物联网与石油?真的能构建“智慧油田?

摘要: 物联网构建“智慧油田”写在前面大老爷府油田于1994年开发建设,地质储量2026万吨,经过滚动开发,累计生产

09-08 03:27 首页 吉林油田

物联网构建“智慧油田”


大老爷府油田于1994年开发建设,地质储量2026万吨,经过滚动开发,累计生产原油244万吨,建成原油生产基地。2005年,随着长深1井的钻探成功及高效开发,拉开松南盆地深层天然气大开发的序幕,前大采油厂更名为松原采气厂,实现了由采油业务向油气并举的成功转变,成为油田公司唯一以天然气开发为主的油气生产基地。


受低油价影响,大老爷府油田连年亏损严重,桶油完全成本高达123美元,面临着关闭停产的严峻形势,油田公司领导高瞻远瞩、果断决策,将大老爷府油田打造成低产低效油田效益开发的改革试点。近年来,通过机构调整、人员优化、体制建立等措施,大老爷府油田改革成效明显,桶油完全成本控制在52美元,由改革前的亏损1.27亿元变目前的基本盈亏平衡。


2017年,大老爷府油田将继续深化改革,以地质开发为基础,以物联网建设为重点,以机采系统提效为手段,以节能改造项目为推手,坚决实现“两个不动摇”奋斗目标,即“十三五”后三年稳产3.5万吨不动摇、桶油完全成本控制在45美元/桶不动摇,为油田公司持续稳健发展做出更大贡献。

松原采气厂积极推进

大老爷府物联网建设


201756日,公司总经理、党委书记张德有到松原采气厂大老爷府油田调研物联网建设

今年以来,在油田公司总体部署下,松原采气厂积极推进大老爷府油田物联网建设,通过建设施工,实现井、间、站一体化管理,达到生产过程远程监管,取准、取全相关数据,为大老爷府油田节能改造提供了数据支撑。

 2016年,大老爷府油田在连年亏损严重的情况下进行了深化改革,当年桶油完全成本由123美元降至54美元,扭亏达1.2亿元,减员313人。为巩固改革成果,减轻员工劳动强度,提升管理水平,今年,又全面实施了物联网项目。


自去年9月份开始,按照公司提出的简单、实用、低成本的原则和自主研发、自主设计、自主建设、自主运维的“四自”方针,公司主管领导和科技与信息处、开发处分别组织相关业务人员,反复讨论大老府油田物联网建设方案,今年4月,通信公司根据松原采气厂提出的物联网建设需求,最终确定了实施方案,4月25日施工开始。


工作量都有哪些?

5个部分的设计工作量达2118个。其中,在332口油井上安装了抽油机停井报警仪、抽油机职能控制器、抽油机电参采集器和井场电子眼。

  在33座计量间中,采集油间来水压力、来回水温度、回油压力、回油温度,水间注水干线压力、各注水井瞬时流量、累计流量等数据。

松原采气厂维修队员工进行线盒组装


     在站区中,中转站、联合站在原站控系统的基础上,新增温度、压力、液位等采集参数86个。4G传输中,建设4G基站1座,安装CPE33套。

  电网部分,对集采系统、集输系统、注水系统、中心区及附属站队实行分系统计量,在中转站、联合站、中心区加装了多功能电度表。



2017年6月8日,松原采气厂维修队人员在井组安装线槽


如何实施的?

