煤层气井自动化建设及管理研究

丁　飞

中石化华东油气分公司，山西　临汾　042100



煤层气井自动化建设及管理研究

丁飞*

中石化华东油气分公司，山西临汾042100

本文以我国鄂尔多斯盆地某一煤层气区块井场为切入点，就其井场生产条件与自动化建设需求做阐述分析，并对具体的煤层气井自动化建设与管理标准、规范做细致的探讨研究，期望为我国煤层气井自动化系统的建设改进与有效管理提供有益的参考。

煤层气井；自动化；建设管理

煤层气指煤层中以甲烷为主要构成、吸附于煤基质颗粒表面或散布在煤孔隙的烷类气体，属于煤层的伴生附属资源，是继石油、天然气后的又一类新兴能源类型，伴随近年来的开采生产规模的扩大拥有广泛的发展前景。煤层气燃烧后污染较少且产生废气量极低，是一类优质的洁净资源，其巨大的环保、经济价值在近年来逐渐为各国所重视并着手开采，煤层气井的建设规模也随之逐年扩大，需在煤层气井排采与管控上建立更为规范与智能的自动化系统，以提升气井的排采安全与监管效率。笔者以鄂尔多斯地区某一煤层气区块井场为研究出发点，就其自动化建设与管理的策略措施做研究和分析。

一、示例煤层气区块井场的建设条件与需求

某煤层气区块位于鄂尔多斯盆地，依照该区块煤层气的生产条件，其煤层气井的自动化排采流程涉及排水工序与采气工序。在煤层气井的煤层气井自动化生产与监控系统建设中，其系统技术发展有如下需求。

生产进程数字化。数字化是自动化系统信息传输与分析处理的基本需要，与过去现场收集的模拟信号相比，数字信息具备更高的抗干扰性与转换性，是达到自动化系统对煤层气井开采做集中信息处理与调控的先决基础。因此随着煤层气井自动化系统性能与需求的提升，其自动化生产流程也逐渐从现场控制与模拟信号向数字化、远程管控的方向发展转变。

排采管理智能化。实现煤层气井的自动化排采不仅需要在生产中达到数字化标准，也需在其基础上应用各类先进的技术系统，将煤层气井的监测、判别、数据分析与远程控制等管理环节实现智能自动化建设，通过生产与管理流程的自动化功能建立，有效降低气井的管理与维护成本，优化煤层气井排采管理效率。

二、煤层气井自动化建设与管理研究

依据该煤层气区块的工程条件，并结合自动化建设的相应需求，该工程煤层气井场的自动化建设与管理进程中，可制定如下原则和标准。

(一)煤层气井自动化排采系统建设标准

按照煤层气井各类型井场的功能与重要性区别，其各自所需收集的生产信息数据分类如下。

1.采气井。系统建成对管压、气体温度、水温与动液面等数据的自动化收集。

2.自耗气井站。收集自耗气温度、自耗气压力及其自耗气瞬时流量、累积流量的统计收集。

3.电动抽油机井站。收集生产进程中三相电压、电流与有功功率、无功功率数据。

(二)煤层气井自动化监测系统建设标准与管理规范

煤层气井的自动化监测项目与标准依井场类型的不同而有所区分，具体为：

1.普通井场：监测煤层气井的运行工作状况、分离器液面高低、其余排采设施的工作情况。

2.太阳能供电井场：监测视频监控与语音系统的运行状况、预防入侵探测系统的运行情况、照明与通信系统的开启或关闭状态。

3.燃气供电井场：监测燃气发电机运行状况、自耗气瞬时与累计流量，所用交流电流量等。同时在自动化建设对检测系统还应做到以下规范化作业：

煤层气井所用监测摄像机的性能应不低于23倍光学变焦与10倍电子放大。

煤层气井的视频监测视频信号应至少高于480TVL标清标准。

煤层气井与监控中心能进行实时的语音通话联系。

(三)煤层气井自动化控制系统建设标准及管理规范

1.生产数据采集、管理自动化规范

对煤层气井生产数据的自动化采样收集方法，应适用周期性或基于变化的采样收集手段。同时，所收集的生产数据与抓拍图片应储存在统一的数据库中，且生产数据信息一般应至少保存3年以上。建设中构造本地缓存功用，以防止在通信中断情况下对数据信息完整性的破坏，对关键信息应做到每小时记录缓存一次，且所记录的数据应至少留存一个月。

2.生产报表自动化规范

对监控中心的系统自动化建设应涵盖能自动生成隔离生产数据报表的功能，同时针对各类报表类型的不同，其包含的生产数据也不尽相同。

煤层气井站日报表：对井站静态设计数据与诸如井口套压等动态数据能每日自动生成报表，并进行相应的数据导出、打印与统计工作。

煤层气井站月报表：格式项目上与日报表基本一致，但所生成的信息主要是汇总统计本月份煤层气生产的时间、产量等数据。

煤层气井站设施报表：主要自动生成井站设施的运行情况报表，表中统计各设施的具体运行数据如时间、功效等，其数据可同样到处并与设施已有设计数据相整合，制成井站设施运行情况报表。

3.监控调度自动化规范

煤层气井监控中心的自动化建设，应实现对区域各井站排采作业的管控、检测与预警等功能，完成对生产数据采样、储存与报表制成。煤层气井调度中心的自动化建设则应完成对相应检测与调控功能的构建，达到对生产数据转存、管理的作用。

三、结束语

煤层气井的自动化建设管理涉及井站的多个系统设施，从排采系统到远程控制系统的自动化建设，均需要设计施工人员从本煤层气区块的生产实际条件与开采需求出发，制定科学合理的建设标准与管理规范，推动煤层气井站系统智能自动化的建设，提升企业煤层气开采效率安全与经济效益。

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丁飞(1985-)，男，安徽宿州人，本科，中石化华东油气分公司非常规勘探开发指挥部第一采气管理区，技术员，研究方向：煤层气排采技术管理。

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