專(zhuān)利名稱(chēng)：海上油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)工況測(cè)試平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種海上油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)，特別涉及一種海上油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)系 統(tǒng)工況測(cè)試平臺(tái)。
二、背景技術(shù)目前，我國(guó)海上稠油油田的開(kāi)發(fā)逐漸進(jìn)入中后期，為保證油田的高效開(kāi)發(fā)，需要采 用一系列井網(wǎng)加密、綜合調(diào)整配套以及老油田綜合挖潛技術(shù)等措施，隨著這些技術(shù)的不斷 實(shí)施，海上稠油油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中的矛盾也不斷暴露出來(lái)(1)隨著井網(wǎng)加密、酸化等措 施的實(shí)施，原有的注入系統(tǒng)已經(jīng)不能與油藏系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作；(2)隨著井網(wǎng)加密、分層等措施 的實(shí)施，必然引起油井產(chǎn)量、壓力、含水率的變化，這就產(chǎn)生了油井舉升系統(tǒng)和油藏系統(tǒng)的 矛盾；(3)隨著舉升系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整，平面上不同油井點(diǎn)產(chǎn)液、含水、產(chǎn)氣、油壓的變化，對(duì) 脫水、脫鹽、油氣集輸?shù)鹊孛嬗蜌馓幚砼c集輸系統(tǒng)的要求也隨之改變，特別是加密調(diào)整后， 地面油氣集輸和處理能力也要隨之調(diào)整；(4)目前，海上稠油油田生產(chǎn)各子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立， 協(xié)調(diào)性差，即使子系統(tǒng)實(shí)施了局部?jī)?yōu)化措施，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)的優(yōu)化決策目標(biāo)。
三、發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種海上油田開(kāi)發(fā)生 產(chǎn)系統(tǒng)工況測(cè)試平臺(tái)。其技術(shù)方案是主要由中心計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)、 基于嵌入式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)終端和大型顯示設(shè)備組成，所述的中心計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)據(jù)庫(kù) 服務(wù)器、以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)和大型顯示設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取終端的數(shù)據(jù)，通過(guò)優(yōu) 化決策計(jì)算機(jī)在終端上實(shí)施，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制；所述的系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)包括注水系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)、 采油系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)、油氣處理與集輸系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)控節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)數(shù)據(jù)共享建立 互聯(lián)模型。上述的注水系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)連接注水井運(yùn)行工況測(cè)控系統(tǒng)和注水管 網(wǎng)運(yùn)行工況測(cè)控系統(tǒng)。上述的采油系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)連接油井生產(chǎn)參數(shù)采集系統(tǒng)、電潛泵運(yùn)行 工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和潛油電機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。上述的油氣處理與集輸系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)連接油氣集輸管網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng) 和油氣處理工況參數(shù)測(cè)控系統(tǒng)。本實(shí)用新型的有益效果是1、直觀通過(guò)系統(tǒng)的展示，可以清楚地觀察平臺(tái)結(jié)構(gòu)、當(dāng)前生產(chǎn)流程等信息，可以 詳細(xì)地了解當(dāng)前各部分的運(yùn)行工況；2、高度仿真工況測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)仿照實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)中 的每個(gè)相對(duì)獨(dú)立的元件都有一套獨(dú)立的嵌入式數(shù)據(jù)終端來(lái)模擬。每個(gè)元件的正確性和有效 性都可以單獨(dú)進(jìn)行調(diào)試和驗(yàn)證；[0011]3、獨(dú)立性各模擬元件采用一套獨(dú)立的嵌入式系統(tǒng)，元件之間是相對(duì)獨(dú)立的，但又 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相連，數(shù)據(jù)可以共享，所以又是相互聯(lián)系的，能夠模擬實(shí)際運(yùn)行中參數(shù)間的相互影 響，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化決策效果的模擬，并且還避免了在實(shí)際生產(chǎn)平臺(tái)上建立新的采集系統(tǒng)和 實(shí)驗(yàn)的高昂費(fèi)用與成本，減少了工作的強(qiáng)度，達(dá)到較好的效果。

附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實(shí)用新型的流程框圖；上圖中中心計(jì)算機(jī)1、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器2、大型顯示設(shè)備3、注水系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)4、采油系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)5、油氣處理與集輸系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)6、注水井運(yùn)行工況測(cè)控系統(tǒng)7和注水管 網(wǎng)運(yùn)行工況測(cè)控系統(tǒng)8、油井生產(chǎn)參數(shù)采集系統(tǒng)9、電潛泵運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10和潛油 電機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)11、油氣集輸管網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)12和油氣處理工況參數(shù)測(cè)控系統(tǒng) 13、優(yōu)化決策計(jì)算機(jī)14。