 为保证项目的顺利实施,通信公司和松原采气厂成立联合项目经理部,成立大老爷府物联网项目组织机构,分为综合协调、现场施工和设备安装调试三个小组,既节省了成本,锻炼了队伍,也为后续自主维护打下基础。

  两家单位根据实际工作量的性质,结合施工能力,确定了具体分工。松原采气厂负责土建、线缆及桥架铺设、配电改造、水表改造等工作,通信公司负责设备安装、调试、仪表接线、软件开发、技术支持等工作。施工中,采气厂领导与通讯公司领导一起多次深入施工现场,通信公司技术人员与采气厂电工一起研究设备安装方法。

  单井部分是施工量最大的,先后挖沟900米、布线2000米、立杆139个、配电改造160个,安装电子眼139个、安装抽油机停井报警仪、智能控制器各332个。

  施工过程紧凑,所有人员驻场参战。4月25日施工开始,5月10日第一口单井数据回传,6月8日全部调试完成。

  随后,计量间开始布线、铺设线槽,安装热电阻、压力变送器、集成控制柜、改造水表,6月30日,完成全部调试并投入试运行。

  接着是站区建设,布放光缆、铺设线槽、安装接线箱、视频监控点,改造升级系统,组态流程画面。

目前完成情况

大老爷府油田物联网建设是今年油田公司深化改革的重大举措,能否探索可复制、可推广的建设模式,牵动着无数人的心。

在施工过程中,公司领导和开发部、设计院、科技与信息处等相关业务人员,多次到施工现场检查指导工作,为工程建设的顺利实施,起到了重要作用。 

经过紧张的施工,截至7月26日,大老爷府物联网建设设计的1988个工作量完成了1793个,完成设计的90%以上。

将智能化引入油田生产

——大老爷府油田物联网应用纪实

建军节


     7月底,松原地区连续降雨,部分区域位于泄洪区的大老爷府油田不仅要接受洪水的考验,对这个油田刚引入不久的物联网也是一次严峻的考验。

  “因为我们已经有了物联网,再大的雨导致的停电,我们都会从容应对。”负责地质的副经理岳斌对此感到几分荣耀。

此前的7月12日凌晨,大老爷府油田遭遇雷暴天气,造成全面停井,控制中心利用抽油机智能控制器一次性实现远程开井329口,大大减轻了工人劳动强度,降低了停电造成的产量损失。

“我们的开停井都有电子记录,咋设置,谁开井,立即启停井都能找到痕迹。”谈到电子数据,控制室的班长姚建,这个充满活力的名牌大学毕业的女孩子,谈得有条有理。

大老爷府物联网建设是油田公司今年改革的重点项目,如何建立可复制的应用模式推广到整个油田,通过物联网应用使吉林油田变成数字化油田、智能化油田,从而将深化改革推向更深一步,这是公司领导一直探寻的答案。

2017730日,中石油勘探生产分公司地面建设管理处副处长班兴安携A11总部项目组成员前来检查指导物联网建设情况

4月,通信公司根据松原采气厂提出的物联网建设需求,确定实施方案,4月25日开始动工。松原采气厂自物联网建设启动之初,就在全厂范围内选派高素质、有一定计算机基础的大学生成立监控中心,超前介入,积极参与项目建设全过程。对于安装、调试等工作,与通信公司一起完成,为日后的应用、维护打下了基础。


  为了提升“自动化”系统的应用水平,松原采气厂派出技术人员和通信公司共同研究功能应用,研究数据传输流程物联网设备功能,以此提高了指挥生产能力,提升了物联网系统故障的判断水平和物联网系统维护能力。

  为适应物联网应用需求,这个厂还按照实际应用建立岗位职责、工作标准和操作规程共9项。组织人员学习培训,适应岗位需求。

    所有的难点和效果都要指向应用,如何做到真正实用、好用,岗位人员喜欢应用?


  自5月14日起,随着工程进展,井、间数据开始陆续进入系统,系统各项功能逐步开始调试应用。采气厂技术人员充分利用物联网数据,充分利用数据分析,开始监控生产过程,逐步摸索出相应的使用经验。


应用效果

应用抽油机停井报警仪,可以进行智能巡井提高采油时率。实时的监控抽油机运动状况,有效缩短了不正常井发现的时间,采油时率由2016年平均95.2%提高至目前的97%。通过统计分析,还能够自动分类统计抽油机停井频率与原因,为查找生产管理短板提供了有效数据支撑。 

