1、流程模擬技術(shù)在油田集輸與注水系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用_期刊網(wǎng)論文導(dǎo)讀:：針對油氣集輸與注水系統(tǒng)存在設(shè)備運(yùn)行效率不高、工藝流程不盡合理、能耗較高等問題，江蘇油田通過引進(jìn)流程模擬軟件，建立油氣集輸和注水系統(tǒng)工藝流程模型，利用模型進(jìn)行優(yōu)化分析，提出節(jié)能降耗優(yōu)化分析方案，編制工藝卡片指導(dǎo)優(yōu)化生產(chǎn)，提升人員技術(shù)水平與生產(chǎn)效率，輔助集輸與注水決策質(zhì)量，使管理更加精細(xì)化、規(guī)范化、科學(xué)化，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。論文關(guān)鍵詞：集輸與注水，工藝模型，優(yōu)化分析，流程模擬1 概述集輸與注水系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)化開拓性地將地面流程模擬技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用在油田上游企業(yè)，不僅帶來節(jié)能降耗、安全生產(chǎn)等直接效益，而且在提高生產(chǎn)決策質(zhì)量、改善生產(chǎn)工作效率、增進(jìn)

2、人員技術(shù)水平等方面能夠發(fā)揮積極的管理效力，推動油田企業(yè)經(jīng)營更加科學(xué)化、精細(xì)化、規(guī)范化、集約化。2 國內(nèi)外集輸與注水系統(tǒng)現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代后期，隨著計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，流程工業(yè)控制開始突破自動化孤島模式，出現(xiàn)了集控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理、經(jīng)營于一體的綜合優(yōu)化新模式。20世紀(jì)90年代以來，計算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)的研究已成為自動化領(lǐng)域的一個前沿課題。國外大型流程企業(yè)、特別是石油化工企業(yè)均重視信息集成技術(shù)的應(yīng)用，紛紛構(gòu)架工廠級、公司級甚至超公司級的信息集成系統(tǒng)。近年來英國、美國、西歐等國家已有多家石油公司在實(shí)施流程模擬、先進(jìn)控制與過程優(yōu)化項(xiàng)目，推動了流程工業(yè)綜合優(yōu)化技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，如A

3、GIP、BP、Shell石油企業(yè)都相繼建立了綜合優(yōu)化系統(tǒng)。目前國際先進(jìn)的油田生產(chǎn)信息系統(tǒng)是對油田生產(chǎn)過程進(jìn)行建模（建立油藏模擬模型、油氣集輸模型、注水生產(chǎn)模型、機(jī)采模擬模型、熱采生產(chǎn)模型、污水處理和電力系統(tǒng)等模型）。然后通過開放模擬環(huán)境將油田生產(chǎn)模型集成起來，形成完整的油田生產(chǎn)整體模型，即虛擬油田生產(chǎn)系統(tǒng)。我國在流程工業(yè)綜合優(yōu)化技術(shù)與系統(tǒng)的研究與產(chǎn)業(yè)化過程中同國外先進(jìn)技術(shù)相比還存在一定差距，應(yīng)用的深度和廣度、系統(tǒng)化程度不夠，國內(nèi)應(yīng)用主要以引進(jìn)為主。生產(chǎn)過程優(yōu)化在石化煉油行業(yè)的流程企業(yè)應(yīng)用較多，在油田采集生產(chǎn)過程中較少1。目前在油田企業(yè)上海油氣分公司平湖油氣田、中石油大慶油田采油六廠開展了綜合流

4、程優(yōu)化工作，并且取得了一定效益。與國外相比，國內(nèi)油氣集輸與注水系統(tǒng)存在設(shè)備運(yùn)行效率不高、工藝流程不盡合理、能耗較高等問題。隨著油田勘探開發(fā)工作的不斷深入，老油田高含水、新區(qū)低品質(zhì)油藏占的比例不斷增加，地面條件也更加復(fù)雜，對油氣集輸與注水系統(tǒng)的技術(shù)要求也越來越高，特別是老油田單靠某一新型設(shè)備或某一單元的技術(shù)改造，節(jié)能降耗的空間不大，因此必須重視系統(tǒng)的整體優(yōu)化。3集輸與注水系統(tǒng)優(yōu)化在江蘇油田的應(yīng)用與創(chuàng)新在節(jié)能減排作為國家“十一五”節(jié)能規(guī)劃工作目標(biāo)的背景下，中國石化2007年提出了在油田企業(yè)開展地面油氣生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的要求，在此背景下，江蘇油田進(jìn)行了集輸與注水系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)化項(xiàng)目建設(shè)工作

