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【本周专题:人工举升】百端待举,如日方升(十)

【本周专题:人工举升】百端待举,如日方升(十)

“不读水浒,不知天下之奇;不看石油圈,不晓人工举升之最全新进展。”小编说,没毛病!

来自 | World oil
编译 | 张德凯

在油气开采中,人工举升技术应用非常广泛且种类繁多,“人工举升”一词应用范畴很广,通常指可以提高产量(一般为原油或是油/水混合物)的工具、设备、控制装置、仪器、电脑硬件/软件以及技术等。人工举升可通过各种类型的泵,以机械的方式将井下液体举升至地面,这种方式的原理非常简单,只是通过外力改变井下液体的流速。另外,还可以通过降低井下液体静压的方式提高液体产量,一般通过注入气体完成。

动力系统,自动化,控制与监测

麦肯锡(McKinsey)数据显示,在石油工程师的工作时间内,有28%左右用于回复邮件;而工业周刊(Industry Week)的数据显示,工程师每周有25~50%的工作时间都在开会。这无疑在侧面强调了油井数据分析自动化的重要性,分析结果可直接按重要性列出生产机会和问题,减少人为操作。

数字油田提高收益

数字油田(DOF)这一理念已得到了广泛认可,其最终目标是最大化油藏采收率、优化生产、提高操作效率、改善油藏认知和最小化HSE风险。

一般来说,DOF建立在以下几点之上:

1.智能测量&控制系统,可同时作用于井下和地面,配套的网络及基础设施;
2.收集将所有设备的实时数据,同时进行传输、集成化;
3.实时数据传输;
4.数据智能分析。

然而,在实际应用中DOF面临着诸多挑战和困难,目前世界上有超过70%的油井没有得到有效的数据连接和实时监测,由此带来的人工举升产量不足问题非常明显(平均产量至少下降10%)。此外,一些日常的巡检、设备维护工作需要大量的现场工作人员完成。由自动化&服务公司提供的技术性解决方案往往价格较高,还伴随着逻辑复杂、效率低等问题,保养和维护工作也非常繁琐,无法推广使用。

近日,Evinsys表示,该公司推出的WellLynx硬件&软件平台能够完全替代现存技术,为现有设施和技术服务,实现真正的DOF。WellLynx是一个功能强大的平台,对于减少工作时间、降低维护&操作成本、提高设备在线时间、优化生产都由非常明显的促进作用。WellLynx功能包括:实时数据获取;数据管理;历史数据排列;商务信息智能管理;数据分析;HTML5可视化;RTUs物联网管理。

作为一个功能全面的硬件&软件解决方案,WellLynx能够同时监测、管理、控制、分析、诊断人工举升系统,而且相对于常规的SCADA方案,WellLynx的成本更低。

WellLynx的功能还能进一步拓展,还可以根据用户的网络状况(公共/私有云,公共/私有网络)进行个性化配置。WellLynx的配置简单,运行和维护也非常简便。

WellLynx的主要应用优势包括:

1.系统功能可拓展;
2.数据自动按时间排序,数据存储无上限;
3.可视化功能强大,客户端安装无特殊要求;
4.以数据为导向,建立在自我学习基础上的故障分析&预测功能;
5.ESP诊断&分析功能,可以检测气锁、电机过载/欠载、吸入口状态、泵规格、泵磨损、淹没分析以及管串工作状态等问题;
6.数据智能快取技术,提高系统工作性能(最多可存储两年的数据);
7.具有架构共享功能;
8.可限制不同用户操作权限和特权,更加人性化;
9.实时数据流可全球共享,灵活性更强;
10.提供iOSh和Android两种操作模式;
11.内置自动汇报功能;
12.可使用IoT RTU实现全功能控制;
13.相比传统的SCADA/MODBUS通讯模式,可降低90%的通讯成本;
14.业界同类产品中成本最低。

