长庆数字化油田地面工艺的研究和应用综述

2023-03-08

一、概述

长庆油田地面工艺数字化设计将油田现场的实际情况与数字化管理的目标结合起来, 实现了井场→增压点→接转站→联合站的数字化设计, 实现了油田数字化管理。

邓向明等 (2000) 分析了数字化设计方法在油田地面工艺工程设计中的应用, 说明了开放、协作、标准化且可视化的现代CAD系统环境及并行辅助设计的方法, 在油田工艺工程设计应用中改变了传统的设计方式, 大大提高了设计的综合治理并有效缩短了设计周期。

刘尊良 (2008) 认为油气田地面工艺工程数字化可以为油气田地理信息系统提供地面工程所需要的各类空间数据和属性数据, 该系统集计算机网络技术、数据库技术、现代测绘技术以及工程设计文件数据处理技术为一体。其数据系统涵盖了油气田地面工艺工程所涉及到的方方面面数据的搜集、整理、转换与入库。

姬蕊, 冯宇, 杨世海 (2010) 以井场为例, 研究了长庆油田地面工艺系统数字化设施的实际效果, 并进行了地面工艺系统实施数字化设计前后的对比, 如表1所示。

长庆油田地面工艺系统数字化设计对井场设施优化、注水井集中布置、强化污油污水回收设置以及简化井场等等都起到重要作用。

二、长庆数字化油田地面工艺技术的优化

肖兵, 李鑫等指出在进行地面自控工艺技术优化过程中, 首先要通过建立计量站自动量油跟踪监控模式、简化计量站功图法量油模式、实现油井远程调参控制模式等渠道优化井站自动化监控技术模式;其次, 保证配套技术, 包括油井远程监控装置 (RTU) 、太阳能油井工况无线监测仪、提高示功图量油的准确率以及机采井供排协调技术等等。

苟三权 (2005) 认为在长庆油田地面工艺技术优化过程中, 可以充分结合地形地貌优势, 采用井组增压技术, 减少接转站的设置, 从而建立井口 (增压点) →接转站→联合站的布站方式, 既可以成功解决冬季部分油井回压较高的难题, 又可以扩大集输半径。如图1。

张军, 梅永贵等通过对单井掺水量、压力和掺水温度的优选进行了数字化油田地面工艺可行性论证。为了确定较为合理的掺水运行参数, 必须先推导出掺水量和掺水温度之间的数学关系, 其关系式为:, 其中, Q为掺水量, T为掺水温度。

于生在其论文中描述了多种地中工程工艺模式:整装油田注水开发地面工艺模式、复杂断块和分散小油田的地面工艺模式、低渗透油田地面工艺模式等。其中, 整装油田注水开发地面工艺模式的特点是总体规划、配套建设、数字化系统规范管理;复杂断块和分散小油田的地面工艺模式一般采用“单井拉油”或“集中拉油”的方式, 一般先建立简易设施, 针对不同的产能规模和勘探开发程度采用相应的数字化地面生产系统工艺方案。

以新疆油田石西作业区的转油联合站导入Geo Media标准库为例, 详细介绍了油田地面工程数字化与建库的实现:首先制定数据搜集整理与采集的技术标准, 而后整理和导入存档数据资料, 最后整理与导入整理好的实测数据。有关存档数据的导入见图2。

邓向明等认为油田地面工艺数字化虚拟设计的核心应该是开发模型数字三维模型 (如图3) 。数字化三维模型是一种超有价值的资源, 需要共同开发、设计、积累和利用。在传统的设计中首先要做大量的工程分析工作, 而在邓向明设计的数字化三维模型中, 设计人员首先将数字虚拟形态模型指定为数字虚拟物理模型, 而后赋予相应的数据, 之后的大量计算过程是由计算机完成, 并迅速得到以三维形式表示的准确结果。