五具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖1和2，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述其技術(shù)方案是主要由中心計(jì)算機(jī)1、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器2、以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、系統(tǒng)測(cè)控節(jié) 點(diǎn)、基于嵌入式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)終端和大型顯示設(shè)備3組成，所述的中心計(jì)算機(jī)1通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器2、以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)和大型顯示設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取終端的數(shù)據(jù)， 通過(guò)優(yōu)化決策計(jì)算機(jī)14在終端上實(shí)施，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制；所述的系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)包括注水系統(tǒng) 測(cè)控節(jié)點(diǎn)4、采油系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)5、油氣處理與集輸系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)6，每個(gè)測(cè)控節(jié)點(diǎn)之間通過(guò) 數(shù)據(jù)共享建立互聯(lián)模型。注水系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)4通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)連接注水井運(yùn)行工況測(cè)控系統(tǒng)7和注水管網(wǎng)運(yùn) 行工況測(cè)控系統(tǒng)8，通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)相互連接。采油系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)5通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)連接油井 生產(chǎn)參數(shù)采集系統(tǒng)9、電潛泵運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10和潛油電機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 11，通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)相互連接。油氣處理與集輸系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)6通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)連接油氣集輸 管網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)12和油氣處理工況參數(shù)測(cè)控系統(tǒng)13。各個(gè)組成部分簡(jiǎn)要介紹如下1、中心計(jì)算機(jī)1。完成開(kāi)發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)模型的建立和驗(yàn)證。實(shí)現(xiàn)海上油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn) 系統(tǒng)工況模型的建立和驗(yàn)證優(yōu)化算法，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取終端的數(shù)據(jù)，并將優(yōu)化決策計(jì)算機(jī)在 終端上實(shí)施，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。2、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器2。存放海上油田生產(chǎn)系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)、特殊工況實(shí)例數(shù)據(jù)、工況 測(cè)試平臺(tái)產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)、以及優(yōu)化結(jié)果等。3、系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)生產(chǎn)模型的建立和驗(yàn)證。系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)由嵌入式系 統(tǒng)或微型機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)、和閉環(huán)控制過(guò)程。測(cè)控節(jié)點(diǎn)包括注水系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)4、采油系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)5、油氣處理與集輸系統(tǒng) 測(cè)控節(jié)點(diǎn)6。每個(gè)節(jié)點(diǎn)完成一個(gè)系統(tǒng)的測(cè)控功能。4、基于嵌入式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)終端。實(shí)現(xiàn)元件生產(chǎn)模型建立和驗(yàn)證。每個(gè)終端模擬一 個(gè)測(cè)控過(guò)程，能夠模擬數(shù)據(jù)采集過(guò)程、自動(dòng)控制過(guò)程和元件的運(yùn)行過(guò)程，在沒(méi)有中心計(jì)算機(jī)干預(yù)的情況下能夠獨(dú)立運(yùn)行，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)獲取相關(guān)控制數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在動(dòng)態(tài)環(huán)境中模擬 真實(shí)元件運(yùn)行情況。(1)注水井運(yùn)行工況測(cè)控系統(tǒng)7采集數(shù)據(jù)包括注水流量、井口壓力、套壓、回壓、 注水電泵機(jī)組參數(shù)(三相電壓、三相電流、功率因數(shù)、扭矩、轉(zhuǎn)速、電機(jī)效率、溫度)注水井運(yùn)行工況控制過(guò)程變頻控制、水嘴控制注水井運(yùn)行工況模型電機(jī)模型、泵模型、水嘴模型、電動(dòng)閥模型、管道模型(2)注水管網(wǎng)運(yùn)行工況測(cè)控系統(tǒng)8采集數(shù)據(jù)包括壓力、流量、溫度、液位注水管網(wǎng)運(yùn)行控制過(guò)程注水流量控制、注水壓力控制注水管網(wǎng)運(yùn)行元件模型管道模型、儲(chǔ)水罐模型、電磁閥電動(dòng)閥模型、注水集輸模 型(3)油井生產(chǎn)參數(shù)采集系統(tǒng)9采集數(shù)據(jù)包括多相流參數(shù)、電加熱參數(shù)(電壓、電 流、功率)、摻化學(xué)藥劑參數(shù)(摻入量、入口溫度、壓力等)、井口參數(shù)(壓力、流量、溫度)油井生產(chǎn)參數(shù)采集系統(tǒng)模型包括多相流模型、井筒舉升模型、(4)電潛泵運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10采集數(shù)據(jù)包括井底壓力，溫度；井口油壓、 套壓、回壓、溫度；原油粘度，產(chǎn)液量，產(chǎn)油量，含水率，含氣量，原油飽和壓力電潛泵運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模型包括電潛泵模型螺桿泵運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)包括井底壓力，溫度；井口油壓、套壓、 回壓、溫度；原油粘度，產(chǎn)液量，產(chǎn)油量，含水率，含氣量，原油飽和壓力螺桿泵運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模型包括螺桿泵模型(5)潛油電機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)11采集數(shù)據(jù)包括三相電壓、三相電流、功率 因數(shù)、扭矩、轉(zhuǎn)速、電機(jī)效率潛油電機(jī)運(yùn)行工況模型包括潛油電機(jī)模型(6)油氣集輸管網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)12的采集數(shù)據(jù)包括管網(wǎng)溫度、壓力、流量、液位、粘度。