SunyPLC250的应用

1.概述

气举采油是将地面压缩机提供的高压天然气注入井中,从而降低液柱密度,减小井筒回压,使油井恢复自喷。其生产过程主要是依靠高压气提供的能量来完成,所以地面压缩机组、地面配气管网及油井配气决定了高压气能量的利用率和举升效率。

对于气举井注入气的控制与计量调节,气举采油普遍采用的方法是角阀手动完成或恒气量气嘴控制方式。但却存在着手动调节误差大、注气计量不准确、注气量控制不稳、无法实现系统管理、容易造成系统波动等问题,使气举井在注气方式、注气量优化方面存在的潜力得不到发挥,严重制约了气举采油举升效率的提高。

2.系统设计

2.1.系统分析

平稳供气是对气举压缩机组、气举井生产管理的基本要求。长期以来,面对突发、短期停机现象,只能采用手动关井,这种方法执行速度慢,避免不了气举系统压力的波动,不能将系统波动对气举井正常生产的影响降到最低。

SunyPLC250小型可编程逻辑控制器接收现场仪表测量的工艺参数,按照既定控制方案和人工设置进行处理,然后将结果输送到各气举井调节阀。同时,SunyPLC250经ModbusRTU通讯将有关参数传送给SunyHMI200人机界面进行显示,操作人员可以进行监视和操作。另外,SunyPLC250还通过GPRS将有关参数传送给油田总部,使处于远程的管理人员足不出户即可对生产情况了如指掌。

2.2.系统配置

由于不同站点的气举井数量不同,因此,现场仪表和SunyPLC250的配置也不尽相同。但就控制产品种类来讲,主要包括以下内容:

3.控制方案

油田油井具有数量多、分布广、产量不一的特点,一般按地理分布对附近的油井进行相对集中的管理和控制。由于不同井群的状况不一、现场条件不同,所以,在进行控制方案的设计时采取了平稳供气、间歇气举、优化控制或者三者相结合的方法。

3.1.平稳供气

在供气系统处于平稳状态时,以配气站干线压力为压力调控设定参考值,与设定的下限值相比较。当高于设定值时,SunyPLC250按正常的流量调节分别对每口气举井进行控制。当低于设定值时,SunyPLC250将在流量调节的前提下向执行机构发出附加信号。这样,通过控制调节阀的开启度,达到控制气举井注气量和注气压力的目的。

3.2.间歇气举

间歇气举一般用于产能较低的油井中,具有明显节约注气量的优点。其原理是按照设计的注气周期和注气时间,将高压气定期注入油井中,气体注入油管后,以气柱柱塞的形式驱替举升液柱段塞。下图所示为间歇气举控制框图。

3.3.优化控制

由于受地面压缩机供气量的限制,当气量不足时,部分气举井被迫停井,严重影响气举井的正常生产。为此,设计了优化控制方案:按照各井的产能将其分别归类,划分出不同的优先级。在干线供气量不足时,SunyPLC250能够自动按优先级作出反应,关闭低产井,保证高产井的正常生产。

利用SunyPLC250编程软件SunyPRG提供的符合IEC61131-3标准的编程语言可以方便地实现该功能。

4.系统功能

4.1.显示功能

所有参数经转换、调理,以工程量在SunyHMI200上进行显示和记录。

工况流量(m3/h)经温压补偿运算,得到标况流量(Nm3/h)。

累积功能还可以将各井的气体流量分别按天、月、年进行积算。

4.2.调控功能

以数值、棒图、曲线等形式连续显示所有工艺参数,帮助工人判断工作状况、管柱漏失状况以及生产中出现的问题,结合产量、流压资料及时调整注气量。

根据不同的井群实施不同的控制方案,使产能最优化。

密码保护功能使不同权限有不同的管理、操作和监视职能。

4.3.管理功能

通过GPRS通讯,可以在总部显示记录所有过程参数。

通过对干线压力曲线的追忆,掌握近期气举供气系统的平稳程度情况,从而当气举系统产量发生较大变化时,便于分析、查找问题。

在控制器中可以通过对气举井的注气压力、注气量生产动态曲线的追忆,了解气举井的工作状况,发现问题及时处理。

5.应用效果

气举采油配气自控系统先后在105口气举井上获得应用,取得了明显的经济效益。运行一年的统计数据显示:

气举系统波动率下降了49.5%,减少因波动而造成的检阀22井次,减少气举井降产702.2t。

应用间歇气举11井次,累计节气751,360m3。

利用优化注气量350井次,累计节气4,244,540m3。

大大降低了维修劳动,全年仅检阀6井次,重新排液5井次,调整注气16井次,注气管线解堵6井次。

增产原油1040.8t,减少作业8井次。

本系统的投用使供气波动对气举系统产量的影响降低到了最小,保证了大部分气举井(特别是高产井)的正常生产,解决了长期困扰气举供气系统波动频繁给油田生产带来的难题,投入产出比达1:3.1,经济效益非常可观。该技术不仅在气举采油方面具有深远的意义,在油田注水乃至其它领域也具有广泛的借鉴意义。

中国自动化网 供稿

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。