Inyección de agua de campo petrolífero y medición de aceite crudo

Aplicación de tecnología precisa de monitoreo y control para sistemas de inyección de agua en yacimientos petrolíferos

Inyección de agua en yacimientos petrolíferos, como un proceso central para mantener la presión del yacimiento y mejorar la tasa de recuperación de petróleo crudo, el control preciso de la presión de inyección de agua y el volumen de inyección de agua determina directamente el efecto de desarrollo y los beneficios del depósito. Para lograr una regulación precisa de los Parámetros de inyección de agua subterránea, es necesario construir un sistema de control automático y monitoreo en tiempo real que cubra todo el proceso. El núcleo radica en realizar la visualización de parámetros y el control de bucle cerrado a través del despliegue de instrumentos de nodos clave.

Configuración de instrumentos y nodos de monitoreo de núcleo de 1,1

Para los tres enlaces clave de las estaciones de inyección de agua de campo petrolífero, las tuberías de inyección de agua y los pozos de inyección de agua, es necesario configurar científicamente instrumentos dedicados para formar una red de monitoreo de cadena completa:

-Conjunto de bomba de refuerzo de estación de inyección de agua: despliegue medidores de flujo electromagnéticos, transmisores de presión y transmisores de temperatura. El medidor de flujo electromagnético se utiliza para recopilar con precisión los datos del volumen de inyección de agua en la salida del conjunto de bombas y proporcionar retroalimentación en tiempo real sobre la eficiencia de entrega de agua del conjunto de bombas. El transmisor de presión monitorea la presión de salida del conjunto de la bomba para evitar que el conjunto de la bomba se sobrecargue o que la tubería se dañe debido a una presión excesiva. El transmisor de temperatura recoge de forma síncrona la temperatura de inyección de agua, proporcionando datos básicos para el cálculo posterior de la temperatura y la compensación de presión de la presión y el flujo.

- A lo largo de la tubería de inyección de agua: despliegue transmisores de presión y caudalímetros electromagnéticos a intervalos para enfocarse en monitorear la pérdida de presión y la atenuación del flujo durante el transporte a larga distancia. Mediante la comparación de datos de múltiples puntos, las condiciones anormales como el bloqueo de la tubería y las fugas se pueden ubicar rápidamente, lo que proporciona una base precisa para el mantenimiento de la tubería.

-Cabeza de pozo del pozo de inyección de agua: Instale un instrumento de control de flujo, un transmisor de presión y un instrumento de Monitoreo de nivel de líquido. Como la unidad de control terminal, el instrumento de autocontrol de flujo puede preestablecer el umbral de volumen de inyección de acuerdo con los requisitos de desarrollo del depósito y ajustar automáticamente la apertura de la válvula en combinación con los datos de retroalimentación en tiempo real del medidor de flujo electromagnético. El transmisor de presión monitorea directamente la presión de inyección de agua del pozo para asegurarse de que la presión esté dentro del rango de tolerancia del depósito y evitar problemas como el cruce de capas. El monitoreo del nivel de líquido ayuda a determinar el estado operativo de las instalaciones de amortiguación de cabezal de pozo.

1,2 efecto de la aplicación de la tecnología

A través del despliegue colaborativo y la conexión de datos de los instrumentos mencionados anteriormente, se ha logrado una gestión de circuito cerrado de "monitoreo-Análisis-Control" para el sistema de inyección de agua. Por un lado, los datos en tiempo real pueden reflejar visualmente los cambios de parámetros en todo el proceso de inyección de agua. El personal de mantenimiento puede captar remotamente el estado de operación del equipo a través del sistema de control central, mejorando significativamente la eficiencia de la respuesta de fallas. Por otro lado, la función de ajuste dinámico del instrumento de control de flujo basado en datos de monitoreo asegura que la presión de inyección de agua de fondo del pozo y el volumen de agua estén siempre en línea con el plan de desarrollo del depósito, mejorando efectivamente la eficiencia de inyección de agua y el grado de utilización del depósito, Proporcionando una sólida garantía para la producción estable de petróleo y una mayor producción.

