在油田的深入开发中, 注水井的发展越来越快, 注水井所占比例不断加大, 科技的不断发展和数字化的普及, 基于数字化技术研制诸多井下信息监测和控制的信息系统, 另外对无线通讯电路和电池充电电路等辅助电路进行了全面的设计, 从而从技术上实现了测量调控的工艺参数的地面回放和井下电池充电管理的功能等功能。对于模糊PID控制器进行了设计从而提高流量的调整时间。
1 油田注水井智能监控的优势
直读性:智能监测系统中经过设计后测试过程可视化, 通过直观的观察能够准确判断调配过程中水量的变化过程和趋势, 从而直接对调配过程起到直接指导, 避免了一些问题, 有效的减免了无效测试, 提高了测试调配的成功率。
继承性:油田注水井的智能监控系统继承了常规注水工艺技术优势, 在保持执行标准和测试技术的管理情况下, 仪器投捞技术得到了保持, 并且投捞的测试工艺能够通用, 可以由基层测试队独立完成。
准确性:油田注水井的智能监控系统相对传统的测试来讲更降低了测试误差, 在技术上使用单层独立测试替换常规递减法, 使得单层合格水量误差由20%降低到15%以内。
适应性:新的智能监控系统可以全自动运行, 完全无需人工的参与, 其中采用了地面回放的方式对全程的数据进行监控调配, 并且严格按照配注量进行, 为油田的开发实施和调整提供了可靠的依据。
2 油田注水井智能监控的工作原理及应用
油田注水井的分层流量电动调控系统主要由地面仪器和井下仪器组成, 其中井下仪器主要负责完成的是井下的测调功能, 对于整个系统来说是极为重要的部分, 井下仪器主要由五个部分, 其中包括:传感器部分、测调控制线路、调节部分、测量与通信线路和机械部件。相对而言, 地面仪器与井下仪器不同, 主要是负责对井下仪器采集到的信号进行相关的分析处理, 并且负责井下仪器的供电控制等工作内容。
(1) 有关注水井的井下同步动态测调系统工作大致由以下几个步骤组成, 首先要通过流量的测量步骤对经过偏心配水器水嘴的流量进行测量并反馈到比较单元的部分, 其次比较单元的功能就是要对反馈数据的流量值与方案中的陪注流量值进行科学分析比较, 之后将出现的偏差结果进行反馈, 反馈数据直接到达运算通讯单元;通过调整堵塞器开口开度从而对各个分层流量大小进行自动的调节和控制工作。
井下同步动态测调系统的主要功能包括:最基本的能够实现对井下流量、压力、温度信息的实时监控;并且实现了工作模式进行中的双向切换, 在自动模式不能完全达到的时候可以切换人工模式, 从而对层段流量进行直读式实时流量调配;在自动模式下更大的解放了人力, 最后还能够对整个调配进行记录和保存, 能够在之后方便的查阅和分析。
(2) 现场数据采集。对于现场的数据采集主要是使用单片机进行, 数据的采集完毕之后将数据定时发送到GPRS模块, 之后的数据自动发送到控制中心并且由控制中心进行科学的分析和控制, GPRS同时要接收调度中心的指令并进行工作, GPRS通信模块通过单片机和接线端的链接, 能够保证在GPRS收到单片机的数据之后直接自动进行科学的分析处理并传递到控制中心, 最终到达数据库的服务器;不仅如此, GPRS的通信模块也会发送给单片机, 从而更好的进行数据的交流和分析。
(3) 控制中心。控制中心的主要作用是对数据的读、写命令进行收发, 把油井内部的数据传送, 对现场数据进行储存和分析, 进行数据的详细处理, 再将数据结果传送至现场, 机器接收指令进行工作。
(4) 注水井的自动监控系统注水参数经过处理和液晶的显示, 对于工作人员来说控制更为准确, 对于注水工艺中人工操作产生的误差得到了更好的解决, 并且通过智能的监控, 一旦注水井干线压力低于启动压力的时候, 注水井的自动监控系统就会关闭, 因此减少了地层出砂等问题, 更好的保障了工作的安全, 注水井的自动监控系统对于注水井的注入压力以及操作安全等都起到了很好的保障。
(5) 油田的注水井设计范围非常广, 并且工作点较多, 在地理位置上来说较为分散, 对于油田电网来说, 传统的电网向单井RTU供电的方式中, 线路的架设长度大、投资高, 对于油田企业的效益有很大的影响。油田注水井智能监测系统根据注水井井口RTU用电负荷小, 相对传统方式可靠性要求更高, 并且对于太阳能的发电技术系统进行了研究利用, 对于温差的问题进行了温度补偿的设置, 常用的供电系统中蓄电池一般为铅酸电池。蓄电池还可以将太阳能电池板的电能进行储存, 在需要的时候释放利用。
3 结语
油田注水井的智能监测是发展趋势, 是一种低成本、高可靠性的测控方案。在油田注水井的检测工作中我们已经取得了成绩, 但仍存在不足, 我们要以现有的基础不断的研发和提高油田的自动化水平和生产效率, 更好的保证能源的供应。
摘要：油田的综合开发离不开注水系统和注水井。注水井远程智能调控系统能够通过智能监控系统自动完成实时对油田注水井的实时监测, 例如注水井压力、远程智能控制阀门、注水量等的监测, 很大程度上提高了油田开发的自动化和油田的开采率。
关键词：油田,注水井,智能监控,效率,安全
参考文献
[1] 姚海兰.基于模糊自适应PID的油田注水井智能监控系统研究[D].燕山大学, 2011.
[2] 高健, 曲昌学, 岳雷, 殷文革, 王威.智能监控技术在油田注水井上的应用[J].石油钻探技术, 2003, 06:61-62.