数字化油田油水井自动化系统的设计

王晓东 王添龙 王锋 吴杨伟 中国石油长庆油田分公司第十二采油厂

物联网技术作为信息化时代的新兴技术，凭借卓越的优势逐渐在各个生产建设领域崭露头角，油田数字化建设应用物联网技术能够很大程度上提高油田的生产效率以及安全程度，为油田数字化建设的信息化过程提供了重要保障。未来的油田数字化建设势必会有物联网技术一席之地，借助物联网一定能更好地推动我国石油开采行业蓬勃发展。

一、注水井技术的发展现状

（一）油田注水技术在当前发现的问题

想让油田的产量可以稳定的增值，离不开注水这项技术的运用，并且注水技术对于油田的开发，有着重要的作用。在现在油田在不断开发的过程中，每层之间的层内矛盾逐渐增加，其中对于含油层中间的层间、层内并且是平均质地的油田，由于每一层地的特质存在一定的不同。因此，每一层的吸水量也不同，并且水并不是按照一定比例渗进油层，对于怎样精确了解每一层的吸水量，以及对每一层实现准确的注水量，成了当前油田注水技术研究的问题。

（二）一边测量一边调配水

传统的测量和配水同时进行的方法，是把电缆放入井下面，然后调节测试的仪器，在第一层测试成功后，观看调节水张开的大小，了解井下分层注水量，同时也可以对注水量进行有效的检测，但是这种方法也有缺点。比如，在每次进行测量调节的时候，大概几小时就可以把流量的测试调节设备取出来，当注水的水嘴一直固定在一个位置，纳闷地层的压力，或者注水产生的压力有一定波动的时候，注水相关的工作筒没有办法自行调整，就会导致注水量不准确。同时，这种操作只能在比较断的时间对流量的使用进行检测，无法进行长时间检测；并且，在流量分层需要进行调节的时候，必须要先把地层的注水完成，才可以对上面进行调节，工序比较繁琐；而且，如果需要调节水嘴，那么斜度比较大的井和水平井无法有效对接。

（三）地面上进行打压测调配水

在地面上进行打压，然后测量调节注水量的方法，这种比较新型测量调节配水的方法由一个石油公司发现，这个配水方法每一层都配备一个比较智能的配水器，然后在配水器的上下都进行封闭隔离，配水器的内部结构中并没有设置流量计，每一层的注水量是有地面上的打水压进行控制，然后再由地面对井内的配水器下发指令，井下每一层都能自动保存，对流量表也可以自行调整。

二、智能测调分注系统的设计

（一）机器自动调测的功能

首先，需要把目前这层的流量值读出来，然后这个流量值和预先设定的流量值进行对比，把中间的差值进行计算，如果计算的绝对值超过预先设置的误差值时，那么这一层的相关机器就要开始自行调节。在每次调节之后，机器就需要对当前调节的流量值报出来，并且与设置的流量值进行比较，直到调到预设的流量值，这一层的流量调节才会结束。不然，电机就会继续调节，在电机连续调节5 次之后，调节的流量值若还没有达到预先设置的数值，那么电机就会自动放弃这层的流量调剂额，直接转到下一层进行调节。

（二）测试静压功能的工作流程

静压测试主要是对压力进行不停的监督测试，把被测试那一层的水嘴关紧之后，按照之前设定的测试日期，还有采取样本的间隔空间进行测试，对地层下面的压力，还有整根管柱存在的压力，以及对操作中的温度进行记录，最后把采集到的数据进行保存，然后上传到相关的系统中。这种工作模式只要是用上位机，把工作的相关内容以及工作模式发送出去，让相关的控制器在静压的测试中进行工作，最后再由井下配水的相关设备，自动完成一系列的测试内容。在整个测试的设备里，设定一个要被测试的具体层位，还有进行测试的时间，对于采集样品的间隔可以按照各自的设备来设置，也可以直接选用系统默认的采样间隔，让测试的机器可以依据设定的相关测试参数，对每一层进行有效的静压测试，最后把测试所得的数据进行上传，帮助专业的工作人员进行及时的分析与处理，把测试静压功能的整个工作流程进行分析。

（三）对采集的信息进行自动分析

机器的自动分析检查功能，是上位机对每一层的运行情况，进行随时随地监督检查，如果设备中的某一个参数发生变化，比如设备中测量的温度、设备的流量，以及相关设备的压力发生变化，或者井下其中某一层的水嘴，在开到最大的时候，还是无法满足预先设备的配注量。在这种突发情况出现的时候，相对应的软件设备会在主页面进行红的感叹号发出报警信号，进行提醒并在软件中记录保存，帮助相关的工作人员进行核对，并及时处理报警信息。

（四）对综合报表进行自动生成

自动生成综合报表这个功能，是可以根据工作人员需要的日期进行设定，设备会在设定日期临到的时候，把综合报表进行自动生成，并且会把生成的具体数据进行整理，然后传送到设备指定的服务器中。在这个生成的过程中，会把综合报表自动生成的时间以24 小时的方式进行保存，把每天对每层的注水量进行明显的标记，还有干线的压力值进行记录，并且相关的工作人员会把这些值自行录入，在综合报表生成之前，提前在软件中设置好。

三、结束语

综上所述，对油田注水井使用智能测调分注系统，让操作更加方便。用一个专业的仪器，就可以长时间检测到井下面的温度，注水时产生的压力，以及地面对井产生的压力，并且可以把统计的数据发送到地面上，逐渐让采集的相关数据与专业的资料进行同步，让专业人员可以及时做出专业的决策，这样的工作技能，不仅提高整个测试的工作效率，而且在整个测试调配中节约一部分人力与物力，帮助油田注水井的智能测调分注系统有更好的发展。