基于互联网+的抽油机远程启停节能技术应用

基于互联网+的抽油机远程启停节能技术应用

沈磊

(吐哈油田公司吐鲁番采油厂,新疆 鄯善838200)

摘要：文章介绍了吐鲁番采油厂充分借助油气生产物联网、移动网络、自建光纤等网络条件，针对油田高含水期产量低的间开作业井进行数字化技术改造，利用错峰用电电能价差的有利政策，实现降本增效、降低员工夜间开井作业安全风险等生产经营目标。

关键词：抽油机；间开；物联网；远程启停

Application of Energy-saving Technology of Pumping Unit Remote Start and Stop Based on Internet Plus

SHEN Lei

(Turpan Oil Production Plant TuHa Oilfield Company，Shanshan 838200, China)

Abstract:With the help of the production internet of things, mobile network, self-built optical fiber and other network conditions to carry out digital technical transformation of the intermittent operation wells with low production at the high water-cut stage, and achieving the cost reduction and increasing efficiency, reducing the production and management objectives such as the safety risk of the staff opening well at night by utilizing the favorable policy of staggered peak electricity price difference are of great significance for other similar oilfields．

Keywords:pumping unit；intermittent operation wells；internet of things；remote start and stop

0   引言

近年来国际油价持续低迷，给上游石油开采企业的生产经营带来极大冲击，国内上游石油企业普遍处于亏损状态。在这种环境下，吐鲁番采油厂作为吐哈油田下属的采油厂,大力推动开源节流，降本增效工作，面对成本紧缩与生产费用不断攀升的矛盾，积极转变经营理念，以安全环保为前提，坚持“产量、效益、成本、投资”良性循环为目标，细化经营指标分解，强化技术创新与管理创效并重，多举措实现“开源增收、降本增效”，取得了显著成效。

1   现状及目标

伴随国际油价低迷，吐哈油田也逐步进入高含水开采期，出现了大量低产井，为降低成本将低产井调整为间开管理。为了充分利用峰谷电价差的政策来降低抽油井的用电成本，间开井运行最优时间段是0:30～8:30。但吐鲁番采油厂目前有间开井150口，而且区域分散，为降低夜间开井的安全风险，实际运行的时间段是9:30～17:30，这样就不能最大化利用电能谷价优势。与此同时，近年吐鲁番采油厂大力推行油气生产物联网（A11项目）建设，将油井现场参数通过RTU进行采集，借助A11系统的无线专网通过无线数传设备CPE将数据传输到油田A11信息平台。A11系统建设为油田推动互联网+的数字油田改造奠定了基础。鉴于以上生产操作现状及网络快速发展的有利因素，采油厂积极组织开展组织间开井远程自动控制的技术应用研究，综合技术的可靠性和应用的安全性考虑，确定通过对间开井进行远程启停改造，重点实现以下目标：

(1) 实现对抽油机的远程启停控制。

(2) 自动启停井都配备安装示功仪，功图信息及重要运行参数要能够在油气生产物联网（A11系统）平台中监控。

(3) 现场控制柜上设置“就地、远控”开关，在需要进行现场作业时关闭远程控制功能。

(4) 在井场加装摄像头，通过网络将井场图像或图片上传至中控室，监控井场状况，确保抽油机远程启停可通过视频远程监控。

(5) 井场设置围栏，并在明显位置悬挂警示标识，避免无关人员误入存在风险的区域。

(6) 井场内增加声光报警，在抽油井启动前，发出报警声音，提醒误入人员迅速撤离。

2   技术方案

2.1控制柜电路改造

安全措施：要实现互联网时代的抽油机远程自动启停，需要很好的网络传输通道，根据采油厂各区域的网络现状和实现目标的需要，将网络和数据传输类型划分为以下四种，如表1所示：

表1  采油厂各作业区网络覆盖情况

根据以上四种网络类型，制定了以下四种模式的自动启停控制方式：

模式一：针对具备光纤网络覆盖条件的A区域，借助光纤网络通信实行抽油机光纤视频监控+光纤传输控制信号实现远程启停。

改造已建的油井RTU设备，扩展功能，数采系统增设模块，实现在油井管理平台中对抽油井的远程控制。

模式二：针对A11系统无线网络覆盖较好的B区域，借助A11 无线网络实行抽油机A11网络视频监控+无线CPE传输信号远程启停，如图1所示。实现该远程启停控制模式，除了模式一对抽油机配电柜中改造控制电路外，要在A11系统平台中进行组态，增加“开始报警”“结束报警”“启动”“停止”远程操作按钮，实现了抽油机远程启停操作。通过预设操作权限，实现远程操作授权控制。

图1  A11系统平台自动启停操作界面

模式三：针对没有光线、同时没有A11无线网络但移动公用网络覆盖较好的C区域，借助公用网络 (GPRS、3G、4G)条件实现抽油机公用网络视频监控+公网传输控制信号远程启停。

模式四：远程定时自动启停控制：（时控开关+声光报警+延时启动）

针对网络覆盖信号差的D区域，实行已建视频监控下定时自动启停控制。主要改造包括加装定时器、对原控制电路进行改造，为现场安全考虑，增加声光报警功能和封闭式围栏。

3   实施效果分析

采油厂应用抽油机自动启停21口井，取得了良好效果。经测算，抽油机实现自动启停后，可在原间开制度基础上，单井减少电费支出22.08元/天，21口井年节约费用15.30万元（按每口井年运行330天计）。单井年节约电费7286.4元。

表2  间开井实行远程自动启停节能测算

抽油机自动启动技术应用后，可以在间开井和产液量低的机采井上推广应用，预计采油厂可推广应用150台，经核算总投资120万元，节约成本109.3万元/年，投资回收期1.1年。综合考虑采油工巡检频次降低和车辆运行费用减少，采油厂实现抽油机远程启停操作后经济效益非常可观。

4   结语

抽油机远程（自动）启停技术既可以在间开井和产液量低的机采井上推广应用，达到节能降耗的效果。随着油田物联网系统完善，也可以在连续运行的抽油机上推广应用，达到提高生产效率、减员增效，减少运行成本的效果，这将带来油井生产管理模式的转变，应用前景广阔。

参考文献：

[1] 张德国.浅谈抽油机的数字化控制技术[J].化学工程与装备,2014(8):186-187.

[2] 田丽平. 抽油机井间抽自动控制技术[J]. 油气田地面工程, 2013(10): 103-104.

作者简介：沈磊（1976-）,男，注册安全工程师,注册监理工程师,从事设备自动化管理方面的工作。现在中国石油吐哈油田分公司吐鲁番采油厂工作。

http://www.chinacem.net/info.asp?id=880