气田智能化安全与生产管理技术推广应用的必要性探讨

　　摘要：气田智能化安全与生产管理技术具有生产数据实时监测、安全生产实时视频监控、超压或欠压自动截断、远程开/关井及数据共享等功能特征，并能产生显著的经济效益，值得推广与应用。
　　关键词：气田智能化；安全与生产管理；技术推广
　　
　　一、传统气田安全与生产管理技术存在的弊端
　　目前，在大多数气田现场采气生产管理工作中，生产井依旧采用的是人工巡井制度，各采气小队根据辖区中的气井分布，划分出若干巡井线路，配备车辆和巡井人员，每班每天执行至少一次的巡井任务，主要是记录气井的油压、套压和巡查气井井口异常情况，包括井口流程、井口设备、井口安全、生产参数。巡查依据是观察井口流程设备和读取井口的温度、压力等传统指针仪表，然后归队后形成各类巡查报表和报告。如果现场遇到比较重大的异常情况通过电话向领导汇报，然后组织有关工程技术人员赴现场进行诊断和问题排除。
　　这种人工巡井的生产管理模式存在很多问题，主要包括以下几点：
　　1．生产参数采集难。目前日常生产数据靠人工定期采集，手工填写报表。参数录取不但受天气和井排路况影响，而且工作量大、成本高、数据不连续。在整个的巡井业务中，存在信息获取实时性差、人工劳动强度大、车辆油耗和磨损大等诸多问题。
　　2．井况分析诊断难。由于缺乏大量的、真实的、实时的、连续的、长时间的第一手气井实际运行数据，生产管理人员和技术人员难以正确把握气井的实际工况的变化趋势，如气井是否积液，何时加醇，采取措施后效果如何，气井的压力变化趋势等等，从而难以对症下药确定气井的作业方案、掌握最佳作业时机。作业后的效果和作业有效期同样很难科学评价。
　　3．原始数据、资料、报表无法实现共享。生产数据全部人工录取上报，历史资料的归档管理、调档查阅同样费时费力，无法满足气田数字化的要求。
　　4．无法实现实时监控。由于上报信息流程多，存在信息滞后，使技术管理部门和决策部门不能及时地了解气井的生产动态，实现实时监控。
　　5．生产成本高。在气井生产后期，间歇生产井要人工多次到井场查看压力的恢复和手动开关井，费时费力，从而增加生产成本。
　　6．突发性情况及时发现难。对于一些气井堵塞、压力过高或过低等突发性的情况很难及时发现，从而延长了故障的持续时间，影响了天然气的产量，降低了气井的生产时效。故障的排除不及时，还有可能出现连带事故发生，不利于安全生产。
　　二、气田智能化安全与生产管理技术及其功能特征
　　气田智能化安全及生产控制信息管理技术通过将单井生产数据自动采集和设备信息远程监测系统、井口紧急情况自动截断和远程开关井控制系统集成为一体，既能实时地将井口生产数据上传给集气站(或生产指挥调度中心)，又能根据气井生产情况的变化，制定合理的生产措施，实现远程开/关井，从而保证气井的正常生产，有效增加天然气井的采收率，实现以较低的运行成本达到最大的产气速度。同时，当井口压力超过集输管线的承压或集输管线破裂引起压力下降或周围出现险情时，该系统也能就地自动或远程关闭井口紧急截断系统，截断井口和天然气管道的连接，可以及时有效地防止天然气大规模扩散，为及时抢修赢得宝贵的时间，保证安全生产。
　　气田智能化安全及生产控制信息管理技术主要功能特征包括以下5点：
　　1．生产数据实时监测功能。每间隔一定时间（间隔时间可设）采集一次气井的油压、套压、远程开关井装置阀位状态信号，对气井的生产数据进行实时监测。
　　2．安全生产实时视频监控功能。对井口设备的运行状态和井口安全状态进行实时视频监控。
　　3．超压或欠压自动截断功能。对井口集气管线压力超过或低于正常范围时进行预警，提示管理人员及时查找和分析压力升高或降低的原因，并且对压力超高或超低于设定值时能自动切断井口和集气管线的连接，保证集气管线的安全。
