数字化油田(精选9篇)
1.数字化油田 篇一
解析新疆油田公司数字化建设
古埃及人建造了一个个神秘辉煌的金字塔,这是历史炫耀人类创世纪的象征。克拉玛依石油人建造了能看透地层“千里眼”般的数字油田,以行动证明了当今人类创造的伟大作品。
数据建设拉开帷幕
新疆油田已有50多年的勘探开发历史,数据量大,时间跨度大,涉及专业多。如何将数据基础建设打牢?一直为人们所关注。
上个世纪90年代,一场空前规模的数据建设在新疆油田拉开帷幕,从油田机关职能部门到数据源单位的400余人参加了这场数据建设大会战。3年间,新疆油田初步完成了探井录井、探井测井、探井试油、井下作业、开发动态、开发静态、采油工程、分析化验、生产测试等历史数据建设。
之后,决策者又将目光投向了地探、钻井、天然气、开发规划、储量、圈闭、地质图形、地探项目数据库、勘探综合研究项目数据库和地理信息等数据建设工作。
新疆油田确定了“立足油田,覆盖油田勘探开发生产基本过程”的指导思想:坚持质量第一的思想,对所有已入库数据进行了全面复查,使入库数据达到了质量标准;对新数据进行质量控制,制定了统一的质量技术指标和考核规范,设立了专门部门和数据监督岗位;建立数据维护的完整机制,保证了入库数据的质量维护和管理。
“地面自动化,地下数字化”,克拉玛依几代石油人的梦想变成了现实。
当代愚公挖山不止
历史数据建设是阶段性的,工作量无论多大,最终都可以完成,而使新产生的数据实时入库,不再成为老数据,实现信息资源管理的良性循环是数据管理的长期任务。
目前,新疆油田已经建立了覆盖全油田的36个面向数据中心的一级数据源点。从数据的采集、传输、处理、入库、发布、应用和服务等各方面都建立起相应的流程和规范。数据能够实现按照规程流动和应用,实现了数据的正常化管理。数据建设是一项工程浩大、见效慢、需长期投入的工作,新疆油田一位领导把历史数据形象地比喻为一座山,“不管这座山有多高多大,只要我们每天挖山不止,就一定能挖掉它。”
新疆油田正是用这种愚公移山的精神和对历史数据和新数据辩证关系的正确理解,依靠一批真抓实干的各级领导和广大数据建设人员,经过10多年坚持不懈的努力,一步一个脚印地完成了油田90%以上的勘探开发历史数据的建设,实现了数据的正常化管理,使新疆油田的信息化建设步入了良性循环的轨道。
新疆油田率先策划和实现了以信息平台定制应用系统的软件研发模式,规划了包括数据管理平台、空间数字平台、业务控制平台和协同工作平台在内的数字油田信息平台。利用先期建成的数据管理和空间数字两个信息平台,定制和上线应用了51套应用系统。这些系统的有机集成,覆盖到油田勘探开发和经营管理的多个专业和部门,形成了信息查询检索的网状体系。
科技人员开发的地理信息系统实现了全覆盖、跨专业、一体化、空间平台与国外专业软件的对接;探井井场实时数
据传输系统可以利用卫星传输技术,把探井井场“搬”到计算机桌面,实现了所有探井井场数据不间断传输与应用;互联互通互操作,实现远距离管理油田,而生产指挥系统,集成各个专业系统,为管理决策服务;通过应用信息门户和各类业务管理信息系统,实现业务工作桌面化,大大提高了机关部门和各单位业务办公自动化水平;油田研究协同工作系统建立,充分利用IT技术和成果提高了工作效率,进一步把科研人员从海量的资料中解放出来。
“井场进微机,运筹千里外”,这已成为新疆油田的又一个新亮点。
信息工程惠及油田
10月25日,记者在新疆油田公司总经理陈新发的办公室,体验了油田数字化指挥系统的魅力。
打开陈总的电脑,屏幕上立即可以调出所需生产信息,甚至几百公里外一口井钻探的情况,设计井深多少?打到哪个层系,目前井深多少,井下情况如何?都看的一清二楚。该油田研发的“油气勘探生产信息系统”软件,在中国石油13家油田、中国石化6家油田、新星公司等单位推广应用,并获得了成功。根据各级部门的业务需求,该油田制定完成了24套不同专业的信息系统,以满足不同层面的应用需求,首次在全国石油行业建立了大型勘探数据库信息系统。目前,这项信息平台开发技术已经在油田开发、地面工程、油气储运、经营管理等领域投入应用,实现了大庆油田、辽河油田、新疆油田、长庆油田等全国13家油田公司勘探生产信息的交换和共享。
如今,新疆油田已注册用户4470多人,每天的信息访问量达到1万人左右,累计访问量达到700多万人次,在油田勘探科研、生产、管理中发挥了显著作用,具有明显的社会效益和经济效益。
在“十一五”开局之年,新疆油田又提出了更高的目标:2006年实现“数据正常化”,2007年实现“系统集成化”,2008年实现“生产自动化”,2009年实现“决策智能化”,2010年全面建成数字新疆油田。
哈尔滨石化信息化管理工作迈上新台阶
中国石油网消息(记者姜政信):到12月6日,中国石油炼油与化工运行系统(简称MES系统)已经在哈尔滨石化公司平稳运行半个月。这标志着以MES系统建设为契机的哈石化信息化建设取得阶段性成果,在国内石化行业处于领先水平。哈石化MES项目于2006年11月22日正式启动,2007年11月22日正式上线。哈石化MES项目的实施,是根据集团公司“先试点,再推广”要求,充分体现国家“以信息化带动工业现代化,用高新技术改造老工业以实现跨越式发展”的战略思路,成为2007年第一个上线的试点企业。哈石化通过推广应用MES系统,改变了企业传统的生产管理模式,提高了企业基础生产过程数据和化验分析数据的质量和集成度,加强了对整个生产执行过程的监督和控制,提高了生产的稳定性,降低了生产成本,减少了生产浪费。MES的实施,推动了信息部门逐步从业务运作的跟随者向战略实现的驱动者转型,提升了信息资源和信息管理对企业管理工作的支持作用。
2.数字化油田 篇二
随着科技的进步以及数字化技术在油田中的大量应用, 使得数字化油田建设得以实现。特别是随着油田数字化程度的不断加快以及大量的自动化监控设备在油田生产中的应用, 使得油田原有的通信信息网络系统已经无法满足其通信需求, 应当在做好油田通信信息网络系统建设的基础上提高油田的数字化水平, 提高油田的生产效率。
1 数字化油田通信信息网络系统的建设原则
1.1 数字化油田通信信息网络系统建设的可靠性原则
油田的数字化建设离不开通信信息网络的支持, 在网络系统建设的过程中应当以可靠性为第一原则, 并在此原则的基础上对油田通信信息网络系统的相关性能及所需规格进行指定。在油田通信信息网络系统的安全性控制上, 不但需要做好对于网络结构的设定, 同时还需要确保油田通信信息网络系统能够具有良好的安全控制性, 并在以上安全设置中注意做好油田通信信息网络系统对于隐私性的保护。
1.2 油田通信信息网络系统的技术的先进性
随着科技的快速发展, 大量的新技术被应用于油田通信信息网络系统中, 在进行油田通信信息网络系统的建设过程中, 一定要注意做好先进技术在油田通信信息网络系统中的使用。油田是我国经济发展的重要支撑, 做好对于油田通信信息网络系统的建设有助于发展油田经济, 促进我国经济的健康、正常发展。因此, 在油田通信信息网络系统的建设过程中应当注意选用技术的合理性与先进性, 从而确保油田通信信息网络系统在进行油田信息化管理的过程中能够达到信息系统建设的预期目标。油田通信信息网络系统技术的先进性选择需要从信息网络系统整体构架的合理性与先进性入手, 并做好对于相应配套产品的选择与后期升级改造方面的考虑, 在这一过程中还需要考虑到较为先进的网络技术在信息系统中的应用。并从油田的实际需要及后期规划出发做好油田通信信息网络系统。
1.3 设立统一的标准
在我国的油田通信信息网络系统的建设过程中, 应当注意做好信息系统建设标准的统一性。由于油田事业的特殊性以及在经济发展过程中的特殊地位, 使得油田通信信息网络系统在建设的过程中需要确定统一的标准, 并将其落实到整个油田通信信息网络系统构架设计和网络信息系统的内部优化上。同时做好油田通信信息网络系统标准的统一在做好油田信息网络整体优化的基础上还能够为油田通信信息网络的后期管理带来较大的便利。方便后期为油田通信信息网络系统制定统一的法律法规来对油田通信信息网络进行管理。
2 油田通信信息网络系统现状及存在的问题
2.1 油田通信信息网络系统建设的技术力量相对欠缺
由于我国在油田通信信息技术方面的投入力量不足致使我国在油田通信信息网络系统的建设中存在着经验和技术力量相对薄弱, 在油田通信信息网络系统建设的过程中, 对于出现的一般性问题, 可以根据以往的知识来摸索进行解决, 并逐步完善油田通信信息网络系统建设所需的技术体系, 但是对于一些根本性的、特殊的问题由于自身在油田通信信息网络系统技术中的局限性使得无法解决问题, 从而使得油田通信信息网络系统的构建存在着一定的漏洞, 严重影响了油田的企业建设。
2.2 缺乏对于油田通信信息网络系统的信息安全保护
任何行业都需要相应的法律法规来对其进行规范和保护, 在我国的油田通信信息网络系统的构建中, 由于油田事业的特殊性及专业性致使在制定相应的法律法规的过程中无法针对性的对油田通信信息网络的需求制定出较为合理的法律, 从而使得油田通信信息网络系统缺乏合理的、专业性的法律保护, 致使油田通信信息网络系统在法律层面上存在较大的安全隐患, 当油田通信信息网络系统出现问题时将无法通过法律途径来维护自身安全, 从而造成了油田通信信息网络系统安全保障的缺失。
2.3 并未建立统一的油田通信信息标准
随着经济的快速发展以及国家加大了在油田建设的投入力度, 使得在油田中大量的中小企业如雨后春笋般发展起来, 尽管油田开采、冶炼等企业在油田经济中仍占据着主导地位, 但是由于各企业在油田通信信息网络的需求与要求不尽相同, 造成在油田通信信息网络系统的架构设置、技术要求等存在着较大的分歧, 导致油田通信信息网络系统的统一标准迟迟无法达成, 从而使得油田在对外宣传和传播时存在较大的不便与误解, 对油田经济的快速发展造成了额外的麻烦。
3 做好油田数字化建设的关键
为提高油田的数字化建设首先需要明确油田数字化对于油田所带来的积极意义, 在数字化油田的建设过程中应当结合油田的实际情况以及油田的远期发展规划共同来制定出合理的油田数字化方案, 在完成了数字化油田建设方案后要对油田进行技术摸底, 从而为后期的油田数字化建设带来方便。同时在新技术解决方案和流程改进之前, 应当对油田的现有资源进行分析、整合, 并做好现有资源的优化, 从而尽可能的减少新技术的初始应用对油田所带来的影响。同时在油田数字化的建设过程中还需要建立起可靠的通信信息网络和数据架构, 通过定义数据在数字化油田系统中如何流动与执行数据标准以确保数据平稳流动, 由于油田生产多处于偏僻的地区, 当地的基础设施建设相对于发达地区有着不小的差距, 甚至于缺乏可以使用的通信服务, 因此在油田数字化建设的过程中做好油田通信信息网络系统的建设, 并根据需要对网络进行相应的调整使得能够实现实时数据传递, 并作为决策的有力支撑。
同时还应当做好油田通信信息的标准化制定, 并以此减少重复性的定义工作, 有效提高油田信息资源的共享能力, 通过实现油田数字标准化可以有效提升初期数字化油田的平稳以创造更多的效益。在完成了数字化油田的建设后应当对油田运行企业进行相应的架构整合以适应新的规范, 油田数字化能力的不但提升将会使用更少的人员来完成更多的工作, 将会使得油田的远程监控操作在油田应用中的比重不断加强。数字化油田的建设是一种战略性的改变, 然而在数字化的应用过程中应当对新技术与流程进行完善的测试以使得其符合企业发展的需求, 同时在数字化油田建设的初期方案中还需要充分意识到实现数字化油田的初期目标只是油田建设的第一步, 应当不断加强新技术、流程等在油田数字化中的应用, 促进数字化油田的不断发展。
4 结束语
随着原油在世界能源体系中的地位越来越重要, 油田经济逐渐成为我国经济增长的重要来源之一, 做好油田通信信息网络系统的集成与完善是做好油田数字化建设的重要基础, 文章在分析油田通信信息网络系统数字化建设特点的基础上对如何做好油田的数字化建设进行了分析阐述, 为进一步促进我国油田的数字化水平打下良好的基础。
摘要:随着经济的快速发展以及原油需求的不断增加, 如何提高油气田的勘探及开采水平是摆在能源生产商面前的难题。数字化油田是最近较为热门的一个概念, 其通过将对油田的生产工艺与流程作为主要的研究对象, 并以此建立起油井开发地质勘探以及油田管理等多方面为基础的计算机网络综合数据库系统, 并通过将工作数据与软件系统相结合构建起完善的油田信息系统, 提高油田的生产效率。数字化油田是现今乃至今后一段时间内油田发展的重要方向, 文章将在分析数字化油田特性的基础上对如何做好油田的数字化建设进行分析阐述。
关键词:油田发展,数字化油田,建设
参考文献
[1]杨绪亮.辽河油田钻井—公司财务信息管理系统[D].大连理工大学, 2002, 5.