5、。3.1 主要建設(shè)內(nèi)容集輸與注水系統(tǒng)優(yōu)化項(xiàng)目在江蘇油田推廣應(yīng)用的建設(shè)內(nèi)容包括：（1）建立采油廠的油氣集輸工藝模型，并進(jìn)行優(yōu)化分析，提出優(yōu)化分析報告。（2）建立采油廠的注水工藝模型，并進(jìn)行優(yōu)化分析，提出優(yōu)化分析報告。（3）將集輸與注水系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)化項(xiàng)目涉及的數(shù)據(jù)集成到“江蘇油田勘探開發(fā)一體化數(shù)據(jù)中心”。（4）實(shí)現(xiàn)模型優(yōu)化分析所需油水井生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)的自動導(dǎo)入。（5）開發(fā)4類用戶操作界面，站級油氣生產(chǎn)操作界面、站級注水生產(chǎn)操作界面、廠級油氣生產(chǎn)管理操作界面、廠級注水生產(chǎn)管理操作界面。（6）建立局級集輸與注水系統(tǒng)生產(chǎn)精細(xì)化管理查詢顯示系統(tǒng)。3.2 系統(tǒng)技術(shù)路線江蘇油田集輸與注水系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)化模型系統(tǒng)由三層

6、組成，第一層為隊(duì)（區(qū)塊）級生產(chǎn)管理優(yōu)化層，包括各站級的集輸和注水優(yōu)化模型；第二層為廠級生產(chǎn)管理優(yōu)化層，將各站級集輸和注水優(yōu)化模型進(jìn)行整合集成，形成廠級的集輸和注水優(yōu)化模型。第三層為局級管理優(yōu)化層，將各廠級優(yōu)化模型數(shù)據(jù)集中管理分析期刊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的量化，提供決策依據(jù)。圖1 集輸與注水系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)化模型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖數(shù)據(jù)層：將來自源頭數(shù)據(jù)庫的生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)接口軟件導(dǎo)入模型，數(shù)據(jù)導(dǎo)入周期為每天一次。靜態(tài)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)調(diào)研手動添加到數(shù)據(jù)層。流程模擬優(yōu)化層：將導(dǎo)入生產(chǎn)數(shù)據(jù)的集輸和注水模型調(diào)整后，依據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，對進(jìn)行優(yōu)化分析后，通過模型接口軟件將分析結(jié)果提交到應(yīng)用層。功能應(yīng)用層：利用模型優(yōu)化分析的結(jié)果，制定集輸與注水系統(tǒng)的生產(chǎn)優(yōu)化方案，以及精細(xì)化管理方案。通過開放數(shù)據(jù)接口如ODBC、OLE DB，從數(shù)據(jù)采集層中提取集輸與注水系統(tǒng)的數(shù)據(jù)送給模型。集輸和注水模型是利用流程模擬軟件，通過采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，建立起來的虛擬生產(chǎn)系統(tǒng)，通過實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行校核，使模型與實(shí)際生產(chǎn)過程相吻合，達(dá)到模擬實(shí)際生產(chǎn)過程的目的2。圖2 系統(tǒng)技術(shù)路線圖通過分析，系統(tǒng)的技術(shù)路線主要包括四個部分：（1）數(shù)據(jù)收集；（2）建模（包括數(shù)據(jù)接口及操作界面開發(fā)）；（3）模型校核；（4）優(yōu)化分析。江蘇油田引進(jìn)軟件的運(yùn)行及授權(quán)采用客戶端/服務(wù)器（C/S）模式，網(wǎng)絡(luò)主干要求百兆以上，桌面十兆以上，需要配置授權(quán)