　　4．远程开/关井功能。对于低产井能实现远程间开或间关，确保有效增加天然气井的采收率。
　　5．数据共享功能。将各气井的生产数据进行收集并整理，在WEB网上发布，通过分配权限、设定权限和密码，在局域网内浏览相应的数据，实现数据有限制的共享。
　　三、气田智能化安全与生产管理技术推广应用的必要性
　　气田自然地理气候和生产特点给现场生产、安全及管理造成了很多困难，并对现场生产管理提出了很高的实时安全要求。因此，探索和研究的以数字无线传输技术、网络信息共享技术、远程控制技术及太阳能和风能供电技术为主的智能化安全及生产控制信息管理技术，将成为石油天然气行业气田生产和管理的重要核心技术，其作用巨大，意义深远。
　　1．气田安全生产运行管理的需要
　　气井到集气站的集输管线长时间运行，会出现管线腐蚀或刺漏的现象，会使输送管道内压力降低到安全生产所允许的压力。同时，因为井口采气采用的是井下节流工艺技术,井下节流器失效，会使气井井口压力可能会上升到超过集气管线承受的最大压力。井口或集输管线周围出现险情（如火灾、地震、洪涝等自然灾害），会对井口装置或输气管线造成威胁。在这种情况下，如果关井不及时会产生天然气大量泄漏，给周围居民和环境造成很大的威胁，存在很大的安全隐患。
　　2．气田生产数据信息实时采集的需要
　　气井是否积液，何时加醇，常规的方法就是频繁地进行人工干预，这就意味着工作人员必须定期去井场观查气井油压、套压的压力变化趋势等等。由于缺乏大量的、真实的、实时的、连续的、长时间的第一手气井实际运行数据，生产管理人员和技术人员难以正确把握气井的实际工况的变化趋势，难以对症下药确定气井的作业方案、掌握最佳作业时机。
　　3．气田生产产量最大化的需要
　　对于气田生产后期，随着开采周期的延长，井底压力下降，产气量下降，对于有些低产井就要实现暂时关井，等到井底上升到一定压力时再开井。但大多数气井通常地处沙漠腹地，离集气站很远，而且道路崎岖不平、气候恶劣、每个气井又十分分散。依靠人工到现场实时查看压力来确定何时开井，何时关井是不现实的，过早关井、滞后开井又会对气井产量造成损失。
　　4．气田实现数据传递和数据共享的需要
　　通过该技术的应用，能让领导和决策人员及时了解气田每日每时的生产运营数据，掌握生产经营动态及计划完成情况；并通过建立统一集中的数据平台，为各部门提供数据共享服务，
　　5．气田实现科学决策的需要
　　通过该技术的应用，从而建立完整的气田信息管理系统，真正实现气田生产数据信息实时采集，实现数据传递和数据共享，加快紧急事故的反应速度，为科学决策提供数据支撑服务，保障气田重大决策更快捷、更准确和更科学。
　　6．气田长期发展战略的需要
　　单井产量低、建井数量多是气田生产管理的特点。如何解决后期管理工作量大，难度高的问题是在气田开发初期就要考虑的问题。如果采用人工巡井方式，一个气田数千口井，不仅巡井工作量大，人力资源消耗大，而且难以实现有效监控和管理，特别是遇到紧急事件需要关井的特殊情况，人工巡井就有很大的局限性，生产、安全无法保障。
　　到了气田生产后期，Ⅰ、Ⅱ类井单井产量降低，Ⅲ类井需要间歇生产，开关井工作量大。同时，为了提高开发效益，在管理上必须减少用人，扁平化组织机构，降低人工成本。
　　
　　参考文献：
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　　[2]燕亚娟，“数字油田”建设在石油企业管理中的应用，2010.3
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　　[4]贾昆，试论石油企业的管理创新，江汉石油科技，2009.12

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