[2]党巍.辽河油田生产运行基础数据库系统的设计与实现[D].电子科技大学, 2009, 5.
3.如何实现现代油田数字化模式 篇三
[关键词]现代油田、数字化管理模式、实践
[中图分类号]C931.9 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158(2013)06-0066-01
现代油田数字化管理模式是指系统的运用了计算机,互联网通信,人工智能等一系列当代先进的科学技术,把管理对象和管理方式通过量化、数字化的方法,最终实现组织、协调、服务、创新等高效、科学油田管理。通过油田数字化模式人们可以对油田生产各方面信息实现实时动态的监测,并根据即时问题进行快速、科学决策和处理。
一、现代油田实施数字化管理模式的背景
1、现代油田信息化建设不够完善,管理方式落后
随着现代科学技术的发展和进步,信息化建设已成为现代企业发展的重要方向。但反观我国油田现场,虽然在一些大型的油田企业数字化建设已经起步,但还不能够做到尽善尽美。在一些中小油田,油田的现场管理还是需要企业职工到现场去查看、巡视、记录。扛着油田设备风里来雨里去,经常是“晴天一身土,雨天一身泥”。另外许多井场还需要与油田偷窃分子“捉迷藏”。信息化建设严重不足,只能靠人工去巡视和排查。这种传统管理模式一方面使油田工人面临着超负荷的工作,另一面也不能够完成保证油田工作质量,这无形中降低了油田的经济效益。
2、油田井场分布广泛,管理幅度过大
由于受我国油田生产的地形条件限制,绝大部分油田井场分布广泛,这就导致了油田管理幅度过大,很多企业横跨几个省区,甚至分布在几十万平方公里的区域。随着我国油田建设的迅速加快,规模的不断扩大,对这么大的区域的管理,成本大,管理难度高已成为我国油田提升经济效益的一大瓶颈。
3、传统的生产方式落后,生态环境问题突出
受我国油田生产天然条件的制约,许多油田井场处于我国生态环境薄弱的地区或者生态保护区。这些地方生态环境脆弱,很容易受人为的影响和破坏。又因为我国在传统的油田管理方式上主要靠人员驻守,员工巡视等方式进行油田的生产和安全等方面的管理,投入高,消耗大,低效率,占地多,循环难是这种管理方式的现状。对油田周围的环境产生了诸多不利的影响,最终导致油田生态环境问题突出。
二、在现代油田实施数字化管理的必要性
1、是油田实现现代化管理,实现大规模建设的需要
随着现代化建设的迅速发展,对油田传统发展方式的改革创新工作迫在眉睫。近些年来,随着油田生产的快速发展,按照中央提出的走新型工业化道路的要求,我国大部分油田逐步具备了对改革传统管理模式改革所需的各项条件。在油田“大发展,大规模”已是油田发展主流趋势的情况下,实现油田数字化管理模式已是油田管理工作的必然选择。
2、是实现有效控制油田生产成本的内在要求
油田经济效益的低下,很大一部分原因是由于油田生产成本高居不下造成的。受传统油田管理模式的制约,油田井场的巡视、记录、安全等等都需要专人去做,这就导致了用工数量削减困难,由人工巡视、记录、安全等衍生的交通、住宿、吃穿等生活成本也不可小觑。据有关部门统计,有些油田生产成本中,人工成本占到生产总成本的40%以上,个别油田井场甚至能够达到50%。油田实现数字化管理模式可大大减少用工数量,对减低油田生产成本具有极其重要的现实意义。
三、对实践现代油田实现数字化管理模式的几点建议
1、加快油田网络化建设,建立现代油田信息管理系统
现代油田实现数字化的实践,必须建立在充分的油田信息基础之上。这其中,就要加快油田网络化建设,建立现代油田信息管理系统。加大投入力度,对信息化所需的计算机,线路,视频设备,以及数据转换技术等实现油田各个井场的全覆盖,为油田实现数字化管理模式奠定坚实的数据基础。
2、转变工作思路,实现由人工向数字的转变
我国油田企业大部分为国有企业,受传统计划经济体制的影响,管理人员市场经济竞争意识不强,工作思路转变困难。在油田工作中,要建立现代化的油田数字化的管理模式,必须要转变我国油田管理人员的思路,使其适应我国市场经济的需要,从市场的角度深刻领会油田管理现代数字化管理模式所带来的便利和好处,从而从根本上转变油田管理人员的认识。在过去油田工作中,许多数据需要油田工作人员手动完成,既耗时又费力。实现油田数字化管理以后,数字信息管理系统可以直接将所收集到的数据进行分类和整理,自动生成油田数据报表,这不仅大大减小了油田职工的劳动强度,更重要的是提高了数据的精准度,保证了数据的及时和有效。
3、加大对油田管理人才的培训力度,全面提高其业务素质
随着油田数字化管理模式的逐步建立,油田基层人员数量将大大减少,与之相对应的是,对油田高层数字化管理人才的要求却大为增加。油田企业要加大对油田管理人才的培训力度,全面提高油田数字化管理人才业务素质,使他们尽快适应油田数字化管理模式的需要。
4、做好油田数字化设备的定期维护工作
油田数字化管理模式建立的基础是可靠的油田信息收集能力。要保证油田信息收集的可靠,首先必须确保油田数字化管理设备的有效运行。随着时间的推移,油田数字化管理设备会逐步老化和损坏,导致油田数字化设备收集信息不够准确,这将直接影响油田数字化管理收集信息的效果,从而导致错误的发生,造成一些不必要的损失。基于此,对这些油田数字化设备的定期维护工作就显得尤为重要。对于油田数字化管理中出现的设备故障开展及时的维修,有利于保证数据的准确性和有效性,从而为油田数字化管理提供可靠的数据保障。
四、结论
数字化管理模式是生产型企业实行现代化管理的有效途径。对现代油田生产实行数字化的管理模式,有利于推动油田现代化的发展,有利于转变油田生产方式,有利于减低油田生产成本,有利于提高油田的综合经济效益。加快油田网络化建设,建立现代油田信息管理系统;转变工作思路,实现由人工向数字的转变;加大对油田管理人才的培训力度,全面提高其业务素质;做好油田数字化设备的定期维护工作,使油田数字化管理模式真正发挥实效。
参考文献
4.无线传感器在数字化油田的应用 篇四
前言
井口数字化建设是油田地面工程数字化建设最底层、范围最广、最关键的现场部分,主要完成对现场井口、站点的数据采集和控制。包括:抽油机油井、螺杆泵油井、电潜泵油井、注水井等。在数字化油田井口建设中,使用无线传感器可以减少建设周期、维护方便,适合于规模施工,全面建设数字化油田。下面以中石油青海油田为例,介绍无线传感器在油田中的应用。
1.背景介绍
中石油青海油田公司是集油气勘探、开发、研究、生产、销售为一体的大型石油公司。作业区域在素有“聚宝盆”之称的柴达木盆地。石油资源量达21.5多亿吨,天然气资源量近25000亿立方米,目前油气勘探程度较低,具有广阔的发展前景。
自2000年以以来,青海油田在部分区块已经建立了井网自动化系统,典型系统如尕斯区块、跃进区块、七个泉区块,覆盖约500多口油井。但是原有系统的覆盖面小,对于整个油田而言,仍有一半以上的井口、站点尚未实现自动化监控;另一方面,随着电子技术、通信技术的发展,在已有系统中,早期建成的部分系统采用的产品和技术已经逐渐失去了先进性,在使用维护过程中暴露出的一些问题。
2011年青海油田的数字化油田项目,完成对现场的抽油机油井、螺杆泵油井、电潜泵油井、注水井的数字化建设。最终要在2011年底建立起覆盖整个油田的、技术先进、质量可靠、便于使用维护的基于物联网的油田数据采集和监控(SCADA)系统,实现数字化油田的建设目标。
在实时监控方面,实现对油井的远程示功图、电流图、功率图采集,三相电参数采集和中控室远程启停控制;在生产管理方面,通过抽油机示功图对油井工况进行诊断分析,通过电量数据掌握油井耗电情况和采取节能措施,通过功图计产分析制定油井管理措施;在生产信息方面,在钻采院室设置数据库服务器和WEB发布服务器,实现油田生产信息在油田范围内的信息共享。
1.1数字化油田项目
既包括新建区块(对原来没有实现自动化的区块进行自动化建设),也包括老区块改造(对已有自动化的区进行改造和完善)。其中新建区块的抽油机井约1000口、螺杆泵井约100口、电潜泵井约20口,此外还包括600多口注水井;老区块改造的油水井总数约数百口。这些油水井隶属于3个采油厂12个区块。
各种井口要实现的功能如下:
2.数字化油田的总体结构设计和产品选型
井口数字化建设主要由井口控制终端(RTU)、现场检测设备、通讯链路组成的一套(SCADA)数据采集控制系统。如何选用功能完备的RTU和检测仪表、如何选用可靠的通讯方式进行井口数据通讯以及如何使数据稳定准确及时的传输到中控室,都决定了系统的稳定性、实用性和可靠性。
在2011年的新系统建设和老区块改造项目中,尽管各种油水井的功能同以前建设的已有系统类似,但是在井站系统的通信系统设计和产品、技术选型方面,却发生了本质的变化。
在产品选型方面,选用北京安控科技股份有限公司最新生产的高性能一体化无线RTU产品和无线传感器,安控产品既保留了其传统的高性能、高可靠性等特点,同时又全面支持最新的ZigBee无线技术。对于该油田已有系统的老RTU,也采用北京安控公司的ZigBee无线通信模块进行改造,扩充出无线通信接口。
在井站系统通信设计方面,井口仪表与井口RTU之间采用先进的ZigBee无线技术,具备大容量、低功耗、高可靠性、高安全性的优点,代表了短距离无线通信技术的发展趋势,并由此带来施工简化、调试维护简单、建设周期短等优点。井口RTU与上级监控中心之间的数据通信,则采用了CDMA通信网络。
2.1井站自动化系统的总体结构
在高标准、高性能、高稳定性的原则指导下,青海油田数字化油田系统结构如下图所示,包括数据采集部分、网络通讯部分和采集驱动WEB发布三大部分
●每个井口通过无线传感器采集所需数据;
●充分利用ZigBee网络特点,一个平台井口的所有无线仪表接入到同一个无线RTU,组成Mesh网络,提高通讯可靠性;每个RTU可以带64块仪表;
●所有无线仪表和无线RTU支持手操器调试,方便现场维护;
