本文關(guān)鍵詞：叢式井套壓平衡式自動加藥及遠(yuǎn)程控制技術(shù)研究

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【摘要】：在采油過程中,井下的結(jié)蠟、洗出瀝青、結(jié)垢及腐蝕等現(xiàn)象突出,對原油的產(chǎn)量以及油井的檢泵時間產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,對于此類現(xiàn)象就需要往油井中加入藥劑從而達(dá)到緩蝕、防蠟、降粘的效果,實現(xiàn)延緩原油穩(wěn)產(chǎn)以及油井免修的周期,提高經(jīng)濟(jì)效益。目前國內(nèi)油田主要采用人工加藥方式,即通過工人定期到油井現(xiàn)場投放藥劑的方式實現(xiàn)清蠟劑、緩蝕劑等藥劑的一次性投加,存在著工人勞動強(qiáng)度大、人力成本高等問題；部分油田采用以井口抽油機(jī)自身光桿上下運(yùn)動為動力的井口機(jī)械自動加藥裝置,實現(xiàn)將安裝在井口旁加藥罐藥劑的自動投加,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,維護(hù)難度大；還有部分油田采用已高含水井壓力作為動力的光桿自動加藥裝置,存在工人勞動強(qiáng)度大、人力成本高、裝置復(fù)雜,工作量大而且繁重,費(fèi)用高,很難及時的、精確的、全面的、直觀地、高效地反映出生產(chǎn)動態(tài)等不足。針對目前加藥裝置存在的存在自動化程度不高、對井底工況適應(yīng)性較差等不足之處,由于油套管內(nèi)的壓力對原油的析蠟、結(jié)垢有一定的影響,壓力變小,物質(zhì)的沉淀就會加快,更容易出現(xiàn)結(jié)垢的現(xiàn)象�？刂朴途畠�(nèi)的壓力可以有效地控制結(jié)垢率。因此,為了改進(jìn)井場加藥控制精度和自動化程度,適應(yīng)數(shù)字化油田的發(fā)展要求,針對原井場加藥裝置所存在的加藥不連續(xù),加藥藥劑不均衡,以及自動適應(yīng)井底工況能力不足等問題,采用套壓平衡式自動加藥就顯得尤為重要本文提出了井場套壓平衡式連續(xù)自動加藥及其遠(yuǎn)程控制方案。主要研究工作如下：針對抽油過程中,井下防結(jié)蠟、結(jié)垢和防腐的要求,研究了基于套壓平衡原理的井場叢式井自動加藥方法。提出了自動加藥工藝流程以及三種加藥模式。提出了加藥量的計算方法,包括藥箱中藥劑高度的計算和瞬時流量計算。依據(jù)藥液流量計算結(jié)果,可以獲得比例流量閥開度調(diào)節(jié)的控制電流信號,進(jìn)而完成對加藥量的動態(tài)精確控制。研究了加藥控制與遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)。擬定了加藥控制裝置核心器件的型號,包括傳感器和電磁閥。提出了典型的加藥控制方案,包括液位控制、流量信號處理、電磁閥控制信號設(shè)定等。構(gòu)建了基于組態(tài)王軟件的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),擬定了相應(yīng)的監(jiān)控方案。進(jìn)行了系統(tǒng)軟件設(shè)計,包括加藥控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計、上位機(jī)組態(tài)畫面設(shè)計以及PLC與GPRS通信等。基于GPRS井場自動加藥裝置的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),是以單井或叢式井采油現(xiàn)場中的各個自動加藥裝置為監(jiān)控對象,利用運(yùn)營商GPRS網(wǎng)絡(luò)的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),采用GPRS通訊技術(shù),將自動加藥裝置的各傳感器所采集的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)接吞锉O(jiān)控中心平臺。根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷、報警、實時狀態(tài)監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制等功能。其主要目標(biāo)是以數(shù)字化油田平臺為基礎(chǔ),改變當(dāng)前井場加藥裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集不及時、故障處理周期長、效率低等缺點(diǎn),可使井場加藥裝置的管理更加完善,降低管理人員的工作量,提高采油系統(tǒng)的整體運(yùn)行維護(hù)管理水平。設(shè)計了井場套壓平衡式連讀自動加藥系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)方案。該系統(tǒng)由加藥裝置模塊、加藥控制模塊以及遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊組成。制作了自動加藥及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的樣機(jī),并在實驗室和油田現(xiàn)場進(jìn)行了相關(guān)實驗。實驗結(jié)果證明了所研制的系統(tǒng)的合理性及適應(yīng)性。套壓平衡井場自動加藥及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研制,大大提高了勞動生產(chǎn)率,保證了采油的效率及質(zhì)量,實現(xiàn)自動加藥以及遠(yuǎn)程控制,解決了工人需24小時輪班值守的問題,對數(shù)字化油田的實施具有重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：長江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE938

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1 金正均;杝明;榞培X;王，

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