虚拟流量计量系统和DCS系统深度融合的一体化监控平台的研究与应用

本文聚焦于油气行业中的分布式控制系统(DCS)与虚拟流量计量系统(VFM)的融合研究,DCS系统广泛用于油田、炼油厂等自动化控制,而VFM系统则专注于流量估算与优化,两系统融合能显著提升数据精度与控制效率。针对数据集成、系统复杂性、实时性、安全性等挑战,本文构建了DCS与VFM深度融合的一体化监控平台,实现实时数据共享、协同控制与综合分析。该平台通过传感器数据共享、统一通信网络、数据存储与分析平台,以及统一操作与监控界面,有效降低了硬件成本、操作复杂度,提高了实时性、可靠性和安全性。在海外某油田的应用实践表明,该平台显著提高了生产效率,降低了运营成本,增强了系统安全性与数据利用效率,为油气行业的智能化转型提供了强有力的技术支持。

基于深度学习的电潜泵井虚拟流量计量系统研究

本文针对国内、外采油计量系统地面建设投资和维护费用高的问题,建立了以电潜泵井为研究对象的趋势分析、工况诊断预警、产液量计量等业务模型和算法,并研发形成了一套虚拟流量计量系统。该系统具备实时数据采集监控、产量计量等功能,为优化油田地面流程工艺、生产降本增效和提升精细化管理水平提供了技术支撑。

虚拟流量计系统的研制及应用

深水油气田开发水下生产系统中安装水下多相流量计进行计量,不仅采购成本及安装费用高昂,而且其日常的校准及维护工作在深水条件下很难操作。针对这一问题,研制了一套可为多口气井同时进行产量计量的虚拟流量计系统。文中介绍了该系统的构成、主要功能、物理模型及计算方法,并分析了该系统计算的准确性。现场应用表明,该系统在我国南海某水下气田试运行期间计算的气相流量与流量计测量值吻合较好,相对误差大多在5%以内,可以满足一般日常生产的需求。

基于D-S理论的多模型凝析气井流量算法研究

随着海洋油气开发走向深海,虚拟流量计逐渐成为水下油气井产量计量的一种重要方式,其核心是流量计算模型。介绍了虚拟流量计的井筒和油嘴模型,并基于跨接管的流动特点建立了跨接管流量计算模型。根据D-S证据理论建立了各流量模型的权重提取模型,并利用Dempster法则对各模型权重进行融合处理,最终得到基于D-S理论的凝析气井流量融合计算模型。结果表明,该融合模型在整体上有效提高了流量计算的精度和可靠性,且对短时间内的流量变化具有较好的预测能力,为水下虚拟流量计的研发提供了一种新的思路和方法。

基于油嘴阀门特性的天然气井流量预测方法

在流体过油嘴的质量守恒方程、动量守恒方程及能量守恒方程的基础上,考虑了流体过油嘴阀门喉部的不可逆损失,推导了适用于天然气井流量计算的油嘴模型,并给出了该模型流量系数的校正算法。该模型的现场应用结果表明,至少有90%的数据样本点的相对误差落在10%以内,且能够较好地适应调产的情况,基本满足现场要求。

基于数据融合技术的水下油气井计量方法研究

虚拟流量计系统具有成本低、精度高等优点,逐渐成为水下油气井生产计量的一种新方式,其核心是依托多相流模拟技术的油气井流量算法。为了提高虚拟流量计系统在线应用时的可靠性和精度,基于数据融合技术和多个物理流量模型,设计了分别基于D-S证据理论、不确定度理论和神经网络理论的3种融合流量估计方法。现场生产数据测试结果表明,数据融合流量估计方法的平均误差维持在5%以内,且当单个物理流量模型失效时,融合技术仍能给出最优的计量结果,保证了整个虚拟流量计系统的可靠性。