●无线RTU采集到的无线传感器数据,通过CDMA 1X网络上传到监控中心,并在本地存储历史数据,支持数据补传功能;
●监控中心搭建油气水井数字化生产信息平台,通过WEB方式发布井口实时数据;
2.2产品选型
在油田井口数字化建设中,相关产品选用了北京安控科技股份有限公司的采集和控制设备。这些设备均支持ZigBee技术。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。ZigBee技术是基于IEEE802.15.4物理层、MAC层和数据连接层上制定出的标准,具有高可靠、高性价比、低功耗的网络应用规格。
北京安控科技股份有限公司(简称“安控科技”),是专业从事工业级RTU产品研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业,是行业领先的工业级RTU产品供应商和系统集成服务商,拥有完善的远程控制终端(RTU)产品链,拥有完善的油气田自动化和环保在线监测专用产品。
2.2.1无线电量模块
抽油机井、电潜泵井的数据采集设备,选用的是安控科技的SZ308无线电量模块,可实现三相电压、三相电流、有功功率、功率因数、有功电能等电参数采集,实现抽油机启停状态采集,实现抽油机的启停控制,与SZ902N配合实现抽油机井电流图、功率图的采集。模块具备6路AI、4路DI、4路DO通道。在通信接口方面,具备1个RS232接口、1个RS485接口,内置了高性能的ZigBee通信芯片,并配套提供2.4G高增益天线。
SZ308无线电量模块采用先进的32位处理器,不仅能完成电参数的采集,还能实现数据处理、通讯联网等功能;强大的通讯组网能力和卓越的环境指标特性,能够适应各种恶劣工况环境。通过无线通讯协议与井口RTU进行数据通讯。
2.2.2无线功图传感器
抽油机井示功图采集选用安控科技的SZ902N无线功图传感器,可自动测量抽油机井地面示功图(冲程、冲次等),实现对有杆泵示功图的采集。示功图数据以ZigBee无线通信方式,传输到井口无线RTU中。
SZ902N无线功图传感器,设备简单,只有一个与传统载荷传感器相似的终端组成;安装方便,与传统的载荷传感器安装方法相同,但是免去了有线仪表电缆敷设的施工量,安装简化快捷;运行稳定,使用电池供电,可消除外界电网干扰;安全防盗,示功仪与卡锁一起上下运动,不易被人为破坏;技术先进,可设置多个频点,避免同频干扰;方法新颖,利用加速度传感器获取位移量;绿色产品,利用太阳能充电安全环保。通过无线通讯协议与井口RTU进行数据通讯。
2.2.3无线数字压力表
井口油压、套压采集选用安控科技的SZ903D无线数字压力表,实时监测油压、油套的压力和注水井注水压力。SZ903D无线数字压力表,就地显示配置液晶显示器;采用防H2S腐蚀设计;适用于各种恶劣的使用环境;具有功能强、可靠性高、应用灵活、操作方便等特点。通过无线通讯协议与井口RTU进行数据通讯。
2.2.4无线扭矩传感器
螺杆泵井口扭矩、负荷、转速采集选用安控科技的SZ904无线扭矩传感器,实时监测螺杆泵井口扭矩、负荷、转速。SZ904无线扭矩传感器,采用防H2S腐蚀设计;适用于各种恶劣的使用环境;具有功能强、可靠性高、应用灵活、操作方便等特点。通过无线通讯协议与井口RTU进行数据通讯。
2.2.5无线数字温度表
井口温度采集选用安控科技的SZ905D无线数字温度表,实时监测井口油温和注水井注水温度。SZ905D无线数字温度表,就地显示配置液晶显示器;采用防H2S腐蚀设计;适用于各种恶劣的使用环境;具有功能强、可靠性高、应用灵活、操作方便等特点。通过无线通讯协议与井口RTU进行数据通讯。
2.2.6无线RTU
井口无线RTU选用安控科技的SZ932无线网关产品。该设备具有1个ZigBee无线接口、1个RS485接口、1个RS232接口、1个TCP/IP网络接口,因此可以广泛用于以下场合:
(1)接收SZ90X无线仪表的数据;
(2)实现有线通信和无线通信之间的转换;
(3)实现第三方产品的协议转换;
(4)作为网关设备,将有线RS232/RS485或者无线通信转换为网络数据传输;
在油田井口数字化建设中,SZ932无线RTU可以通过ZigBee接口接收井口无线仪表的数据,并通过ZigBee或其他通信方式将井口数据上传到监控室。主要支持的通信方式为
1)GPRS/CDMA DTU通信
2)无线网关通信
3)SCDMA大灵通通信
4)数传电台通信
5)有线RS485通信
2.3网络通信设计
从系统结构图可以看出,通信设计采取了ZigBee+CDMA 1X方式,达到实时数据采集、传输、远程控制等效果,并将相应数据传输至后台网络,实现后台信息共享,信息管理等应用。
2.3.1 ZigBee无线应用部分
每个丛式井场,一般有3、4口井相对比较集中,采用短距离无线技术可以节省成本同时也降低了施工强度。无线技术采用的是ZigBee的无线网络协议,ZigBee是一种无线连接,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)915MHZ(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率,它的传输距离在10-250m的范围内,但可以继续增加。
2.3.2 CDMA应用部分
井站是分散的,且与作业区监控中心的距离相对较远。井口采集数据要统一传送到中控室,采取了抗干扰能力强、传输距离远的CDMA作为媒介,以保证数据传输的实时性、可靠性和稳定性。
3.系统实现的功能
数据采集包括井口数据采集、作业区监控中心。
3.1井口数据采集部分
1)功图法量油
在井场,井场配套无线功图传感器SZ902N,实现油井功图全天候采集。在作业区监控中心则安装专门的示功图量油诊断软件,及时掌握油井产量情况和分析故障原因。
2)电流图、功率图采集
无线电量模块与无线功图传感器配合,实现油井电流图、功率图全天候采集。在作业区监控中心则安装专门的分析诊断软件,及时掌握油井电机运行情况和分析故障原因。
3)电参采集、油井压力、温度采集
在抽油机控制箱配套无线电量模块SZ308,监测抽油机上下行过程中三相电流和三相电压的变化情况;监视抽油机运行状态,对电机缺相、过载、空转等故障实现自动报警,并能根据控制中心命令实现启停控制。
在油井上安装无线数字压力表SZ903D,实时监测油压和套压的变化。
在油井上安装无线数字温度表SZ905D,实时监测井口出油温度的变化。
3)螺杆泵井
在螺杆泵井井口安装无线扭矩传感器,实时采集光杆的扭矩、负荷、转速。在作业区监控中心则安装专门的螺杆泵量油诊断软件,及时掌握螺杆泵井产品情况。
无线RTU SZ932提供了标准的RS485接口,能够与螺杆泵控制变频进行通讯。采集变频实时数据,了解三相电压、三相电流、电功率、功率因数和电能等参数,并据此制定节能降耗措施。
4)电潜泵井
在电潜泵井控制箱内配套无线电量模块SZ308,通过电流互感器对电泵井的三相电流进行实时监控。
5)注水井
在注水井安装无线数字压力表SZ903D,实时监测注水井压力的变化。
3.3监控中心部分
建立油气水井数字化生产信息平台,通过WEB方式实现流程监控、功图分析、生产曲线、报表生成、操作日志和报警等功能。有着信息完整、提高工作效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势。提高了油田油井系统运行可靠性、安全性与经济效益,减轻了调度员的负担,实现了油田调度自动化与现代化,在提高调度人员的工作效率和操作水平方面有着不可替代的作用。
4.无线传感器在油气田数字化建设中的优点、效益分析
与传统的产品选型和系统设计相比,无线传感器在油气田数字化建设和使用中均显示出了独特的优点:
4.1施工简便、低成本,节省材料和人工
油田传统的井站自动化系统的建设方式,以某油田原有的老区块为例,采用的是模拟仪表和有线通信传输。模拟仪表传输和有线通信方式,在施工安装过程中不可避免地需要敷设信号电缆、通信电缆(如RS485电缆),涉及到在井场挖沟和安装电缆护管等。人工费用和材料费用造成施工成本高。
而在无线传感器应用的系统中,这一部分的施工费用不存在了,信号传输和通信传输均简化为无线通信的调试,施工成本被降到了最低。
4.2施工快捷,建设周期短,便于后期维护
由于新系统的建设省略了在井场动土挖沟、动火电焊等施工,因此施工速度提高了数倍。
以安控科技生产的无线功图传感器的安装为例,传统的信号电缆敷设和传感器安装需要至少半小时以上,而该传感器减少了安装抽油机光杆卡子和电缆敷设的时间,因此正常的安装时间缩短到了10分钟以内。
井场内自动化设备的安装施工中,都需要对油井停机停电,而停机就意味着油井减产。因此从这个意义而言,施工速度的提高就等于是生产效益的提高。
在系统的后期维护方面,某油田老区块原有的信号和通信电缆,在修井作业中经常被重型车辆轧断和遭到人为破坏。而无线传感器则免除了这一问题。
4.3适合于规模施工,全面建设数字化油田
随着电子技术、计算机技术的进步,特别是国产设备的推陈出新,油田专用的RTU、PLC产品的采购成本已经逐渐降低;而无线技术的应用,则带来了施工费用的大大降低。
5.数字化油田 篇五
——长庆油田数字化建设惠及员工系列深度报道之十一
【核心提示】长庆油田数字化建设,将日日新月异的信息化技术与传统油气生产工业相结合,在油气田生产建设中发挥出了巨大作用。活管理之血、降成本之压、减员工之负、增企业之效,效,数字化成为长庆油田努力实现油气当量5000万吨的“制胜法宝”。随着数字化建设的推进,在纵横交错的山峦沟壑、在黄沙漫天的沙漢腹地,一线员工的工作、生活方式也发生着巨大的变化。这些深刻的变优,在作为数字化“开路先锋”的采油七厂尤为明显。
