智能人工举升系统改善数字油田作业除臭
2022-07-21 12:17:32 炫酷机械网
智能人工举升系统改善数字油田作业
随着油价“持续下降”，智能系统有助于优化生产
石油和天然气生产商一直感受到这个下行市场的压力，以尽可能高效和经济地从现有资产和井口获得最大收益。
幸运的是，数字油田提供的新技术和新功能提供了一种方法。低成本传感器，智能资产和信息工具的结合使石油和天然气生产商可以收集更多数据，并可以更好地控制人工举升系统中国机械网okmao.com。
这些智能人工举升系统可帮助生产商在井口应用中实现三项主要业务优势：
大型跨国石油和天然气生产商经常使用井下传感器系统来监测地下压力和温度。然而，许多中小型生产商没有使用这些系统的奢侈品，这些系统具有较高的前期成本和长期维护要求。
当井下传感器系统不可选时，虚拟流量计（VFM）为理解地下条件提供了经济的选择。VFM计算井口水，油和气的三相流量，并提供性能改进的井分析。他们可以在井口站点或控制系统级别计算数据。
VFM确实需要一些前期校准，但这是一个很小的代价，因为它们只是井下传感器成本的一小部分，并且可以产生类似精度的数据。事实上，我们为一家主要石油生产商进行的一项实验室测试发现，与实际的测试数据相比，VFM提供了超过90％的数据准确性。
VFM的另一个吸引人的方面是它们的可扩展性。这意味着它们可以跨多种提升方法进行部署，从高产量的多井垫到低产油井。
优化生产
对于VFM提供的所有价值，如果生产者能够充分利用生产的数据，那么它们才真正有价值。一旦石油和天然气生产商收集VFM数据，他们必须能够分析并采取行动以改善其运营。
一些石油和天然气生产商选择将这些数据收集和分析活动外包给外部服务提供商。然而，许多生产商更愿意使用商业智能和分析软件在内部管理他们的数据。
商业智能软件不仅可以集成来自VFM的数据，还可以集成来自油田的所有其他输入的数据。这创建了一个单一的信息管理和决策支持系统，可以支持生产的各个方面。分析软件提供了将已收集的原始数据转换为生产智能的方法。利用这些软件工具，石油和天然气生产商可以充分利用其数据的功能来优化其运营。例如，VFM数据可以：
提供对地下条件的见解，可用于推动降低井底压力或保持恒定的决策
与测试数据进行比较。这有助于验证测试数据，以及验证计划和生产分配。更重要的是，用户可以通过优化和优先考虑每个井的测试计划来提高测试分离器的利用率。
确定表现不佳的井。一旦识别出这样的井，操作员就可以快速采取任何必要的纠正措施来限制生产中断和延期，并最终与其生产目标保持一致。
随时间收集来自不同供应商的系统组件的信息。此数据可用于更好地预测何时组件（例如杆）可能会断裂。它可以改善设备和供应物流以进行维护，帮助公司更加主动地领先于停机问题。
降低运营成本
智能人工举升系统可以多种方式帮助降低生产成本。例如，在石油和天然气生产中经常忽略能源消耗，这是令人惊讶的，因为它是一项重大的运营费用。
先进的人工升降机主要依靠电力运行，智能系统可以收集和分析这些能源使用数据，以帮助公司监控其消耗情况。人工升降机还可以配备可以再生电力并将电力重新投入电网的驱动器，或者他们可以使用太阳能来减少电力使用。
变速控制提供了另一个节省成本的机会。
传统的升降系统没有速度控制。因此，公司要么运行系统直到它们断开或关闭系统，这可能导致沙子沉入并堵塞井底设备。无论哪种方式，石油和天然气生产商最终都会以昂贵的维修和意外的生产停工时间为这些方法付款。然而，现代人工举升系统可以使用变速控制来帮助防止堵塞并最大化生产效率。
最后，智能人工举升系统可提供更好的运营洞察力，帮助企业更好地管理资本支出。例如，考虑在井中工作的公司可以使用井数据来确定油藏的未来潜在产量是否合理使用替代方法来提高采收率。
技术在行动：ARC资源
成功发射智能人工举升系统的一个例子可以在加拿大西部的大量石油储备中找到。
这是ARC Resources称之为家的地区。该公司总部位于阿尔伯塔省卡尔加里，在阿尔伯塔省和不列颠哥伦比亚省拥有资产，用于勘探，开发和生产常规石油和天然气。
在不列颠哥伦比亚省东北部被称为蒙特尼地区的地区，ARC Resources最近希望优化其大型多井天然气生产基地的控制系统。这些工厂很快就需要人工举升来维持生产水平，但现有的控制系统并不支持这项技术。此外，ARC Resources希望解决现有系统带来的扩展和安全挑战。
扩大人工举升
人工举升绝不是ARC Resources的新概念。该公司最多四口井的小型垫已经使用了控制系统，这些控制系统支持使用人工升降系统，以便在油井耗尽时优化生产。
然而，公司五口或更多井的垫上使用的控制系统不支持人工举升。这些较大焊盘上使用的控制方法由多个控制器组成，这些控制器硬连线在一起并与远程终端单元（RTU）结合使用，以处理运行整个井场所需的大量I / O.
