Vstřikování vody do ropných polí a měření surové ropy

Uplatnění technologie precizního monitorování a řízení v systémech vodní injekce na ropných polích

Vodní injekce na ropných polích, jakožto klíčový proces udržování tlaku v ložisku a zvyšování míry zpětného získávání ropy, představuje takovou činnost, jejíž precizní regulace tlaku vodní injekce a objemu vpravované vody přímo určuje efektivitu a ekonomické výhody těžby v daném ložisku. Pro dosažení přesné regulace parametrů vstřikování podzemních vod je nezbytné vybudovat systém sledování v reálném čase a automatického řízení, který pokryje celý proces. Podstatou je realizace vizualizace parametrů a uzavřeného řízení prostřednictvím nasazení přístrojů na klíčových uzlech.

1.1 Klíčové monitorovací uzly a konfigurace přístrojů

Pro tři klíčové články vodoinjekčních stanic na ropném poli, vodoinjekčních potrubí a vodoinjekčních vrtů je nezbytné vědecky konfigurovat specializované přístroje tak, aby vytvořily monitorovací síť po celém řetězci:

-posilovací čerpadlo pro vstřikovací stanice pro vodu: rozmístit elektromagnetické průtokoměry, tlakové vysílače a teplotní vysílače. Elektromagnetický průtokoměr se používá k přesnému shromažďování dat o objemu vstřikování vody na výstupu čerpadla a k poskytnutí zpětné vazby v reálném čase na účinnost dodávek vody v souboru čerpadel. Tlakový vysílač sleduje výstupní tlak čerpadla, aby se zabránilo přetížení čerpadla nebo poškození potrubí z důvodu nadměrného tlaku. Teplotní vysílač synchrónně sbírá teplotu vstřikování vody a poskytuje základní údaje pro následný výpočet teploty a kompenzace tlaku a průtoku.

-along the water injection pipeline: deploy pressure transmitters and electromagnetic flowmeters at intervals to focus on monitoring pressure loss and flow attenuation during long-distance transportation. Prostřednictvím multi-point data comparison, abnormal conditions such as pipeline blockage and leakage can be quickly located, providing precise basis for pipeline maintenance.

-wellhead of the water injection well: install a flow control instrument, a pressure transmitter and a liquid level monitoring instrument. Jako řídící jednotka terminálu, přístroj pro sebeovládání průtoku může předem nastavit práh vstřikovacího objemu podle požadavků na vývoj nádrže a automaticky upravit otvor ventilu v kombinaci s daty zpětné vazby elektromagnetického průtokoměru v reálném čase. Vysílač tlaku přímo sleduje tlak vstřikování vody do vrstev, aby se zajistilo, že tlak je v tolerančním rozsahu nádrže, a vyhnout se problémům, jako je překračování vrstvy. Monitorování hladiny kapalin pomáhá určovat provozní stav nárazníkových zařízení.

1.2 aplikační efekt technologie

prostřednictvím společného nasazení a datového propojení výše uvedených nástrojů bylo dosaženo řízení "monitorování-analýza-řízení" pro systém vstřikování vody v uzavřeném okruhu. Na jedné straně mohou data v reálném čase vizuálně odrážet změny parametrů během celého procesu vstřikování vody. Pracovníci údržby mohou vzdáleně pochopit provozní stav zařízení prostřednictvím centrálního řídicího systému, což výrazně zlepšuje účinnost reakce na poruchy. Na druhé straně dynamická seřizovací funkce přístroje pro kontrolu průtoku založená na monitorovacích údajích zajišťuje, že tlak vstřikování vody a objem vody jsou vždy v souladu s vývojovým plánem nádrže, účinně zlepšuje účinnost vstřikování vody a stupeň využití nádrže, Poskytnutí pevné záruky pro stabilní produkci ropy a zvýšenou produkci.

2. Technologické průlomy v přesném měření produkce ropy

během procesu extrakce ropy tělesnými čerpadly se obsah vody ropy značně kolísá a rozpuštěný plyn je přítomný, což vede k významným odchylkám v měření hustoty smíšené ropy a přímo ovlivňuje přesnost stanovené produkce ropy. Tradiční metody měření nejsou schopny účinně řešit problémy rozpuštěného plynu a směsi oleje a vody, což ztěžuje splnění požadavků přesného měření. Inovativní technologické průlomy jsou naléhavě zapotřebí.

2.1 základní technické řešení

v reakci na výše uvedené body bolesti byla vyvinuta inteligentní analytická technologie rozpuštěného plynu v ropě. Jádro spočívá v analýze a zpracování údajů v reálném čase rozpuštěného plynu v plynovodech pro měření ropy prostřednictvím vyhrazeného monitorovacího zařízení, dosažení přesného stanovení hustoty směsí obsahujících plyn bez oddělení nebo odplynění. Tato technologie nevyžaduje předběžnou úpravu ropy. Sběr a analýza dat je přímo dokončena na měřicím potrubí, což nejen zjednoduší proces měření, ale také se vyhýbá chybám měření způsobeným operacemi, jako je odplynění a separace. V konečném důsledku je přesné stanovení produkce ropy dosaženo konverzí údajů o hustotě.

2.2 klíčové potíže a protiopatření při měření

při aplikaci této technologie je třeba překonat výzvy, které vyvolávají požadavky na vlastnosti a přesnost více médií. Specifické obtíže a odpovídající řešení jsou následující:

-vliv vysoké viskozity, vysoké teploty a korozní média: měřené médium je směs oleje a vody, a aby se zabránilo tuhnutí, je zapotřebí sledování tepla a izolace, což vede k vysoké střední teplotě. Surový olej má současně vysokou viskozitu a obsahuje korozní komponenty, jako jsou sulfidy, které mohou snadno způsobit opotřebení, škálování nebo korozi nástrojových senzorů. Za tímto účelem jsou senzorové sondy vyrobeny ze zvláštních materiálů, které jsou odolné proti korozi a odolné proti opotřebení, jako jsou hastelloy a jiné korozivzdorné materiály, a konstrukční konstrukce sond je optimalizována tak, aby se snížilo přilnavost a opotřebení média. Pro prostředí s vysokou teplotou je přístroj vystaven vysoké teplotě odolné obalové ošetření, aby se zajistila stabilní provoz za pracovních podmínek pod 120 ℃.

-high precision and high stability requirements: industry standards provide that the measurement accuracy should reach 0.5% fs and it is necessary to maintain stable operation for a long time. K dosažení tohoto cíle, technické řešení přijímá režim "dual-sensor collaborative calibration", což snižuje systematickou chybu jediného senzoru prostřednictvím křížové validace dat ze snímače průtoku a snímače hustoty. Zároveň je vybaven vestavěným algoritmem kompenzace teploty, který automaticky napraví vliv změn teploty na měření hustoty. Na úrovni zpracování dat se zavádí technologie adaptivního filtrování, aby se odfiltrovaly okamžité rušení způsobené středními fluktuacemi a zajistila se stabilita výstupu dat.

2.3 hodnota technické aplikace

aplikace této přesné měřicí technologie účinně řešila otázky odchylky měření tradičních metod, ponechávající chybu ověřování produkce ropy v rámci 0,5% fs, a splnění přesných požadavků na posouzení produkce ropného pole a účetnictví produkce. Technologie mezitím vykazuje vysoký stupeň automatizace, což umožňuje vzdálený přenos dat a automatickou statistiku. To snižuje manuální zásah a snižuje provozní a údržební náklady, což poskytuje zásadní podporu pro digitální a rafinovanou inovaci řízení výroby ropných polí.