2009年初,一场空前规模的数字化油田建设在长庆油田拉开序幕。“井站一体、电子巡护、运程监控、精确制导、智能管理”——现代枓技以无可抵挡的力量,将数字化改造和建设不断推向高潮。
采油七厂,从2008年白155区油田数字化先导示范点、到如今环江油田新区的开发,数字化建设风生水起,一个生产管理“数字化、智能化、现代化”的数字化采油厂正悄然诞生。
数字化带来了什么?感受最深的莫过于亲历变革的一线员工。白一转油站员工徐秋雨说: “开始听说数字化,觉得是难以企及的事情,但如今,数字油田已经呈现在眼前!它让我们的工作变得更安全、更快捷、更轻松、更快乐了。”
生产前端大展风采
身处白豹油田,放眼陕北高原的梁峁沟壑,依然是蜿蜒曲折的油区道路,依然是成立山头的井区站点,单数字化已经将它们紧紧地连在了一起,井场无人值守、数据自动采集、生产状态实时监控、重点要害设备远程自动启停等一系列数字化新技术在这里洋溢着无限风采。
从无到有、从构想到实践,采油七厂实现了油田生产管理全过程信息的实时传递与处理,实现了技术支撑体制、体制保障技术应用的良性互动,数字化管理运行系统在生产前端得到了充分利用。
过去,启停传统抽油机需要坐车翻几个山头,一次最少也要两个小时,既浪费了时间、影响了产量,又增加了安全隐患,现在,安装了数字化远程启停装置,只需坐在值班室内的电脑前,轻点鼠标,不到30秒种时间就能让抽油机完成启停,遇到雨雪等恶劣天气也丝毫不受影响。员工崔鹏至今依然觉得白十五增压站实现数字化改造时的情景:”第—次远程启动抽油机,我还是不太相信通过一个按键就能实现抽油机启停,所以我爬上了大罐去眺望。”当他看到星星点点的抽油机在山峦沟壑中有规律地运作的那 一刻,自豪涌上心头。
传统增压站的工艺流程复杂,开关闸门众多,在遇到紧急情况时容易造成流程切换失误的事故发生,而新型数字化增压站则只需要在电脑上进行“一键式”操作,便可实现流程自动切换。如果出现异常或闸门没有切换到位,都会提示报警并显示流程切换失败,即使是“底子薄弱”的职工进行流程更改都有了安全保障,避免了因为人工切换流程失误带来的损失。
而数据采集在过去是一个繁杂的过程。以往油井生产资料的录取,靠工人手工定点、定时完成,不能反映油井的真实情况,很容易出现假资料、假台账。现在,数据自动采集可以实时、连续、自动记录数据,报表自动生威,既降低了岗位员工的劳动強度,又最大限度地保证了资料的可靠性和连续性。采油七厂工艺所副所长李磊介绍:“实时的资料录取不仅提髙了资料的准确性,还减少了很多工作量,以前每个井区都要配备资料员和技术员,如今,这些人员后撤到科研单位,不仅减少了生产前端用工量,还充实了科研队伍 ”。
对于毎一名一线石油员工来说,巡线、巡井是以前每天必须做的工作,白十五增压站员工闫亚文回忆起过去的驻井生涯时说:”时刻都操心油井的安全,遇上雨雪天气巡检就更加困难了,到了夜晚一个人守着偌大的井场还有些害怕”。现在,采油七厂在油区主干道加装了视频监控设备,运用自主研发的电子执勤软件,实现可疑车辆全天候跟踪、罐车油区行驶夜间报警等五大功能,形成了单点监测、区域控制、整体联动的道路电子执勤系统,换来了“天网恢恢,疏而不漏”的效果。如今,采油七厂数字化的魅力感染着每一位员工,大家都争相去数字化站点工作,都想要亲身感受数字化的生活。
管理之路愈加畅通
随着数字化建设的逐步推进,高科技、智能化的全新生产流程覆盖了生产前端,也延伸到了后端管理。2010年初,在采油七厂,一个覆盖全厂各生产部门、各项业务的网上办公系统应运而生,让管理人员也尝到了数字化的果实。
这个网上办公系统,包括网上审批、报表系统、公文流转、会议纪要、绩效考核等项目的软件系统,员工采用实名制登录,根据系统自动提示,办理相应的业务审批、阅览厂发公文及会议纪要、查询当日或一个阶段的生产报表等业务。
过去在采油七厂,员工们常常因为西安、白豹、环江“三地管理”造成日常业务办理不方便,现在实行网络办理和网上电子签名审批,消除了地域、时间的限制。过去,一份长途路单审批需要6个部门审核签批,现在应用电子路单后,需要签批的部门领导会同时收到网络及短信提示,即使在异地,也能在最短时间内做出答复。
网上办公系统使各部门的工作变得更加规范,技术类报表数据的流转、公文的处理等,都实现了流程自动化。过去,某一部门在厂网页上发布信息,要先找到相关领导审核后,再联系网络管理人员进行发布,现在,网上办公系统实现了各类业务归口管理,只需在网上办公系统中提交“网发申请”并上传文件,便会将文件发布在网上,因为系统便会自动按已设置的流程转至相关负责人,审核完结后,会自动转至数字化与科技信息中心负责该业务的人员,在最短时间内将信息发布出去。而短信提示业务,则是通过手机、腾讯通等工具,让员工在第一时间收到相关信息。
随着网上办公的深入推进,网上办公系统的发展为实现无纸化办公提供了条件。”以前,我真不敢相信办公室里可以没有一张打印纸。”员工章海英说:而现在不管传达通知还是领导批示都是在网上进行,办公用纸大大减少,就拿白豹作业区来说,以前一个月要用掉两相打印纸,现在两个月用不了一箱纸。”网上办公还提高了工作透明度,该厂将各部门业务办理审批状态放在了厂主页上方最显眼的地方,直接标明:待审、超时、月办理及未办理数目,某个部门业
务办理超时会直接显示出来,干部、职工可以一目了然,有了他人的监督,谁都不好意在拖拖拉拉地工作了。
数字生活活无限
数字化的阳光照耀着这片活力无限的土地,也照进了每个采七员土的心田。数字化搭建了更加广阔的人生舞台,大家聚在了一起,烦琐的劳动、寂寞的环境不复存在,工作效率提高了,业余生活丰富了,大家在大山里享受着舒心的工作和愉快的生活,寻找和实现着自己的人生价值。
采油七厂白十五增压站的闫亚文深有体会: “过去在深沟里驻单井,遇到雨雪天物资难以送达,就得连着吃几天方便面;每天的工作比较单一,闲下来的时间又无事可做,很是寂寞。现在好了,因为数字化,我来到了白十五增压站,与人交流更广泛了,还能吃上站上几个女孩子轮流做的可口饭菜,闲暇时光上网与家人聊聊天。数字化让大家集中了起来,通过监控平台,哪里有问题就去哪里解决,大大提高了工作效率;一天工作下来特别有成就感。”
随着数字化的不断推广,对员工们的认知能为和理解能力有了更高的要求,它不是简单的技术运用,更是一种油田管理模式上的变革。白一转油站的员工唐亚鹏说:”有了数字化,虽然工作轻松了很多,但对于新设备、新技术,还有很多要学习的东西,好在有技术员会对我们进行培训,我们自己也在自觉加压,不断学习。”
“数字化建设之前,工作强度比较大,每天不但要忙生产还要忙现场,一天下来挺疲惫的,没什么精力参加业余活动。”白二联合站的习龙龙说,“数字化改造后,我们的劳动强度大大降低,所以现在只要有时间,我们就去充实自己的业余生活,看书、上网、下棋、打球,站上还组织了摄影小组、绘画小组。在站上,我们感受到了家的轻松和温暖。”
白一转油站的徐秋雨过去比较害怕上罐量油:“每天要爬上近10米高翻大罐量油,深秋结霜时,要拿着扫把,一边扫台阶一边往上爬,深怕脚下打滑。现在好了,通过静压液位计实现大罐自动液位采集,再也不用提心吊胆地爬大罐了。”陈海霞则是对站里的环境特别满意:“现
在我们有了小花园和活动器材,业条时候可以做的事就多了;以前没有网络,老感觉与世界脱节,现在网线直接接到了宿舍里。”
业余时间充裕了,大家就开始琢磨怎么美化井区环境。白一转油站的7名员土,—闲下来,就打扫站内卫生,站里始终保持着干净整洁;白二联合站的员工们多年来一直坚持种树,现在联合站周围已经种下了5万余棵树,留下了一片绿色。
白二联合站,数字化还浇灌出了一朵爱情小花,员工崔玉龙以前是一个驻井工,少有机会与他人沟通,后来到了数字化的白二联合站,认识了女朋友胡佳佳,现在,两个人市场一起检查设备、一起讨论技术,数字化就是他们的“红娘”,让他们体味到了爱情的幸福。
6.数字化油田 篇六
(2012)
总结人:拾佳丽
二〇一三年一月十八日
年终总结
2012年3月份,带着家人的希望和朋友的祝福,我参加了工作,分配到本单位,从前在学校所有的光环与成绩都已成为过去,一切都将从新开始,一切都将从零开始。到如今,已是2013年1月,虽然天气依然寒冷,但心确是暖暖的,在这将近一年的时间里,在各位领导们和师傅们、同事们的细心指导和关怀下,我不断磨练自己、提升自我、完善自己,逐步完成了由90后的毛头小丫头,到油田押运员的转变。
现将这一年来的工作总结如下;
一、日常工作及学习内容
根据领导的安排,我的主要工作是从井上装好油送到滨南,一天正常在2到三个来回,虽然工作过程日复一日,但是在这个枯燥的工作中有很多事情发生,大家都知道车在路上就会危机四伏,很多时候我的工作就是司机师傅的第二双眼睛,在遇到师傅没有注意的安全隐患的时候提醒师傅,特别是在遇到天气恶劣的情况下,特别是雨雪天气,路况不好,更是心惊胆战,不过越是艰苦危险的环境越是能锻炼人,这一年里我实实在在觉得自己学到了很多的东西,而这些东西是在社会中和学校中所学不到的东西。
二、知识的积累、巩固与拓展
理论知识的学习不应该停留在学校,学习应该伴随着我们整个人生。
从入厂教育培训到如今的日常工作中,我学习到了东胜集团的发展历史、企业文化与精神,它也为我逐步完成由学生到企业职工的转变奠定了坚实的思想基础。同时,我会在实践中去发现问题,请教师傅们解答,向领导和师门们请教学习,然后得以拓展,如:日常工作的细节,遇到特殊情况的处理,公司的一些细节规定等等。单位每次会议学习让我也受益匪浅。
三、实操及押运经验的积累
在这一年的时间里,从一开始懵懵懂懂的小丫头,遇到事情不知如何解决的,不知所措的孩子,到现在各种现场突发事件都能处理的得心应手,所谓学习的目的在于运用,因此,我在整个工作过程中,特别强调自己,不仅要多学习理论知
识,也要加强自身实际动手操作的能力及现场经验的积累,在队上领导和师傅们的细心指导下,多跟着师傅学、勤动脑动手、勤思考。因此工作过程中,我主动要求去动手进行实操或进行其他方面的实际工作:如,一起跟着师傅检查车辆安全隐患,和司机师傅和领导多学习一些重点难点的实际工作的问题。很多同事和领导的经验让我很是受益,四、思想层次的提升
