[發(fā)明專利]基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的油田單拉罐井生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010410269.2
• 申請(qǐng)日: 2020-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111506035B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 檀朝東;魏方方;李小民;檀晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽中控儀表有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 何志欣

本發(fā)明涉及基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的油田單拉罐井生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)，包括：用于采集單拉罐的生產(chǎn)參數(shù)的生產(chǎn)傳感模塊，用于采集拉油車(chē)的工作參數(shù)的車(chē)載監(jiān)控監(jiān)測(cè)模塊，和設(shè)置于油田指揮站場(chǎng)的調(diào)度終端；調(diào)度終端分別與生產(chǎn)傳感模塊和車(chē)載監(jiān)控監(jiān)測(cè)模塊通信連接，而使得調(diào)度終端能夠基于生產(chǎn)參數(shù)和/或工作參數(shù)輸出用于拉油車(chē)將地理位置彼此各異的單拉罐內(nèi)的原油拉油至卸油點(diǎn)的拉油方案；調(diào)度終端獨(dú)立于油田指揮站場(chǎng)的內(nèi)網(wǎng)而分別能夠與生產(chǎn)傳感模塊和車(chē)載監(jiān)控監(jiān)測(cè)模塊建立數(shù)據(jù)連接，以使得生產(chǎn)傳感模塊和車(chē)載監(jiān)控監(jiān)測(cè)模塊能夠在不獲取內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)的情況下能夠通信連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智慧油田工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的油田單拉罐井生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

我國(guó)油氣資源對(duì)外依賴度可達(dá)大致為78％，是典型的石油進(jìn)口國(guó)。我國(guó)自身的產(chǎn)油能力部分與石油輸出國(guó)組織的定價(jià)、產(chǎn)油能力有密切關(guān)聯(lián)。為此，我國(guó)(或我國(guó)石油生產(chǎn)單位)必須建立完善的產(chǎn)油生產(chǎn)系統(tǒng)，以削弱石油輸出國(guó)對(duì)我國(guó)能源安全的影響。油田的生產(chǎn)能力主要是取決于采油量(如日產(chǎn)量、月產(chǎn)量、年產(chǎn)量)等。除此之外，采油量還要取決于外部市場(chǎng)價(jià)格、油井產(chǎn)油能力、政策環(huán)境(比如，隨著我國(guó)新能源事業(yè)的發(fā)展，石油資源的使用率可能會(huì)下降)。采油是指將油井中的原油經(jīng)過(guò)一定的方法從地下抽出。油田現(xiàn)場(chǎng)的油井按采出原油向外拉油的方式可分為兩種：油井采出的油直接通過(guò)建立集輸管道匯入集輸中心向外拉油。另一種是單拉罐井，邊遠(yuǎn)地區(qū)的抽油機(jī)井由于地理位置處在各個(gè)采油作業(yè)區(qū)邊遠(yuǎn)位置且分布稀疏，建設(shè)輸油管道性價(jià)比極低，故采用抽油機(jī)井旁大罐儲(chǔ)油定時(shí)或定量拉油車(chē)?yán)头绞竭M(jìn)行存儲(chǔ)和拉油。我國(guó)陸上有一部分油田區(qū)塊為低滲低壓井，不適宜管線集輸，建有大量成片的單拉罐井組。隨著油藏開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步，低滲透油藏的動(dòng)用比例在逐漸增加。但我國(guó)低滲透油田平均采收率只有21.4％，比中高滲透油田的34％低12.6個(gè)百分點(diǎn)。目前有五十多個(gè)低滲油田(區(qū)塊)年開(kāi)采速度小于0.5％，這些低速低效油田(區(qū)塊)的地質(zhì)儲(chǔ)量約3.2×108t，其平均采油速度僅0.27％。綜上所述，單拉罐在油田現(xiàn)場(chǎng)，尤其是低滲透油田大量存在，應(yīng)用很廣。

由于單拉罐具有一定的容量，因此為了保證油井的連續(xù)產(chǎn)油，需要對(duì)單拉罐的液位進(jìn)行監(jiān)控，以防止采出的原油無(wú)法存儲(chǔ)，而出安全事故和生產(chǎn)事故。單拉罐的儲(chǔ)液量主要由兩部分決定，一部分是抽油機(jī)的采油能力，而另一份是拉油車(chē)的運(yùn)油能力。當(dāng)前抽油機(jī)井旁大罐的液位測(cè)量均采用人工定時(shí)測(cè)量方式，需要定期派專人專車(chē)進(jìn)行液位測(cè)量，而拉油車(chē)?yán)屯瑯硬捎萌斯じ?chē)押運(yùn)方式。當(dāng)前這種測(cè)量和拉油方式極大的消耗了人力物力，并且無(wú)法實(shí)時(shí)掌握油罐液位、溫度和含水，存在滿罐關(guān)井風(fēng)險(xiǎn)，因而迫切需要找到一種經(jīng)濟(jì)安全的方法來(lái)解決此問(wèn)題。

例如，公開(kāi)號(hào)為CN106327016B的中國(guó)專利公開(kāi)的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的采油廠作業(yè)生產(chǎn)特車(chē)智能優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括輔助決策模塊、收集通訊模塊和智能手持終端。輔助決策模塊包括靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特車(chē)優(yōu)化調(diào)度子系統(tǒng)；靜態(tài)特車(chē)優(yōu)化調(diào)度子系統(tǒng)分別采用人工經(jīng)驗(yàn)和基于智能靜態(tài)優(yōu)化算法的調(diào)度方法生成靜態(tài)派車(chē)方案并自動(dòng)對(duì)比不同靜態(tài)派車(chē)方案的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)，獲得最優(yōu)靜態(tài)派車(chē)方案；動(dòng)態(tài)特車(chē)優(yōu)化調(diào)度子系統(tǒng)分別采用人工經(jīng)驗(yàn)和智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化算法的調(diào)度方法生成動(dòng)態(tài)派車(chē)方案并自動(dòng)對(duì)比不同派車(chē)方案的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)，獲得最優(yōu)動(dòng)態(tài)派車(chē)方案；手機(jī)通訊模塊接收智能手持終端上報(bào)的拉油車(chē)及任務(wù)狀態(tài)更新信息及向智能手持終端發(fā)送最優(yōu)靜態(tài)派車(chē)方案和最優(yōu)動(dòng)態(tài)派車(chē)方案。但是，以上系統(tǒng)在決策時(shí)需要進(jìn)行多步驟決策：包括靜態(tài)特車(chē)優(yōu)化調(diào)度、動(dòng)態(tài)特車(chē)優(yōu)化調(diào)度、調(diào)度結(jié)果顯示、指標(biāo)對(duì)比結(jié)果、方案選擇等。這種方式需要多終端的配合使用，方案運(yùn)算步驟多，決策終端運(yùn)算量大等特點(diǎn)，而且由于涉及動(dòng)態(tài)特車(chē)方案，因此該系統(tǒng)需要在通訊時(shí)通暢的井場(chǎng)使用。

發(fā)明內(nèi)容