本項(xiàng)目屬于《2009年度科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金若干重點(diǎn)項(xiàng)目指南》一般項(xiàng)目?jī)?yōu)先支持領(lǐng)域中:四、光機(jī)電一體化/(二)高性能、智能化儀器儀表/2、面向行業(yè)的配套傳感器支持范圍。
本申報(bào)項(xiàng)目:油田產(chǎn)出(注入)井(層)節(jié)能增效多參數(shù)測(cè)控裝置屬于面向開發(fā)和采收石油、天然氣作業(yè)過(guò)程中,以節(jié)能、增產(chǎn)和減耗為目的的配套傳感器裝置。本項(xiàng)目產(chǎn)品在其它工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能減耗方面也具有廣泛的應(yīng)用前景。
節(jié)能增效項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)系統(tǒng)工程,我們從“測(cè)量和分析”開始,管理和控制是關(guān)鍵,服務(wù)和維護(hù)是保持能效的保障等“主動(dòng)的節(jié)能增效策略”,來(lái)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的節(jié)能效果。
本項(xiàng)目通過(guò)采用智能調(diào)頻技術(shù),優(yōu)化了油田采油泵和注水泵的工作效率與油井工作狀況(井況)的關(guān)系,達(dá)到節(jié)能的目的。通過(guò)采集輸出井(或注入井)井口及井層的多參數(shù)“井況”信息和采油泵等多參數(shù)動(dòng)力“泵況”(泵的工作狀況)信息,用裝置的專用軟件,分析和判斷這些采集到的信息,進(jìn)行智能綜合判斷,確定出該井(站)的 “工況”(井或站的采/注工作狀況)模型;谧灾鏖_發(fā)的專家系統(tǒng)軟件使變頻調(diào)速、諧波治理、動(dòng)態(tài)跟蹤、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、診斷保護(hù)等多種節(jié)能增產(chǎn)模式結(jié)合,特別是以提高最終原油或天然氣的采收率為目標(biāo)來(lái)自適應(yīng)并優(yōu)化“工況”,使“泵況”,“井況”與高采收率的“工況”合一,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)井的高產(chǎn)采油(或天然氣)和(或)注水井的高效節(jié)能。
本項(xiàng)目將所有狀態(tài)信息集中到井口測(cè)控裝置的面板中,參數(shù)顯現(xiàn)在地面裝置液晶屏上,指令由遠(yuǎn)程或現(xiàn)場(chǎng)輸入。這樣既避免了單一節(jié)電模式的不足,同時(shí)也有效地降低了采出和(或)注入的成本;既提高了采收效率,也改善了油田采/注循環(huán)系統(tǒng)的自動(dòng)化性能及監(jiān)控、管理的決策能力。本裝置采用數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了模糊數(shù)學(xué)的算法運(yùn)算,動(dòng)力系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制,以及改善傳統(tǒng)變頻調(diào)速的簡(jiǎn)單模式;還可以針對(duì)實(shí)際的控制需要,及時(shí)地控制井口或井層內(nèi)的閥、封隔器、噴水嘴等執(zhí)行器。這樣“透明”地了解井(站)的 “工況”狀態(tài)的基礎(chǔ)上作出專家決策信息,使設(shè)備運(yùn)行在優(yōu)化的最佳、最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)。既提高了節(jié)電率,節(jié)電率可達(dá)25%以上,也增加了原油的產(chǎn)能,使油田單位凈產(chǎn)能(即產(chǎn)出的原油和天然氣扣除生產(chǎn)中的能量消耗)在原來(lái)的基礎(chǔ)上得以提高。
本項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn):
1、將調(diào)頻節(jié)能技術(shù)和采注井降耗增效技術(shù)融合,優(yōu)化井況、提高效率、達(dá)到節(jié)能效果;
2、方法創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)“泵況、井況、工況”三況合一,柔性控制;
3、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可靠地硬件平臺(tái)和智能軟件操作平臺(tái);
4、技術(shù)創(chuàng)新,采用測(cè)量保護(hù)診斷結(jié)合,控制系統(tǒng)可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),我國(guó)目前機(jī)械采油井的數(shù)量已占油井總數(shù)的90%以上,其中由抽油機(jī)、抽油桿、抽油泵組成的“三抽”設(shè)備的抽油井占80%左右,采油量占總產(chǎn)量的75%以上。隨著油田第三次開發(fā)方式的轉(zhuǎn)變和“三抽”設(shè)備研究水平的提高,“三抽”采油井的數(shù)量將呈現(xiàn)逐年加速上升的趨勢(shì)。目前全國(guó)大約有7.5萬(wàn)口機(jī)械采油井,年耗電量高達(dá)105億千瓦?時(shí)。而全國(guó)每年新增機(jī)械采油井大約5000口井以上,每年需新增和更換抽油機(jī)7000至8000臺(tái)(套),需新增和補(bǔ)充抽油泵上萬(wàn)臺(tái)(套)。年可投入該智能設(shè)備達(dá)數(shù)萬(wàn)套。
本項(xiàng)目產(chǎn)品的井下部分已被大慶、勝利、長(zhǎng)慶、新疆等油田單位試用,反應(yīng)結(jié)果良好。
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