WellLynx已经在北美和中东得到发规模应用,在设施管理中发挥了巨大作用,其强大的功能得到了验证,为用户带来了巨大收益。

监测与优化的云技术解决方案

Dover Artificial Lift于近日推出了LOOKOUT监测&生产优化系统,该系统采用Theta Oilfield Solution公司的XSPOC软件控制,如图23所示。这种新型系统在实时监测、生产决策制定、数据共享以及生产优化等方面具有出色的性能。更重要的是,LOOKOUT系统可由云端控制、系统维护与技术支持等工作的进行更加简便。

【本周专题:人工举升】百端待举,如日方升(十)

图23.Dover Artificial Lift推出的新型监测&生产优化系统,采用云端技术进行控制

LOOKOUT系统的设计过程中充分考虑了开发商的特殊需求与成本控制,功能可定制设计,包括简单的开/关提醒以及复杂的关键生产数据主动监测。通过数据共享以及工作流程的简化,该系统的使用更加便捷,通过手机软件/电脑都可以控制LOOKOUT,获取有用的信息,有效提高产量、延长人工举升系统使用寿命。

借助Theta公司的XSPOC人工举升监测系统,LOOKOUT对任何人工举升方式都适用,包括ESP、抽油机、气举等。通过监测、排除,LOOKOUT即可掌控每口井的生产状况,生产状态良好的井保持监测,及时调整生产异常井的人工举升系统参数。LOOKOUT的警报系统不仅限于发出提醒、设置阈值,在紧急情况发生时还会“强迫”操作人员进行应激性监测。

通过与理想生产模型对比,即对比实际与理想生产状态下的井、设备参数,LOOKOUT就能识别低效生产井,及时做出调整,提高开采效率。除此之前,LOOKOUT还会每天、每月自动生成运行报告,提高操作人员工作效率。LOOKOUT将引起停井的事故分类,之后详细分析产生问题的原因,操作人员对于井况掌控更加细致。

LOOKOUT还有一项独特的功能—自动诊断,只需设备参数和井筒/生产实时数据即可实现。将实际产量与自动模拟计算得到的理想流量数据进行对比,就能准确预测诸如泵磨损、潜在油管泄露等问题。LOOKOUT还具有选泵功能,在延长井生产周期方面非常有效,通过对比井筒数据(根据IPR)与现有生产参数,协助开发商判断是否需要更换泵类型。

LOOKOUT可以自动进行计算,包括异常情况报告、泵实际工作点、基于软件诊断得到的优化结果、测井数据上传等,良好的自动计算属性使得监测、诊断、优化以及最终的采收率提高都更为精确有效。

在实际应用方面,Dover建议不仅要完全利用LOOKOUT的自动操作功能,更重要的是人工举升技术专家和操作人员之间的合作。Dover公司表示,该公司的专家将同用户共同建立KPI(关键指数)标准,并确定满足这些指标的生产方案。最后,公司的专家还会进行每周一次的例会,评价井筒生产性能,及时调整生产参数达到用户生产目标。

其他

ESP设计&生产&服务公司Borets最近收购了Texas州Midland地区的一个工厂,占地面积11.2英亩,有58000平方英尺(sq.ft)的面积可供生产、服务使用,另外10000sq.ft作为办公用地。据了解,该工厂将具有设备组装和拆解能力,还有一条完整的电缆产品线,销售和服务团队可为整个Permian地区的用户提供服务。

至此,本次的人工举升技术进展总结也告一段落了。国内多数油田已经进入开发中后期,稳产形势严峻,机采井数量不断增加,人工举升的作用越来越突出。同时,随着资源劣质化程度不断加深,斜井、水平井等复杂井型数量不断增加,油井工况越来越复杂,对举升技术要求越来越高。在低油价形势下,基于数字化、智能化信息技术,把人工举升向更安全环保、更可靠、更节能、更高效的方向发展,是采油工程的必然趋势。

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二丫
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(北京),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。如需获取更多技术资料,请联系二丫(QQ295900524;微信13132550596)

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