这使得控制基础设施更加复杂，更容易出错，并限制了可用于控制和监控的信息量。
它也带来了安全挑战。ARC Resources使用其控制架构来监测有毒和爆炸性气体，并根据条件执行阻塞井或打开排气扇等操作。但是，硬连线控制器可能会锁定并冻结其输出，而不会指示出现故障。因此，该公司不得不采用“看门狗”定时器硬件来监控这些情况。
ARC Resources选择罗克韦尔自动化的ConnectedProduction?井管理器解决方案来优化其较大的井场。
“这是一个罐装包装，”ARC Resources的编程专家Charlie Kettner说。“你订购它，安装它并将你的数据插入它正在寻找的点，然后就离开了。”
该解决方案包括一个Allen-Bradley公司?的ControlLogix ?可编程自动化控制器（PAC）和FactoryTalk ?视图HMI，其无需定制编码。PAC为具有多达32个人工举升井的站点提供单平台控制，并提供情境化生产信息，以帮助操作员解决问题并保持最佳生产水平。
一次成功的试运行
ConnectedProduction解决方案的实施始于不列颠哥伦比亚省八口井生产基地的试点项目。
在安装过程中发现的早期好处是解决方案的附加说明，这有助于团队节省大约两天的编程时间。此外，与站点上的其他供应商硬件的集成非常简单，因为该解决方案使用开放式架构。
在八口井场实施后，ConnectedProduction解决方案无需在现场安装多个控制器和RTU。相反，所有井场控制都已整合到一个控制平台中。这不仅简化了控制架构，还有助于降低站点的硬件和软件成本。
通过该解决方案实现了额外的成本节省，因为它可以支持控制面板内的流量测量卡。这使得该网站不再使用单独的流量测量计算机，因此节省了数万美元。
该解决方案现在还允许现场使用人工举升系统，包括开/关定时器和柱塞举升系统，同时还提供对这些系统的可视性。
“操作员可以跟踪ConnectedProduction解决方案中的事件，看看我们在优化周期中处于什么阶段，并做出更好的下一步做什么决定，”Kettner说。“例如，操作员可以看到计时器井不再生产，并进入下一步将柱塞放入孔中。”
最后，ConnectedProduction解决方案通过降低未检测到的故障风险，帮助ARC Resources增强现场安全性。例如，如果处理器出现问题或I / O机架撤消，控制平台可能会故障到安全状态并关闭所有进程。
继试点项目取得成功后，ARC Resources计划将ConnectedProduction解决方案扩展至至少四个需要辅助升力的大型多井垫。
“在新的垫子上，我们将从第一天就开始实施，因此它可以在需要的时候使用，我们可以将它打开，”Kettner说。
打破成本障碍
在人工举升系统中监测井下条件和设备性能不再是成本过高的努力。数字油田通过智能和连接的人工举升系统以更低的成本为更多的石油和天然气生产商带来这些见解，这些系统可以帮助监控井口应用，优化生产，减少设备问题并降低生产成本。