形等信息。因此, 功图面积反映的工况信息更全面、更准确。通过现场生产单井验证、季度倒井的统计验证, 表明功图面积无论何种原因倒井都有变化, 且变化率分界线均超过±20%, 利用功图面积变化率进行倒井报警是可行的。

抽油井倒井报警:2013年1月东辛三矿将工况远传系统中加入了“功图面积变化率曲线”, 通过设置相应的预警值, 进行倒井报警。当年抽油机井倒井148口, 报警148口, 报警率达到100%。实现了开发管理的超前预警, 停井发现时间有效缩短, 提升了问题发现与处置的反应速度, 躺井处理更迅速。

抽油井管理预警:功图面积变化率预警系统运行后, 在对每一口井、每一次报警落实的过程中, 发现不是所有的报警信息都是倒井, 为此进一步展开了对功图面积影响因素的分析, 分析认为影响功图面积的主要有两大因素:载荷P、冲程损失λ。通过进一步的展开分析, 两大影响因素均是受力的影响, 同时也辐射出杆长、混合液密度、回压等因素对功图面积的影响。杆长、混合液密度、动液面、回压、泵间隙、摩擦系数, 这些因素会引起功图面积的变化, 那么反向推导, 功图面积的变化同样可以从多角度反映油井生产问题, 如地面的回压、盘根松紧……;井筒的泵漏、管漏、结蜡、油稠……;油藏的含水、供液能力……, 这些生产问题可以根据功图面积的变化认识和管理。

以往每月1张功图, 资料不连续, 含水、回压等细微影响无法监控;而目前每月720张, 通过连续对比、分析, 含水、管线状况等细微影响的标准可以得到有效监控。目前以小时为单位的功图面积连续曲线可以把这些细微的、短期内的生产过程变化表征出来, 只要我们设置一条合理的管理预警线, 就可以使我们预警的范围扩展至油藏、井筒、地面, 实现我们全过程、全方位的管理预警。

抽油井管理预警的应用效果:实现了油井过程管理的6项突破。

突破一:实现了油井工况异常的超前发现。对于工况异常井以往主要是通过定期的计量、化验以及现场憋压等手段方式来发现, 而目前通过工况远传系统在抽油机井工况一场后1小时整点预警, 通过人机结合的方式实现了工况异常问题发现由“天”提升至“小时”。2013年以来, 通过超前预警, 早发现、快处理, 采取碰泵、洗井等前期工作的投入, 共避免16口井工况的恶化, 全矿倒井同期对比下降23口。

突破二:实现了管线异常状况的及时发现。以往对于管线异常状况的发现主要是通过4小时巡线一次的工作制度, 目前通过该系统可将问题发现提升至1小时内。该项突破对于城中采油矿尤为重要, 一方面有效减少了由于管线穿孔等事故造成的产量损失, 另一方面也大大降低了地面污染等不利的社会影响。

突破三:实现了含水变化趋势的连续监控。对于含水变化状况的监控以往只能通过定期化验的方式来实现, 目前该项工作可根据工况远传系统报警实施针对性的落实。定期化验与功图面积变化趋势监控两种方式有机结合, 实现了措施井、新井以及配产配注见效井状况的实时跟踪, 为油藏调整提供了可靠的资料参考, 为单井产量监控提供了及时的信息。

突破四:实现了套压异常变化的有效监控。对于套压变化情况以往均是通过定期的录取资料来实现, 目前可根据工况远传系统的自动报警实施针对性的落实, 进一步提升了套压资料录取的及时性与针对性, 同时该项突破也对抽带喷井的现场看护、综治等工作提供了便利。

突破五:实现了现场设备状况的有效监控。跳出设备维护靠经验和定期的怪圈, 盘根松紧等现场维护可针对性实施。

抽油井工况远传即时管控运行体系取得的效果:

工况远传系统的成功深化应用, 使得基层职工管理理念得到明显提升。同时各项生产指标得到明显改善。与同期对比, 东辛采油三矿检泵周期由623天延长至651天, 躺井率由4.2%下降到3.3%, 工况合格率由86.4%提升至87.5%, 系统效率由26.7%提升至27.9%, 开井时率由96.3%提升至97.3%, 长寿井比率由12.8%增加至19.3%。

摘要：油田开发基础管理工作的难点:“一井一策”的管理方案优化缺乏量化评价手段, 油井的治理方案是依靠经验来选择, 治理周期以及效果依靠人的主观意识来判断;油井方案实施缺乏有效的过程监控, 缺乏量化评价的手段。

关键词：抽油井,基础管理工作,管理