2. Avances tecnológicos en la medición de precisión de la producción de crudo

Durante el proceso de extracción de petróleo por unidades de bombeo de petróleo, el contenido de agua del petróleo crudo fluctúa mucho y el gas disuelto está presente, lo que conduce a desviaciones significativas en la medición de la densidad del petróleo crudo mixto y afecta directamente a la precisión de la producción de petróleo crudo determinada. Los métodos de medición tradicionales no pueden manejar eficazmente los problemas de la mezcla de gas disuelto y aceite y agua, lo que dificulta satisfacer las demandas de medición precisa. Se necesitan con urgencia avances tecnológicos innovadores.

Soluciones técnicas de núcleo 2,1

En respuesta a los puntos débiles anteriores, se ha desarrollado una tecnología de análisis inteligente para gas disuelto en petróleo crudo. El núcleo radica en el análisis en tiempo real y el procesamiento de datos del gas disuelto en tuberías de medición de petróleo crudo a través de equipos de monitoreo dedicados, logrando la determinación precisa de la densidad de mezclas que contienen gas sin separación o desgasificación. Esta tecnología no requiere pretratamiento del petróleo crudo. La recopilación y el análisis de datos se completan directamente en la tubería de medición, lo que no solo simplifica el proceso de medición, sino que también evita los errores de medición causados por operaciones como la desgasificación y la separación. En última instancia, la determinación precisa de la producción de petróleo crudo se logra mediante la conversión de datos de Densidad.

2,2 dificultades y contramedidas de medición clave

Durante la aplicación de esta tecnología, los desafíos provocados por las características y los requisitos de precisión de múltiples medios deben superarse. Las dificultades específicas y las soluciones correspondientes son las siguientes:

-Influencia de alta viscosidad, alta temperatura y medios corrosivos: El medio medido es una mezcla de aceite y agua, Y para evitar la solidificación, se requiere rastreo de calor y aislamiento, lo que resulta en una temperatura media alta. Al mismo tiempo, el petróleo crudo tiene una alta viscosidad y contiene componentes corrosivos como sulfuros, que pueden causar fácilmente el desgaste, la escala o la corrosión de los sensores del instrumento. Con este fin, las sondas de sensor están hechas de materiales especiales que son resistentes a la corrosión y al desgaste, como Hastelloy y otros materiales resistentes a la corrosión, Y el diseño estructural de las sondas está optimizado para reducir la adherencia y el desgaste del medio. Para entornos de alta temperatura, el instrumento se somete a un tratamiento de embalaje resistente a altas temperaturas para garantizar un funcionamiento Estable en condiciones de trabajo por debajo de 120 ℃.

-Requisitos de alta precisión y alta estabilidad: Los estándares de la industria estipulan que la precisión de la medición debe alcanzar 0.5% FS y es necesario mantener un funcionamiento estable durante mucho tiempo. Para lograr este objetivo, la solución técnica adopta un modo de "Calibración colaborativa de doble sensor", que reduce el error sistemático de un solo sensor a través de la validación cruzada de los datos del sensor de flujo y el sensor de densidad. Al mismo tiempo, está equipado con un algoritmo de compensación de temperatura incorporado para corregir automáticamente la influencia de los cambios de temperatura en la medición de densidad. En el nivel de procesamiento de datos, se introduce la tecnología de filtrado adaptativo para filtrar la interferencia instantánea causada por las fluctuaciones del medio y garantizar la estabilidad de la salida de datos.

2,3 Valor de aplicación técnica

La aplicación de esta tecnología de medición precisa ha abordado eficazmente los problemas de desviación de medición de los métodos tradicionales, manteniendo el error de verificación de la producción de petróleo crudo dentro de 0.5% FS, y el cumplimiento de los requisitos precisos para la evaluación de la producción de yacimientos petroleros y la contabilidad de la producción. Mientras tanto, la tecnología presenta un alto grado de automatización, lo que permite la transmisión remota de datos y estadísticas automáticas. Esto reduce la intervención manual y reduce los costos de operación y mantenimiento, proporcionando un soporte crucial para la actualización digital y refinada de la gestión de la producción de yacimientos.