这一年的工作过程中,我注重转变自己的思想,常言道,只有从根本上转变思想才能发生质的飞跃,才能完成角色转变,踏实地做好本职工作。让我明白自己不再是孩子,不再是学生,而是一名社会人,一名油田职工了,所背负的责任已绝然不同。学校里,我们只需要好好学习。但是,到了企业,就不只是学习理论知识和实践经验,更要懂得如何提高自己思想层次、为人处事方式、如何加强工作责任心、提高工作热情及工作效率,为公司创造价值。
工作过程中,我最大的思想收获是如何加强工作责任心和保持较高的工作热情。罐车押运员是一个集高危、高强度的行业,任何一次疏忽就可能带来灾难性的问题,给人生或企业造成不可估量的损失。所以,我时刻提醒自己干工作一定要有强烈的责任感,对自己负责,对手里的工作负责,对我们的单位负责。与此同时,很荣幸地加入东胜集团这个大家庭,作为一名新员工,很高兴能为公司注入新鲜血液,奉献自己的智慧和力量。因此,为了公司的欣欣向荣,绽放活力,我们需要保持高度的工作热情,多做事,做小事,不断学习、不断实践、踏实肯干,为东胜公司的战略目标奉献自己的青春。
五、衷心感谢
在这一年的工作中,我感觉自己收获了许多,也进步了许多,但每一次收获与进步除了自己每一点滴的努力,更离不开的是领导和师傅们的细心指导和帮助。正是有了他们一次次的谆谆教诲,一次次的经验分享,才有了我知识的拓展、经验的积累、思想层次的提高、懂得如何去更好地为人处事。在此,对他们表示深深地感谢,祝愿他们身体健康,工作顺利。
六、存在的不足及下期工作
尽管在这段时间的工作中收获挺多,进步也不少,但我也清醒地认识到自己存在的不足,主要表现在:
1、工作时间短、工作经验不足。
2、工作中有时存在急躁或急于求成的心理现象;
3、心态不够稳定,年轻急躁,不够踏实。
只有充分认识并不断完善自身所存在的不足,时刻严格要求自己,克服年轻气躁,做到脚踏实地,提高工作主动性,不怕多做事,不怕做小事,用更多的磨练和实践,在点滴中完善提高自己。
在崭新的2013年的工作中,本人一定努力工作,改善不足,让自己对待工作的态度,以及每一天的日常工作都更加的细致,更加的出色,在今后的日子里如果出现不足,望领导和师傅、同事们多多指教,多多批评,我一
谢谢大家
7.大庆外围油田数字化建设模式探讨 篇七
外围油田的数据传输方式是单井至中转站数据传输采用无线数传电台通信;中转站至采油区以及公司调度室利用光缆通信。目前, 中转站、联合站光缆通信系统已基本建成。
1.1 总体目标
为适应油田可持续发展的需要, 不断探索油田数字化建设的模式, 进一步提高工作效率, 降低劳动强度, 合理优化劳动力资源, 减少人工成本。实现站内外岗位整合, 站外井区“无人值守, 有人巡检”的管理模式。
1.2 技术应用的原则
(1) 选用的设备技术先进、性能可靠, 可满足油田中长期发展的需要。
(2) 采用先进的自动化技术提高工作效率, 降低运行成本, 提高原油生产的经济效益。
(3) 应用生产工艺参数及防盗防破坏监测技术, 实现集油阀组间、配注间无人值守的远程管理。
(4) 应用自动化分析监测技术, 及时判定集油环凝堵与泄漏趋势, 为集输油系统生产管理提供有效的技术手段。
(5) 按照集中一岗值班的方式, 设计生产过程数据的采集和远方操作控制。实时监视所需数据进行采集远传, 频繁操作的工艺过程采用远程控制。
2 大庆外围油田数字化建设模式
2.1 联合站、转油站数字化建设模式
联合站、转油站实现了数据远程传输, 在线监控的管理模式。联合站设中心控制室, 建立自动化控制系统, 转油脱水站数据采集及自动控制, 污油污泥污水处理站、地下水深度处理站、泄油站、热水站数据采集及监控, 形成统一管理模式。
2.2 集油注配间、井数字化建设模式2.2.1井-间数字化建设模式
应用自动化远程监控技术, 实现油区“无人值守, 有人巡检”的管理模式。
油井安装数据采集装置, 将油井的示功图、电流等基本参数通过无线方式传送到中控室, 实时监测油井的生产状态, 全天候数据采集, 并且可以自动启停抽油机。
抽油井井场安装视频摄像头, 实时掌控油井状况, 抽油机井实施视频监控和远程启
以站外环状掺水集油工艺流程为例, 每座集油注配间采集集油环掺水压力和回油温度信号;配水间单井配水管安装恒流配水装置, 自动调节并采集注水量;监测单井注水压力。通过实时监测的流量、压力参数, 设定上下限的报警值, 及时准确判断注水运行状况, 预防停运等事故。
每座集油注配间的集油阀组间、配水间, 安装红外线报警探测器, 将报警信息传送到集油注配间值班室及监控中心, 可就地及中控室报警。同时将窗户砌砖封堵处理, 提高防盗、防破坏的能力。
以上数字化建设模式为岗位整合, 减员增效, 降低劳动强度, 合理优化劳动力资源, 创造了有效途径。
2.3 投资回收期
统计各站库数字化建设投资和减员效益, 计算投资回收期, 一般在2至4年。
3 大庆外围油田地面系统智能监控技术应用
3.1 站内监控技术
站内数据通过PLC进行采集, PLC控制系统进行集中监测控制过程工艺参数, 操作站作人机界面, 通过现场仪表实现生产过程的自动化检测和控制。操作站可以通过组态构成各种功能画面, 借助于这些画面可以完成对生产过程监视及控制。
PLC可以实现下列功能的显示: (1) 监视工艺参数; (2) 报警显示; (3) 状态显示; (4) 流程图画面显示; (5) 各种报表功能:日报、月报、班报、年报、警报以及随机打印的报表等;并且控制系统可以储存一定时期内的历史数据。
3.2 集油注配间监控技术
采油一区每座集油注配间的集油环上的定量掺水阀, 采集单环流量信号;单环调节阀后安装压力变送器, 采集单环掺水压力信号;单环回油管道上安装温度变送器, 采集单环回油温度信号。
注水井改造:单井配水管安装恒流配水装置1套, 自动调节并采集注水量;单井安装压力变送器1台, 监测注水压力。数据信息通过集油注配间无线基站传送到中控室。通过实时监测的流量、压力参数, 设定上下限的报警值, 及时准确判断注水运行状况,
3.3 抽油机井监控技术
站外抽油机井参数主要采集电流、载荷等参数, 采集到的载荷形成功图, 由功图推算出产液量。通过监测功图, 能够实时监控抽油机井运行状态, 分析判断井下工况、加药周期、间抽制度。
每口抽油机井安装负荷传感器, 检测油井悬点载荷, 通过悬点载荷计算油井功图, 并推算出油井产液量;井口配电箱安装电流检测装置, 监测抽油机及电机运行状态。数据采集设备采用R T U (远程测控终端) 采集抽油机的数据参数, R T U将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令, 实现对设备的功能控制。
每座抽油机井平台安装无线数传电台, 将单井的监测参数传至中控室。数传电台是数字式无线数据传输电台的简称。它提供实时的监控信号、可靠的数据传输, 具有成本低、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围远的特点, 适合点多而分散、地理环境复杂等场合。
4 认识及结论
(1) 油田生产以联合站、转油站为基本单元, 以集油注配间、油水井为最基本元素, 因此, 地面系统如何搞好数字化油田建设, 首先要确定以联合站、转油站为中心, 以集油注配间、油水井为监测对象的数字化站建设模式。
(2) 数字化建设模式的建立, 集输油工艺简化的基础上应用在线监测技术。为今后产能建设降投资、降成本提供了有效的途经。
(3) 两站系统数字化建设模式, 可以实现“无人值守, 有人巡检”的管理模式, 为油田实现站内外岗位整合, 减少人工成本, 提供有效借鉴。
(4) 联合站、转油站数字化的建设, 能够适应油田长期发展的需要, 通过生产参数的监测, 提高了工作效率, 优化了人力资源, 为外围油田后期有效开发, 持续上产探索一条有效途径。
(5) 外围油田地处偏远, 油区监控设备可能会有盗窃及破环现象发生, 需要提高自身防盗能力, 进行有效的技术对安防系统进行改造。
摘要:本文重点介绍大庆外围油田联合站、转油站和采油井、集油注配间的数字化建设模式。采用数据远传的在线监测管理模式, 实现站内外岗位整合, 采油区集油注配间、油水井“无人值守, 有人巡检”的管理模式。通过生产参数的监测, 提高了工作效率, 优化了人力资源, 为外围油田后期有效开发, 持续上产探索一条有效途径。
关键词:数字化,监测技术,岗位合并,建设模式
参考文献
[1]田锋.数字油田研究与建设的现状和发展趋势.油气田地面工程, 2004 (11) [1]田锋.数字油田研究与建设的现状和发展趋势.油气田地面工程, 2004 (11)
8.浅谈油田数字化管理系统的应用 篇八
【摘 要】长庆油田采油作业区域分布广泛,生产单元相对分散,按照原有人工巡井、井站驻守的工作方式,存在用工量控制难度大等诸多弊端。为了适应长庆油田持续、有效、协调的低成本发展,长庆油田全面建设并应用油田数字化管理系统,为员工“减少工作量、减少安全风险、改善工作环境、实现正常倒休”, 满足了企业现代化管理的高要求,开创了油田生产模式的新局面。
【关键词】长庆油田;数字化管理系统
1.油田建设数字化管理系统的必要性
一是数字化管理系统顺应了油田企业现代化管理的发展方向。信息化已成为现代企业的发展趋势,集团公司也明确提出了加快信息化建设步伐,为油田建设现代化大油气田指明了方向。
二是实施低成本发展战略的客观需求。原有生产管理组织模式,极大地浪费了人力、物力、财力,如:人工抄录数据,每一级机构都要建立相应的报表和台帐;人工巡井巡线,需要大量的人员及车辆配合等。传统的人工抄录数据、定点驻井看护、定期巡井巡线的生产模式已经不能适应当前油田发展的需求,必须通过生产模式创新和组织构架革新提升企业发展的内动力。