  应用抽油机智能控制器,可实现抽油机远程启停控制。能够实现单口油井或多口油井批量启停控制,开井前发出报警提示音,确保作业人员安全撤离,在恶劣天气条件下远程启停井效用更加突出。可实现远程任意设置间抽模式,目前,38口油井实现了自动间抽控制。应用抽油机电参采集器,对有代表性的3口井进行电量测试,电参采集器数据测量准确,电量误差率小于0.5%,能够满足日常生产耗电量监测需要。建立正常参数采集模版,能够及时发现不正常井。


  7月10日晚6点,控制中心发现14-12井停井信息,查看电参数,显示电压、电流均有数据,可以判定抽油机电机在运行,该井场未安装井场电子眼,无法视频确认情况,控制中心对电参数据再次进行比对分析,发现电流明显平缓,判定该井故障点为皮带。采油工带皮带去井场检查,发现确实如此。


  6月11日,控制中心发现电参曲线出现了异常变化,判定该井工况异常,后经现场确认该井为杆断。6月27日,发现老17-013电参曲线异常,上行电流明显变大,怀疑有结蜡迹象,及时安排对该井洗井,洗井后该井电参基本恢复正常,生产至今。5月19日,发现老4-08井电参曲线异常变化,判定该井工况异常,经现场测试功图确认该井为管漏。


  通过电参统计数据,管理人员还发现有78口抽油机出现了反向做功耗电现象,通过调整平衡,大大实现了节电功效。类似的情况接连出现,及时发现、诊断、处置不正常井,“自动控制”的物联网展示了它的神奇。


  此外,井场安装了电子眼,实现了远程电子巡井,及时发现井口漏油、皮带烧、配电箱门未关等故障,利用视频还能够监控防止外来人员破坏。


  计量间根据开发方案设定合理的流量、压力区间,超限声光报警,做到及时发现和调整。设定合理的管段压差,实现了自动识别报警,及时发现管线漏失或堵塞。7月13日,就及时发现了14号井组注水干线漏失。


  同时,利用物联网采集数据,实现了间、站系统化调整,对33个采油井组,在控制回油压力前提下,调整来回水温度,平均来水温度下降10摄氏度,回水温度下降12摄氏度,目前日节气4000立方米,预测夏季共能节气66万立方米。


  “油间运行日报”“水间运行日报”“单井电力耗能日报”等报表的自动生成,不但减少了工人的劳动强度,还保证了资料的及时性、真实性,更加有利于开发分析。


  建设仍在进行,据厂科技信息站负责人员介绍,在站区部分可以实现压力、温度、流量、液位等参数的自动采集和超限报警,能够提升精细化管理程度和安全受控。通过加装28块电度表,还能够实现对机采、集输、注水、辅助分系统进行计量,优化变压器负荷,精确测算系统能耗水平,找到最佳的能耗运行模式。


知识链接

数字化改造项目可达到的效果

重点数据采集:随时观察油环压力和温度情况,观察注水干线压力、注水井压力情况。及时进行生产调度,达到提高管理水平与生产效率的效果。

提升生产安全,减少事故损失:通过实时监测被控参数的异常变化和现场视频监控,通过报警提示值班人员及时处理计量间异常情况等。

现场操作人员安全受控:通过视频监控,及时发现计量间操作人员是否按时在岗,是否及时准确倒井计量。

减轻单井巡检工作量,油井工况诊断更快捷:

01

通过井场电子眼定期查看井场状况,减少采油工非必要井场巡查次数。

02

利用智能控制器,配合使用井场电子眼远端起停油井,减少因为停电引起的停井时间,进而达到提高采油时率,同时降低劳动强度的目的。 

03

抽油机电参采集器定期传输电机工作参数,使油井维护人员能及时掌握油井部分状况,为更快捷诊断油井工况提供支持,同时还能减少采油工测试工作量。典型离岸流的流苏大约是2米/秒,超过一般人的泳速,连救生员在受训时也常被其拉向外海。


图/文 特约记者 张军哲 提供


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