油氣集輸管網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)的控制回路緩沖管液位控制、流量控制、加熱器溫度控 制、加熱爐溫度控制、儲(chǔ)油罐液位控制油氣集輸管網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)模型包括管道模型、電磁閥模型、電動(dòng)閥模型、加熱器模 型、緩沖管模型、在線計(jì)量設(shè)備模型(7)油氣處理工況參數(shù)測(cè)控系統(tǒng)13采集數(shù)據(jù)包括三相分離罐液位、油氣流量、壓 力、溫度、電加熱(電壓、電流、功率)、摻化學(xué)藥劑(摻入量、入口溫度、壓力等)油氣處理工況參數(shù)測(cè)控系統(tǒng)控制回路包括三相分離罐流程控制油氣處理工況參數(shù)測(cè)控系統(tǒng)模型包括三相分離罐模型、加熱爐模型、降粘設(shè)備模 型5、大型顯示設(shè)備3。屏幕顯示生產(chǎn)流程及模擬的生產(chǎn)過(guò)程，直觀顯示平臺(tái)中各系統(tǒng) 的控制流程和決策的執(zhí)行效果。6、各設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)連接。此結(jié)構(gòu)有利于分布式的控制和優(yōu)化過(guò)程，每個(gè)終端 之間可以通過(guò)數(shù)據(jù)共享建立互聯(lián)模型；各系統(tǒng)之間也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
權(quán)利要求一種海上油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)工況測(cè)試平臺(tái)，其特征是主要由中心計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)、基于嵌入式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)終端和大型顯示設(shè)備組成，所述的中心計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)、基于嵌入式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)終端和大型顯示設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取終端的數(shù)據(jù)，通過(guò)優(yōu)化決策計(jì)算機(jī)在終端上實(shí)施，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制；所述的系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)包括注水系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)、采油系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)、油氣處理與集輸系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)控節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)數(shù)據(jù)共享建立互聯(lián)模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)工況測(cè)試平臺(tái)，其特征是所述的注 水系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)連接注水井運(yùn)行工況測(cè)控系統(tǒng)和注水管網(wǎng)運(yùn)行工況測(cè)控系 統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)工況測(cè)試平臺(tái)，其特征是所述的采 油系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)連接油井生產(chǎn)參數(shù)采集系統(tǒng)、電潛泵運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 和潛油電機(jī)運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)工況測(cè)試平臺(tái)，其特征是所述的油 氣處理與集輸系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)連接油氣集輸管網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)和油氣處理工況參 數(shù)測(cè)控系統(tǒng)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種海上油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)工況測(cè)試平臺(tái)。其技術(shù)方案是中心計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)和大型顯示設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取終端的數(shù)據(jù)，通過(guò)優(yōu)化決策計(jì)算機(jī)在終端上實(shí)施，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制；所述的系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)包括注水系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)、采油系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)、油氣處理與集輸系統(tǒng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)控節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)數(shù)據(jù)共享建立互聯(lián)模型。有益效果是通過(guò)系統(tǒng)的展示，可以清楚地觀察平臺(tái)結(jié)構(gòu)、當(dāng)前生產(chǎn)流程等信息，可以詳細(xì)地了解當(dāng)前各部分的運(yùn)行工況；工況測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)仿照實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)中的每個(gè)相對(duì)獨(dú)立的元件都有一套獨(dú)立的嵌入式數(shù)據(jù)終端來(lái)模擬。
文檔編號(hào)E21B43/01GK201635712SQ20092029096
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者馮國(guó)強(qiáng), 劉廣孚, 周東民, 唐建鋒, 林日億, 樊靈, 郭亮 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)