三是降低安全生产风险实现安全环保的有力保障。应用数字化管理系统实现井站的生产过程实时监测、预警报警、远程操控等功能,使员工不深入现场就能远程完成作业,从而保证现场生产安全平稳运行,油田开发与资源环境协调发展。
总之,数字化管理系统的建设,使油田管理模式发生了重大变革,以电子巡井报警、油井远程启停、水井远程调配、站点数据采集等数字化管理核心技术的研发应用,降低了一线员工劳动强度,降低了生产作业安全隐患,为进一步优化简化生产组织机构提供了技术支撑,为实现企业效益和员工利益的双赢提供了保障,油田建设数字化管理系统是十分必要的。
2.油田数字化管理系统组成及功能
系统组成包括井场系统和站内系统2个部分,通过无线网桥或者光纤网络进行通讯传输。井场系统分为井口、阀组间、视频监控和井场主杆4个部分;站内系统分为仪表、PLC、站控系统3个部分。
2.1井口部分
井口部分安装有井口采集器、载荷传感器、角位移传感器、电参采集器、压力变送器、电机运行监控模块等数字化设备,用于实现油井功图采集、电机三相电压采集、电机三相电流采集、油井运行状态采集、抽油机远程启停控制、井场汇管压力采集、电机故障自动报警(缺相、过载、空转)等功能。以上所有数据都是井口采集器通过2.4G无线通讯协议与井场主RTU进行通讯。
2.1.1阀组间部分
阀组间部分安装有阀组间RTU、压力变送器、流量计、稳流配水仪等数字化设备,用于实现井场阀组间汇管压力采集、瞬时流量采集、累计流量采集及注水井远程调配等功能。通过RS485采集高压注水流量计的注水流量数据,同时还能与压力变送器进行通讯。以上所有数据都是阀组间RTU通过2.4G无线通讯协议与井场主RTU进行通讯。
2.1.2视频监控部分
视频监控部分安装有视频服务器和室外一体化摄像机,通过摄像机采集并传送视频数据到视频服务器,再由交换机经无线网桥或光纤将实时视频数据显示到站内视频监控平台。根据每个井场的井口数量不同,安装1至2套视频监控设备(8口井以内含8口井使用1套视频监控系统,9-15口井使用2套视频监控系统),以实现对整个井场的实时视频监控。
视频监控设备支持云台转动、镜头预置位功能,可以实现对多个固定位置实时拍摄和截图取证。视频监控设备还具备智能物体行为分析功能,可以实现对井场非法闯入等事件进行广播警告和入侵报警,同时警报提醒站内操作人员,操作人员可手动控制摄像机进行追踪截图取证。
2.1.3井场主杆部分
井场主杆安装有井场主RTU、功放、喇叭、交换机、无线网桥或者光纤收发器等数字化设备,通过2.4G无线通讯协议与所属各井口RTU、阀组间RTU进行无线通讯,以实现整个井场的数据采集和控制,并通过无线网桥或光纤网络将所有数据上传到站内站控系统。
2.2仪表部分
仪表部分安装有压力变送器、温度变送器、流量计、液位计、可燃气体报警仪等数字化设备,用于实现站内生产设备的压力、温度、流量、液位及可燃气体浓度等数据的采集功能,以上数据通过模拟量信号或者485型号与站内PLC进行通讯。
2.2.1 PLC部分
PLC设备用于管理站点的数据采集和控制,PLC设备出厂带有初始化程序,初始PLC程序将需要完成的控制任务根据站点管理单元划分为多个的子模块,然后对每个模块进行功能编程,各子模块程序之间相互独立,具有清晰的结果,在不同站点使用时可根据工艺流程调整相应模块。主要包括以太网通讯子程序、模拟量子程序、485通讯子程序、电加热子程序、PID控制子程序、高数计数器子程序等。要求当采集数据点变化不会影响程序运行。
2.2.2站控系统部分
根据现场工艺的实际情况和油田行业的自动化标准,站点采用SCADA软件作为站控监控系统,实现对站内及其所辖井场的数据实时采集和控制,包括站内的流程监控、生产曲线、运行报表和单元报警等功能。
流程监控主要实现了以下功能:(1)收球筒进、出口压力和温度的监测及超限报警;(2)站内容器(如缓冲罐、应急罐、事故罐等)液位的监测及高低限液位报警;(3)外输管线压力、温度、瞬时流量、累计流量的监测及超限报警;(4)输油泵进、出口压力的监测及超限报警;(5)输油泵运行状态、运行频率及三相电参及功率等参数的监测(6)可燃气体浓度的监测及超限报警。
生产曲线实现了对压力、温度和液位的实时数据查询和历史数据查询,使工作人员能够更加科学合理地掌握生产运行并进行分析。
运行报表实现了对各监测点数据的定时记录、历史查询、生成报表、报表导出和报表打印等功能。运行报表能够真实准备的记录各项数据,大大提供了日常生产数据统计管理的工作效率,也杜绝了人为原因导致的误差。
单元报警分为实时报警和历史报警两个部分。实时报警能够及时的显示当前报警提示及相关报警信息;历史报警可对所有报警信息进行存储并查询,同时也支持报警数据的打印功能,能够大大降低安全风险,做到真正意义上的安全生产。
3.结语
油田推行应用数字化管理系统,充分利用了油藏管理、数据采集、自动控制、信息通讯、计算机网络、数据交互共享等相关技术,结合油田地理环境和地质特点,集成、整合现有技术资源,创新管理、技术理念,提升了生产管理的过程监控水平,建立了油田“井站一体、电子巡护、远程监控、精确制导、智能管理”的数字化管理系统,最终实现“同一平台、信息共享、多级监视、智能控制”的目标。
9.油田简介 篇九
单一地质构造(或地层)因素控制下的、同一产油气面积内的油气藏总和称为油气田。一个油气田可能有一个或多个油气藏。
在同一面积内主要为油藏的称油田,主要为气藏的称气田。按控制产油气面积内的地质因素,将油气田分为3类:
①构造型油气田。指产油气面积受单一的构造因素控制,如褶皱和断层。②地层型油气田,区域背斜或单斜构造背景上由地层因素控制(如地层的不整合、尖灭和岩性变化)的含油面积。
③复合型油气田。产油气面积内不受单一的构造或地层因素控制,而受多种地质因素控制的油气田。
按最终可采储量值可分成4种:
①特大油(气)田:石油最终可采储量大于7亿吨(50亿桶)的油田。天然气可按1137米3气=1吨原油折算。
②大型油(气)田:石油最终可采储量0.7~7亿吨(5~50亿桶)的油(气)田。③中型油(气)田:最终可采储量710~7100万吨(0.5~5亿桶)的油(气)田。④小型油(气)田:石油最终可采储量小于710万吨(5000万桶)的油(气)田。全世界目前已发现并开发油田共41000个,气田约26000个,总石油储量1368.7亿吨,主要分布在160个大型盆地中。全世界可采储量超过6.85亿吨的超巨型油田有42个,巨型油田(大于0.685亿吨)328个。
油气藏如何形成
大家都知道,一般的固体矿藏,如铁矿或煤矿,它们在哪里形成,就可以在哪里找到,唯有石油和天然气与众不同。如果把石油的诞生地称为石油的“故乡”,那么,找到油田的地方就是它的“归宿地”。石油这种离开“故乡”出走,而去“归宿地”落户的特征就是油气的运移。使它具有这一特征的原因是因为油气在地下是可以流动的。
(一)、油气的运移
从广义上说,油气在地层中的任何流动都可以通称为油气的运移。如生油层中生成的分散状态的油气,通过运移可以集中起来形成有工业价值的油气藏;已经形成的油气藏,在地壳运动的作用下又可以被破坏,使集中起来的石油再一次分散;有的出露到地面或成为人们可以观察到的“油气苗”,有的则可以运移到另外的地方重新集中起来,成为所谓的“次生油藏”,有的甚至完全暴露到地面全部逸散了。但通常所说的油气运移都是指的从分散到集中的运移,包括初次运移和二次运移。
初次运移是指生成的石油从生油层向邻近有孔隙、溶洞或裂缝的地层中的运移,这种地层称为“运载层”。运移的方向是多方位的,可以向上、向下或向四侧,把分散的星星点点的石油初步集中起来,就好象渭渭细流汇入江河一样。
二次运移又分前期和后期。前期是石油在运载层中的运移,后期运移是石油向“终点站”集中,在能够阻挡运移的地方停止下来聚集成为油藏。运移的方向一般是定向的,即运载层中的石油都朝着地层的高部位具有阻止运移的地方流去,使油气在这个地方达到最大程度的集中,就好象条条江河归大海一样。
(二)、油气运移的动力、方式、通道和时间
油、气会流动,这是它的内在因素,如果没有外来力量的推动,油气也是不会发生运移的,这种外来的力量就是促使油气发生运移的动力。
初次运移的主要动力是压力。这种压力是来自沉积物本身的重量。地层在沉积过程中逐渐加厚,越来越厚,本身重量也逐渐加大,因重量增加而产生的压力也越来越大。沉积物在这个压力作用下,体积由大变小,已生成的油和气,就从生油层中随同水一起,被挤到运载层中去了。知道了花生是通过榨油机施加的压力榨出的花生油,就不难理解生油层中的石油在压力作用下所发生的运移。
二次运移的主要动力是浮力。浮力来自油气的本身,因为油、气的密度比水小,在水中有浮升作用,当油气进入含水的运载层后,油气就在浮力的作用下朝着高处运移和集中。
运移方式指的是运移过程中油气的状态,因为油和气不容易溶解在水中,除了小部分的油气可以在水中以溶液的状态运移外,大部分都是以“油滴”和“气泡”的形式在含水的运载层中进行运移的,因此,水就是油气运移的“运载体”。
大量的“油滴”、“气泡”是在地下微细的通道中运动的。对初次运移来说,通道主要是相邻的运载层。对二次运移来说,通道主要是孔隙、裂缝、不整合和断层。它们走着曲曲弯弯的道路,克服许多阻力,艰难地前进着。所以,运移的速度是相当缓慢的。切不可把它们想象成是顺流而下的轻舟。
至于什么时间开始油气的初次运移,这要看生油层中生成了多少油和它所承受的压力的大小。如果生成的油达到足够饱满的时候或所受到的压力足以把油“挤”出来的时候,油就从生油层中运移到运载层中去了。
只有当构造运动形成圈闭时,储油气层的油、气、水在压力、重力以及水动力等作用下,继续运移并在圈闭中聚集,才能成为有工业价值的油气藏。
通过地质勘探,发现有工业价值的油田以后,就可以着手准备开发油田的工作了。
石油是怎么采集到地面上来的?
