摘要：现当今，随着我国经济和社会现代化对于石油资源需求度的爆发式增加，很多油井正将或已经面临着长期开采、地层供液能力逐渐下降、含水上升快等的发展性问题，传统单纯依靠丰富地藏资源进行以获得产量和效益提升的时代已经过去。而通过“一井一法”的精细分析，基于作业区每口井的供液情况、沉没度和含水率的数据整合，以采取针对性的措施予以管理的优化，进而达到提高泵效、减少偏磨以及油井平稳高效的运行；并以调度室为中心，以自动化为平台，带来故障反映的及时性、准确性和成本最大限度降低等的油水井精细化管理也就成为了当前影响油田开采效能的关键性因素。
关键词：大庆油田；油水井；数字化；建设
引言
数字化油田建设是一个系统工程，是以油田数据库和信息平台建设为基础，将油气发现与开发工作从历史性分类资料的顺序处理改变成实时资料并进行处理，利用实时数据流结合新型软件的应用和高速计算机系统，建立快速反馈的动态油田系统，以便提高产量和进行有效的油田管理。目前我国的数字化油田仅仅处于第一层动态监测，甚至动态监测也未完全普及应用。国外先进油田已经实现了第三层控制与优化管理，正在向第四层多环集成优化管理和第五层全系统控制优化管理发展，而我国数字化油田第二层基本上闭环控制还未实现。数字化油田建设不但可以提高产量、提高采收率还可以降低举升成本，以此扩展石油行业的发展空间和时间。本文将数字化油田建设视做全方位系统工程建设，以油田数据库和信息平台建设为基础，将油气勘探与开发工作分阶段、分区块采集实时数据。利用实时生产数据流结合新型软件的应用和高速计算机系统，建立快速反馈的动态油田系统，以提高产量和进行有效的油田管理为目的。
1油水井数字化应用背景
经过传感、射频、通信等技术，对油水井、计量间以及油气站库等生产对象实施全方位的感知；油田的生产数据、油田的各种设备状态数据在监控中心集中的控制和管理是油气生产物互联网的核心意义。这种油气生产物互联网的积极意义在于能够很大程度的提高油田在生产时的生产决策的准确性和及时性。对于油气生产物互联网实施的首要任务就是将油水井数字化建设落到实处。截止到目前为止，我国大庆油田井口生产数值都是经过岗位技术人员通过巡视检查时，在现场抄录数据。这种抄录方式对于岗位技术人员来说油井压力参数一般情况下是需要在五到十天录入一次；注水井的压力参数是需要进行录入是每三十天一个周期；除以上两种情况以外的信号是需要每一天都录入，这样的操作方式的特点是：劳动强度大、效率低。在大庆油田建设了油水井数字化后，不仅仅减少了劳动强度，还大大增强对生产数值的实时监测。
2前端数据采集系统
由于进行数字化建设的油水井是正产井，前端数据采集仪表若选用传统的有线检测仪表，需要敷设信号电缆（穿管直埋敷设），施工困难且费用高，所以选用施工方便，维护、修井不用拆装电缆的无线检测仪表。不同的无线检测仪表和RTU之间的无线通信协议不同，为了统一管理，需要对无线通信协议和无线通信模式做出合理的设计。同时，各节点采集到的参数由无线网络汇聚并传输至中心井RTU，但无线传感设备的电源一般都采用电池供电，其电量有限，这就要求相关器件（如无线收发模块、微处理器等）能耗要尽量小。而且为了节能，还应具有节能模式如休眠、等待等，以便系统在没有任务的情况下保持在低能耗状态。鉴于以上无线检测仪表的不足，对现场无线检测仪表的数据传输采用了ZigBee无线通信协议，该项技术是基于IEEE802.15.4标准的局域网协议的一种短距离、低功耗的无线通信技术，能够满足油田无线仪表数据传输的需要。
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3无线传输网络和监控中心
岗位技术人员为了满足数字化油田建设中心井、计量间生产数值的采集和视频监控的需求，与此同时，将油田的其他生产领域信息化建设都提供必要的基础网络进行支持，大庆油田是在2011年七月实施无线宽带专用的网络项目的申请，经过对我国国内和国外现有的各种先进的无线宽带通讯技术技术人员对其实施充分的技术论证和分析，在技术人员充分的分析论证之后最终决定使用Mcwill技术打造建设能够覆盖全油田的无线宽带城域网络体系。拥有自主知识产权的Mcwill技术是由我国国内技术研发的公司研制的技术。数字化建设是以无线传输网络为基本内容。传统传输网络的特点是：覆盖面积小距离短、频谱利用率高以及发射功率高、不支持非视距传输以及无同频组网等，但是对于现在最新技术的无线传输网络而言，它的特点恰恰与传统的传输网络相反。井口数字化建设主要是使用已经建设完毕的Mcwill无线传输网络，在数据传输上实现了上传功能。乡村环境是油田主要的环境，因为地形环境的影响，无线电波受到损伤。无线电波的损伤不仅仅是地形和地貌因素的影响，还受到树木和农作物等物体的影响。所以在周围有障碍物的井口旁，需要将抽油机井井架和井口房利用最大化；将位于井口的水泥杆增高，并且将天线的高度增加。岗位技术人员需要使用定向天线，把定向天线面朝基站，这样可以确保信号稳定程度和信噪比程度，并且能使井口生产数值能够有效的、真实的上传。在数据收纳到RTU设备后，McWill无线通信模块把数据传达到附近的基站中，在使用光缆上传到高级监控中心的实时监控系统中。在大庆油田实现了井口数字化建设之后，油水井数据的采集不在需要人工现场采集方式把数据录入的方法了。这种做法，大大减低了用工需求和劳动强度。相关的岗位技术人员只需要在监控中心对井口各项参数进行统一汇集、分析、管理，就可以实现所有井场在生产运行中的监控。
4油水井存在的问题
油水井的工作是石油企业能够顺利开展的重要一环，管理水平的高低将会直接关系到油田的工作效率，但是，现在油水井工作仍然存在着很多问题，一方面，石油企业内部管理制度比较复杂，虽然有了制度指导，但是在实际操作过程中，很难按照制度规定进行操作，导致管理水平比较低下。另一方面，油水井的日常维修等工作很难进行量化，管理的责任很难落实到任何一个责任人上面，出现问题就会互相推搡，很难有效的解决，这就极大地影响油水井的工作效率。所以要加强对油水井工作的精细化管理，对每个环节都能够监管到位，强化工作细节，提升油水井的管理效率，为以后油田工作打下坚实的基础。
结语
技术人员将大庆油田所在的地理位置、环境以及现有网络等实际状况作为依据，技术人员针对井口数字化建设出现的问题找到解决的策略，进一步实现了生产数值实施实时诊断功能，大大提升了在生产过程中安全保障的能力，极大地降低了岗位技术人员的劳动强度和生产运行时的总成本。这种种具体操作方式对于未来油井口数字化建设推广提供了宝贵的经验。
参考文献：
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[5]关成尧．浅谈油气生产物联网的建设模式[J]．石油工程技术，2018（4）：54-55．
论文作者:石雷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/25
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