一种计量间集油环掺水温度精细控制方法与流程

本发明涉及油田计量间生产控制领域，具体地说是一种计量间集油环掺水温度精细控制方法。

背景技术：

1、油气集输系统作为油田地面工程的重要组成，主要负责油田采出液的储存、集中处理和输送，在这些过程中会有大量的热能和电能被消耗。据统计，油气集输系统的投资约占地面工程总投资的65％，能源消耗则占油田系统总能耗的30％～40％。因此，降低油气集输系统的能耗不仅对石油企业节能减排工作意义重大，还具有较大的经济价值。

2、传统集油环掺水温度控制多采用人工为主，经验判断，这种方式导致控制效果差，生产工艺落后、油气损耗率高、运行费用高、人工劳动强度大等问题，存在大量的能源浪费情况，且无法实时监测集输管道情况，针对异常工况无法及时处置，生产成本巨大，急需解决掺水温度精细控制。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种计量间集油环掺水温度精细控制方法，根据当前传感器采集的流量、压力和温度数据，进行计量间工况分析，自主判断掺水状况。对计量间掺水符合率进行精细管控，根据回油温度进行区域判断，确定适合的掺水量。通过掺水温度分析，结合深度学习建立节能区掺水温度精细控制模型，智能调整掺水量，并及时上报掺水资料过期或临界情况至云端。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种计量间集油环掺水温度精细控制方法，包括：

3、s1、基于温度计算模型，结合当前各油井来液量、来液温度、外界环境温度和回液温度要求，确定计量间及各油井合理掺水量；

4、s2、根据计量间对单井的掺水能耗水平分区，基于深度学习模型对不同分区内进行精细掺水调控，使计量间快速调整掺水量，实现节能。

5、所述每个计量间包括多个下游的集油环，每个集油环采用单管环状集输管路连通环上各油井；

6、所述计量间上游为联合站，用于对掺输用水集中加热，输送给各计量间，再由计量间依次分配至各环路；

7、环路内热水由计量间依次分配至其连接的各井，计量间集输各井的回液输出至联合站。

8、所述确定计量间及各油井合理掺水量包括如下步骤：

9、s1.1、基于掺水管线温降模型，根据联合站出口热水温度、站间掺水管道参数，对单井掺水量设定初值，计算其连接的各计量间热水温度；

10、s1.2、基于掺水管线温降模型，根据计量间到站温度、环内井间掺水管道参数，确定各井口热水温度；

11、s1.3、基于掺混温度计算模型，根据各油井出口温度、产液参数以及热水至各油井的温度，确定各井口掺混温度；

12、s1.4、根据各井口掺混温度，井间集油管道参数，确定各计量间回液温度，若回液温度低于阈值，则增加该井口掺水量；又或，若回液温度高于阈值，则减小该井口掺水量；再重新进行计算，直至回液温度满足阈值；

13、s1.5、根据各计量间掺混温度，站间集油管道参数，确定联合站回液温度，若联合站回液温度满足阈值，输出当前联合站及各计量站的掺水量；否则返回步骤s1.1重新计算；

14、至此，得到不同目标掺水温度下各单井最小掺水量结果。

15、所述对单井的掺水能耗水平分区为：能耗区、工作区、节能区、风险区、事故区。

16、各区控制策略为：

17、在能耗区、工作区，基于计算的合理掺水量，分时按比例下调掺水量；在风险区，基于计算的合理掺水量，分时按比例上调掺水量；在事故区调整为最大掺水量；在节能区基于深度学习模型建立节能区掺水温度精细控制。

18、所述在节能区基于深度学习模型建立节能区掺水温度精细控制，包括：

19、基于节能区进行深度学习模型的建立，通过长短期记忆神经网络lstm建立输入与输出之间的复杂映射关系，得到精细掺水深度学习模型；

20、模型输入：各井来液量、来液温度、管线长度、外界环境温度、掺水量、掺水温度；模型输出：计量间集油环的回油温度；

21、根据模型输出的计量间集油环的回油温度是否达标，反向调控计算的掺水量。

22、本发明采用上述技术方案的优点在于：

23、1.实现掺水系统“一环一策”节能稳定运行；同时，通过监测计量间汇管和单环的运行参数，便于在发现压力突降情况时，准确判断管线穿孔故障，及时上报处置，降低故障影响。

24、2.本方法在流程上更加简洁，可提升计量间集油环智能化管控能力，在边缘端实现对计量间的智能控制，使油田管理更精细、管控响应更及时，实现节能降耗、生产本质安全。

25、3.通过集油环精细控制方法的应用，可以有效的提高油田的开发效率和经济效益，为油田可持续发展做出贡献。

技术特征：

1.一种计量间集油环掺水温度精细控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种计量间集油环掺水温度精细控制方法，其特征在于，所述每个计量间包括多个下游的集油环，每个集油环采用单管环状集输管路连通环上各油井；

3.根据权利要求1所述的一种计量间集油环掺水温度精细控制方法，其特征在于，所述确定计量间及各油井合理掺水量包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种计量间集油环掺水温度精细控制方法，其特征在于，所述对单井的掺水能耗水平分区为：能耗区、工作区、节能区、风险区、事故区。

5.根据权利要求4所述的一种计量间集油环掺水温度精细控制方法，其特征在于，各区控制策略为：

6.根据权利要求1所述的一种计量间集油环掺水温度精细控制方法，其特征在于，所述在节能区基于深度学习模型建立节能区掺水温度精细控制，包括：

技术总结
本发明涉及一种计量间集油环掺水温度精细控制方法包括：S1、基于温度计算模型，结合当前各油井来液量、来液温度、外界环境温度和回液温度要求，确定计量间及各油井合理掺水量；S2、根据计量间对单井的掺水能耗水平分区，基于深度学习模型对不同分区内进行精细掺水调控，使计量间快速调整掺水量，实现节能。

技术研发人员：刘朋,赵雪峰,张阳阳,关景元,王宏亮
受保护的技术使用者：沈阳中科奥维科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19