很早很早以前,人们用最简单的提捞方式开采原油,就像用吊桶在水井中提水一样,用绞车把原油从油井中提取上来。但这种方法只适用于油层非常浅、压力很小、产量很低的油井。如1907年中国延长油矿的延1井,井深81米,日产油1~1.5吨。1911年打的延2井,井深157米,日产油100千克。当时都是用转盘绞车把原油从油井中提捞上来的。
随着石油工业的发展,越来越多产量高、油层埋藏很深的油田被发现,原来那套人工提捞的方法无法在这些油井上使用,所以逐渐被淘汰,自喷采油和各种人工举升采油的方法应运而生。
一口油井用钻井的方法钻孔、下入钢管连通到油层后,原油就会像喷泉那样,沿着油井的钢管自动向地面喷射出来。油层内的压力越大,喷出来的油就越快越
多。这种靠油层自身的能量将原油举升到地面的能力,称为自喷,用这种办法采油,称为自喷采油,常发生在油井开发的初期。
那么油井为什么会自喷呢?石油和天然气深埋于地下封闭的岩石构造中,在上覆地层的重压下,它们与岩石一起受到压缩,从而集聚了大量的弹性能量,形成高温高压区。当油层通过油井与地面连通后,在弹性能量的驱动下,石油、天然气必然向处于低压区的井筒和井口流动。这就像一个充足气的汽车轮胎一样,当拔掉气门心后,被压缩的空气将喷射而出。油层与油井的沟通一般情况下靠射孔完成。射孔是用特殊的枪和子弹把套管、水泥环、油层射开。一旦射孔完成,就像拔掉了封闭油层的气门心,油气将通过油井喷射到地面。
自喷井的产量一般来说都是比较高的,例如,中东地区有些油井每口油井日产油量可高达1-2万吨。中国华北油田开发初期,很多油井日产千吨以上,大庆油田的高产井日产200-300吨。据统计,目前世界上约有50%-60%的原油是靠自喷方法开采出来的,特别是中东地区的油井,大多数油井有旺盛的自喷能力。由于这种方法不需要复杂昂贵的设备,油井管理比较方便,是一种高效益的采油方法。所以,在油井开发过程中,人们都设法尽可能地保持油井长期自喷。到了开发的中后期,油层的压力会逐渐减小,不足以将地层内的原油驱替到井底并举升到地面,就需要给油层补充能量,如注入水或注入天然气等,增加油层的压力,以延长油井的自喷期。
当通过注水、注气仍不能满足油井的自喷条件时,人们将采用特殊的机械装置将原油从井底抽吸出来,这就是抽油机。
抽油机是如何把原油抽吸到地面上来的? 进入油田放眼望去,无数台抽油机不紧不慢地上下运动,像是无数高大的毛驴在十分吃力地负重前行,驴头不停地上下摆动,类似作揖磕头,于是人们给它起了个俗名叫“磕头机”。在国内外油田,有80%的非自喷井都是用抽油机来采油的。
其实仅仅有抽油机不能采油,还必须配备井下抽油泵及连接抽油泵和抽油机的抽油杆。磕头机、抽油泵、抽油杆组合起来叫有杆泵抽油系统,这是最传统、最典型的人工举升采油方法。抽油机主要由底盘、减速箱、曲柄、平衡块、连杆、横梁、支架、驴头、悬绳器及刹车装置、电动机、电路控制装置组成。
图1 抽油机结构图
1—底座;2—支架;3—悬绳器;4—驴头;5—游梁; 6—横梁轴承座;7—横梁;8—连杆;9—曲柄销装置; 10—曲柄装置;11—减速器;12—刹车保险装置; 13—刹车装置;14—电动机;15—配电箱。
工作原理是:由电机供给动力,经传动皮带将电机的高速旋转运动传递给减速器,经两级减速后变为低速转动,并由四连杆机构将旋转运动变为驴头悬点的上下直线往复运动。抽油杆一头用钢丝绳悬挂在驴头悬点上,一头与井下抽油泵连接,带动下入井中的抽油泵工作,将井液抽汲到地面。
抽油杆是两端带螺纹的10m左右长的钢杆,一根根用螺纹连接起来,最上端连接抽油机,下端连接抽油泵活塞并将动力传递给抽油泵。
抽油泵的原理和水井的手压式抽水泵相似,有工作筒和活塞。工作筒接在油管下部,工作筒下部有固定阀门,下到井筒液面以下。活塞是空心的,上面有游动阀,它是用抽油杆下到工作筒里去的。抽油杆带动活塞上下运动,当活塞在磕头机和抽油杆的带动下向上运动时,游动阀在液体压力下关闭,这时活塞上面的原油就从工作筒内提升到上面的油管里去,再流到地面管道中。同时,工作筒内下腔室的压力降低,油管外的原油就依靠地层压力顶开固定阀流入工作筒内。同样,当活塞在磕头机和抽油杆的带动下向下运动时,工作筒内下腔室压力升高,固定阀门关闭,工作筒内的原油就顶开游动阀排到活塞上面去,此时,油管外的原油不能进入工作筒内。这样,深井泵活塞上下往复运动,井里的原油就被源源不断地抽到油管里去,并不断地从油管排到地面。
油田集输
石油和天然气由油井流到地面以后,又如何把它们从一口口油井上集中起来,并把油和气分离开来,再经初步加工成为合格的原油和天然气分别储存起来或者输送到炼油厂,这就是通常称之为“油田集输技术”和“油田地面建设工程”。
油田的集输技术和建设,是据不同油田的地质特点和原油性质,不同的地理气候环境,以及油田开发进程的变化而选定、而变化的。例如,由于原油粘度大小、凝固点高低的不同,高寒与炎热地区的差别,对原油的集输技术就有很大的影响;又如,有的原油和天然气中,因含硫化氢,需经脱硫后才能储存和输送出去,这就要有相应的脱硫技术和建设;再如,当油田开发进入中、后期,油井中
既有油、气,又有大量的水,不仅要把油、气分离开来,而且还要把水分离出来,把油、气处理成合格的产品,把水也要处理干净,以免污染环境„„如此等等的众多问题所涉及的众多技术与工程建设,都是油田建设的主要内容。
原油集输就是把油井生产的油气收集、输送和处理成合格原油的过程。这一过程从油井井口开始,将油井生产出来的原油和伴生的天然气产品,在油田上进行集中和必要的处理或初加工。使之成为合格的原油后,再送往长距离输油管线的首站外输,或者送往矿场油库经其它运输方式送到炼油厂或转运码头;合格的天然气集中到输气管线首站,再送往石油化工厂、液化气厂或其他用户。
概括地说油气集输的工作范围是指以油井为起点,矿场原油库或输油、输气管线首站为终点的矿场业务。
一般油气集输系统包括:油井、计量站、接转站、集中处理站,这叫三级布站。也有的是从计量站直接到集中处理站,这叫二级布站。集中处理、注水、污水处理及变电建在一起的叫做联合站。
油井、计量站、集中处理站是收集油气并对油气进行初步加工的主要场所,它们之间由油气收集和输送管线联接。
(一)油井的地面建设
采油井分两种类型:即自喷井和机械采油井。
自喷井井口的设备一般有采油树、清蜡设备(如:绞车、钢丝、刮蜡片)、油嘴、水套加热炉、油气计量分离器等(井口房和值班房根据当地的气候条件和社会因素考虑是否设置)。
机械采油井目前一般采用有深井泵(即管式泵)、水力活塞泵、电动潜油泵和射流泵四种采油方式。机械采油井场的工艺设备和辅助设备主要有:采油树、油气计量分离器、加热和清蜡设备及采油机械。因为机械采油的方式不同,所以在井口的地面工程也就有所不同,水力活塞泵采油技术是现在比较先进的机械采油方式,下面就此来谈井口的工程建设内容。
水力活塞泵采油是用高压液体作为井下抽油泵动力的无杆抽油泵。主要用于比较深的井、丛式井、结蜡井、稠油井以及条件较复杂的油井。水力活塞泵抽油装置,由地面泵组、井口装置和管线系统、水套加热炉、沉降罐和井下水力活塞泵机组等部分组成。
水力活塞泵一般用稀油作为动力液。可用本井或邻井的原油经分离器脱气,再经过水套加热炉(或换热器)加热到60C左右,进入沉降罐然后被吸入高压三柱塞泵,加压后的原油(动力液),通过井口四通阀注入油管,推动井下水力活塞泵组液马达上下往复运动,中间拉杆带动抽油泵,抽出井内的油。在井内工作过的动力液和抽出的原油通过油管与套管的环形空间上升到地面,通过四通阀进入油气分离器。脱气的油再回到沉降罐,沉降后一部分再进入地面泵循环使用,另一部分进入集油干线。
(二)计量站的设置和建设
计量站的作用主要是计量油井油气产量,并将一定数量(7~14口)油井的油气汇集起来,再通过管道输送到油气处理站。另外,计量站还向井口加热设备提供燃料等。
计量站的种类,按建筑结构分有:砖混结构、大板结构和列车式;按工艺流程分有:单管计量站、双管计量站和三管计量站。计量站的设施,一般有各井来油管汇(也叫总机关)、计量分离器、加热炉、计量仪表等。
油气集输流程是油田地面工程的中心环节。采用什么样的流程,主要取决于各油田地质条件、油井产量、原油的物理性质、自然条件以及国民经济和科学技术的发展水平等。国内外油气集输流程的发展趋势基本是小站计量,大站集中处
