在世界范圍內(nèi)，約有95套人工舉升系統(tǒng)用于井底壓力不足的井中，大幅提高了原油產(chǎn)量。抽油機、螺桿泵（PCP）和電潛泵（ESP）都是常用的人工舉升方式，其動力都由馬達提供。

如果通過變速控制器（VSD）控制人工舉升系統(tǒng)的電機和馬達，那么就有機會實現(xiàn)智能人工舉升的應用。此外，這還會提升開發(fā)商對于泵和控制系統(tǒng)的認知。VSD在設(shè)計之初主要用于電機轉(zhuǎn)速控制及系統(tǒng)的開關(guān)，隨著技術(shù)的發(fā)展，當前使用的VSD大多都內(nèi)置了專用于油氣開采的高級程序，人工舉升系統(tǒng)的控制也達到了前所未有的水平。

根據(jù)VSD和傳感器的實時操作數(shù)據(jù)，智能人工舉升系統(tǒng)能夠及時、主動做出生產(chǎn)優(yōu)化決策。我們知道，智能油田通過使用數(shù)字設(shè)備和通訊網(wǎng)絡(luò)，能夠極大的優(yōu)化油氣開采任務(wù)，而智能人工舉升系統(tǒng)通過使用特殊算法，將在推進智能油田這一概念的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

ABB公司的Ari Huttunen說：“VSD早就成為了一種數(shù)字技術(shù)，但直至現(xiàn)在才大規(guī)模用于智能人工舉升系統(tǒng)，根據(jù)獲得的實時數(shù)據(jù)，極大的提高了人工舉升效率”。

“對于產(chǎn)能提高來說，這無疑是一個功能強大、價值連城的新工具，我相信任何了解其重要性的開發(fā)商都會積極采納。在油田生產(chǎn)中，收益是第一驅(qū)動力。如今，數(shù)字化技術(shù)不僅提高了產(chǎn)能，還降低了泵的動力成本和故障幾率，創(chuàng)造了一個真正的雙贏機會。一些快速進步的石油公司已經(jīng)抓住了這個機遇，同時伴隨發(fā)生的還有逐步轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的數(shù)字油田應用。“

將人工舉升系統(tǒng)與數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)連接，配合VSD、傳感器實時數(shù)據(jù)的合理應用，能夠顯著提升產(chǎn)能、減少停井時間。

為了驗證該技術(shù)的經(jīng)濟收益，ABB基于實際用戶的九口桿式泵井，生成了驅(qū)動器測試數(shù)據(jù)。Huttunen說：“結(jié)果表明，新技術(shù)將可實現(xiàn)增產(chǎn)50%，同時降低能耗30%。此外，在我們進行的其他測試中，新技術(shù)將維護和故障引起的停機時間減少了70%。當然，這些結(jié)果并不適用于每口油井，但這些數(shù)據(jù)表明，只需很少的努力和投資就可以實現(xiàn)高效新技術(shù)的應用。“

智能人工舉升系統(tǒng)的應用

智能系統(tǒng)的應用優(yōu)勢近日在阿曼Sultanate油田進一步得到了印證，該油田有超過1500口井安裝了VSD-PCP系統(tǒng)，其中大部分配備了ABB的智能控制系統(tǒng)。隨后，ABB與開發(fā)商共同實施了軟件開發(fā)計劃，目的是實現(xiàn)人工舉升系統(tǒng)的遠程控制。

“早在幾年前，該油田的開發(fā)商在PCP使用中就遇到了挑戰(zhàn)，停泵、出砂、抽油桿轉(zhuǎn)速失常、動力故障和SCADA（數(shù)據(jù)監(jiān)測&采集）連接中斷等問題時常發(fā)生，PCP故障效率較高，產(chǎn)能降低�！�

Huttunen解釋道：“隨著井數(shù)量和產(chǎn)量的提升，井筒的監(jiān)測、優(yōu)化和故障修正難度逐漸提高，而且也更耗時”。

“為了實現(xiàn)油田產(chǎn)量最大化、降低泵故障幾率，該油田的控制團推嘗試了多種方法，包括將自動控制概念與抽油桿扭矩、轉(zhuǎn)速、泵吸入口壓力結(jié)合，同時通過閉合回路集成控制最大化產(chǎn)能�！�

“通過大量的測試發(fā)現(xiàn)，通過智能&自動生產(chǎn)控制是一種非常有效的增產(chǎn)方法。在此過程中，只需施加極小的人為干預，就能降低HSE風險，同時減少開機時間，產(chǎn)能也隨之提高。例如，一口產(chǎn)量500bpd的井，使用該軟件后產(chǎn)量可以提高17%�！�

深度理解

這些進步說明，智能驅(qū)動在數(shù)字油田的概念中正在發(fā)揮越來越大的作用。其不僅能夠加深開發(fā)商對于諸多操作方面的認識，還可以根據(jù)實時井況及時調(diào)整策略，提高產(chǎn)量，降低能耗，保護泵等設(shè)備的完整性。

“智能驅(qū)動的關(guān)鍵是，根據(jù)其獲得/產(chǎn)生的數(shù)字數(shù)據(jù)，能夠獲得設(shè)備及程序的深度認識。我們可以形象稱之為監(jiān)測油氣開采的耳朵和眼睛，在提高產(chǎn)量和收益的同時，還會通過及時識別不良趨勢，維持設(shè)備的完整性，防止故障的發(fā)生�！�

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