理,密闭输送,充分利用天然资源。总的有两种流程:
⒈ 高凝、高粘原油的加热输送流程:
随着石油工业的发展,高凝、高粘原油在石油总产量中所占的比例日益增加。对这类原油国内外一般都采用加热输送。
加热输送分直接加热输送和间接加热输送。直接加热输送是用炉子加热或掺热液与井口油气水混合加热而进行输送;间接加热输送是采用热水伴随、蒸汽伴随或电表皮效应等加热方式进行输送。我国有些油田,像胜利油田、江汉油田、扶余油田、辽河油田等,在部分地区是采用井口加热保温、单管出油的油气混输小站流程;也有采用双管掺液保温的油气混输小站流程;还有采用了三管热水伴随小站流程。
⒉ 单管或双管不加热密闭混输流程:
在欧美国家的大多数油田采用的都是这种流程。其原因是原油的物性好,或油田自然条件好,油井出油温度高。我国的有些油田,根据原油物性和油田自然条件的可能,也采用了井口不加热流程,但有的仍不能采用这种流程。
(三)集中处理站(联合站)的工程建设
集中处理站是油田油气集输流程的重要组成部分。它所承担的任务、建设规模和在油田的建设位置,一般由总体规划根据开发部门提供的资料综合对比后确定。
集中处理站包括:油气工艺系统、公用工程(供电、供排水、供热、通讯、采暖、通风、道路、土建等)、供注水、污水处理、消防、变电以及必要的生产设施。
集中处理站的主要设备有:分离器、含水油缓冲罐、脱水泵、脱水加热炉、脱水器、原油缓冲罐、稳定塔送料泵、稳定塔、稳定塔加热炉、稳定原油储罐、外输泵、流量计、污水缓冲罐、污水泵等。
站内管线尽可能在地面以上架空(电缆、仪表线等可同架),这样既便于维修和管理,又不易腐蚀。站外管线尽可能沿路敷设,以便施工、维修和管理。
下面着重介绍原油脱水和原油稳定: ⒈ 原油脱水
所有的油田都要经历含水开发期的,特别是采油速度大和采取注水强化开发的油田,无水采油期一般都较短,油井见水早,原油含水率增长快。原油含水不仅增加了储存、输送、炼制过程中设备的负荷。而且增加了升温时的燃料消耗,甚至因为水中含盐等而引起设备和管道的结垢或腐蚀。因此,原油含水有百害无一利。但水在油田开发过程中,几乎是原油的“永远伴生者”,尤其是在油田开发的中后期,油井不采水,也就没有了油。所以原油脱水就成为油田开发过程中一个不可缺少的环节,一直受到人们的重视。
多年的反复实践,现在研究成功的多种原油脱水工艺技术有:
沉降分离脱水。这是利用水重油轻的原理,在原油通过一个特定的装置时,使水下沉,油、水分开。这也是所有原油脱水的基本过程。
化学破乳脱水。即利用化学药剂,使乳化状态的油水实行分离。化学破乳是原油脱水中普遍采用的一种破乳手段。
电破乳脱水。用于电破乳的高强度电场,有交流电,直流电、交一直流电和脉冲供电等数种。其基本原理是通过电离子的作用,促使油、水离子的分离。
润湿聚结破乳。在原油脱水和原油稳定过程中,加热有利于原油粘度的降低和提高轻质组份的挥发程度。这也就促使了油水分离。
原油脱水甚费能源,为了充分利用能源,原油脱水装置与原油稳定装置一般都放在一起。为了节约能源,降低油气挥发损耗,通过原油稳定回收轻质烃类,油田原油脱水工艺流程已趋向于“无罐密闭化”。无罐流程的显著特点就是密闭程度高,油气无挥发损耗。在流程密闭过程中,原油脱水工艺流程的密闭是一个关键环节,因为它的运行温度较高,停留时间又长,油气容易挥发损耗。据测定,若采用不密闭流程,脱水环节的油气损耗约占总损耗的50%。
原油脱水设备则是脱水技术的体现,它在原油脱水过程中占有重要地位。一项脱水设备结构的合理与否,直接关系到脱水的效果、效率和原油的质量,以及生产运行成本,进而影响原油脱水生产的总经济效益。因此,人们结合油气集输与处理工艺流程逐渐走向“无罐化”,即不再使用储罐式沉降分离设备,而较普遍地采用了耐压沉降分离设备,研制了先进的大型的脱水耐压容器。电脱水器是至今效率最高,处理能力最强,依靠电场的作用对原油进行脱水的先进设备。电脱水器的形式有好多种,如:管道式、储罐式、立式园筒形、球形等。随着石油工业的发展,经过不断地实践与总结,趋向于大批采用卧式园筒形电脱水器。它的处理规模与生产质量均已达到较高水平,每台设备每小时的处理能力就能达到设备容积的好几倍,净化油含水率可降到0.03%以下。为了加快油田建设速度,提高脱水设备的施工予制化程度,将卧式电脱水器、油气分离器、火筒加热炉、沉降脱水器等四种设备有机的组合为一体,这种四合一设备,不仅结构紧
凑,而且节约了大量的管线、阀门、动力设备,特别是油田规模多变的情况下,这种合一设备可以根据生产规模的需要增加或减少设置台数,所以说它具有较大的机动灵活性。
⒉ 原油稳定
原油稳定就是把油田上密闭集输起来的原油经过密闭处理,从原油中把轻质烃类如:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等分离出来并加以回收利用。这样,原油就相对的减少了挥发作用,也降低了蒸发造成的损耗,使之稳定。原油稳定是减少蒸发损耗的治本办法。但是,经过稳定的原油在储运中还需采取必要的措施,如:密闭输送、浮顶罐储存等。
原油稳定具有较高的经济效益,可以回收大量轻烃作化工原料,同时,可使原油安全储运,并减少了对环境的污染。
原油稳定的方法很多,目前国内外采用的大致有以下四种:
一是,负压分离稳定法。原油经油气分离和脱水之后,再进入原油稳定塔,在负压条件下进行一次闪蒸脱除挥发性轻烃,从而使原油达到稳定。负压分离稳定法主要用于含轻烃较少的原油。
二是,加热闪蒸稳定法。这种稳定方法是先把油气分离和脱水后的原油加热,然后在微正压下闪蒸分离,使之达到闪蒸稳定。
三是,分馏稳定法。经过油气分离、脱水后的原油通过分馏塔,以不同的温度,多次气化、冷凝,使轻重组分分离。这个轻重组分分离的过程称为分馏稳定法。这种方法稳定的原油质量比其它几种方法都好。此种稳定方法主要适用于含轻烃较多的原油(每吨原油脱气量达10立方米或更高时使用此法更好)。
四是,多级分离稳定法。此稳定法运用高压下开采的油田。一般采用3~4级分离,最多分离级达6~7级。分离的级数多,投资就大。
稳定方法的选择是根据具体条件综合考虑,需要时也可将两种方法结合在一起使用。
(四)原油库的建设
用来接收、储存和发放原油的场所叫原油库。原油库具有储存油品单
一、收发量大、周转频繁等特点,它是油田正常生产和原油外运(或外输)的一个重要
衔接部分。
根据不同的原油外运方式,原油库可分以下几种。
铁路外运原油库:油库内建有专用铁路线及有关装油设备。如大庆油田在六十年代,其原油主要就是靠铁路外运,油罐列车每天象长龙一样,从油库将原油源源不断的运向全国有关炼油厂。
管线外输原油库:是利用管线将原油外输到各用油单位。但是,利用管线外输的油田,又不一定都有原油库,如华北油田就没有原油库。华北的原油往北送往石楼,往南送往沧州和石家庄炼油厂都是用管线输送。根据输送距离和油量等因素,输送管线途中还应设有加热和加压站。
联合外运原油库:利用铁路槽车和管线,将原油输送给用油单位。如胜利油田的原油以前是管输到辛店,从辛店站又用铁路槽车往外运,后来又建了东营至黄岛的输油管线来外输原油。靠近海或江河的油田,也可考虑用船来将原油送给用油单位。另外对边远的一些面积小、产油量少的油田,或者新建的油田还没形成系统时,也可用汽车拉油外运。如二连的阿尔善油田,在开发初期即是以汽车来外运原油的。还有冀中油田的有些区块,建设原则就是先建站、后建线,先拉油、后输油。
原油库一般由收油、储存、发放设备及公用工程、生产和生活设施等部分组成。收油设备主要是指收油用的阀组。储存原油的设备主要是储罐。油田上的原油储罐主要是立式园柱型金属油罐。常用的有无力矩罐、拱顶罐和浮顶罐。从降低原油的蒸发损耗来看,浮顶罐比其它结构形式的罐都优越。发放设备是指将原油外运或外输所需要的设备。采用铁路外运时,需要建铁路专用线、装油鹤管、栈桥、装油泵和计量设备等。采用管线外输时,需要安装外输泵、外输阀组、加热设备和计量设备等。联合外运(输)油库的发放设备,则是以上两种油库发放设备的综合。在可能的条件下,应充分利用地形高差来装车,以节省能源。
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