大庆油田抽油机井电参数字化技术改造项目

  大庆油田作为国内最大的陆上油田，随着开发进入中后期，井数持续增加而运维人员逐年缩减，"井增人减" 矛盾日益突出。传统机采井管理模式依赖人工巡检、人工量油、人工测功图，不仅劳动强度大、工作效率低，而且数据采集频次有限、时效性差，无法实时掌握油井工况变化，故障发现滞后，异常处理被动。同时，抽油机运行参数依靠人工经验设定，难以根据井下供液状况动态调整，存在系统效率偏低、电能浪费严重等问题。为破解这一行业难题，大庆油田采油工艺研究院历经六年自主攻关，研发出抽油机井电参数字化技术，并分批次在全油田推广应用。项目覆盖采油一厂至六厂等多个作业区，累计改造油井超万口，是国内规模最大的油井电气智能化改造工程之一，也是大庆油田数字化转型的核心支撑技术。

  项目构建 "全面感知 — 远传存储 — 分析运算 — 应用决策" 全业务数智化应用链条，核心技术为电参反演功图算法。在感知层，每口抽油机井安装高精度电参采集终端，实时采集电机三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等电气参数，采样频率可达毫秒级，数据通过油田专用无线网络远传至数据中心。该方案无需安装传统载荷传感器与位移传感器，仅通过电气参数即可反演计算出抽油机示功图，大幅降低改造成本与现场施工量。

在分析运算层，自主研发抽油机工况分析后台软件，内置 72 项异常诊断模型，涵盖泵漏失、杆断脱、气体影响、供液不足等典型故障工况。基于海量历史数据训练的 AI 诊断模型，可自动识别功图形态特征，判断油井工作状态，诊断准确率达 96.1%。系统同时具备数字计量功能，通过功图面积法计算单井产液量与动液面深度，替代传统人工量油与测试。

在应用决策层，平台实现参数动态精细调控与闭环精益管理。针对供液不足油井，系统自动推荐间抽制度与运行参数，支持远程下发控制指令，实现智能不停机间抽；针对高耗能油井，自动匹配最优冲次与平衡度调整方案。项目同时定型新井建设与老井改造两套标准化实施模式，新井直接配套电参采集装置，老井采用模块化快速改造方案，确保全油田推广的一致性与高效性。

  电参数字化技术大规模应用后，为大庆油田带来显著的管理提升与经济效益。运维模式方面，彻底改变传统人工巡检模式，油井数据数字化采集替代率超 98%，功图合格率由 60.3% 提升至 99.1%，电子报表替代人工填报后工作量降幅达 83%，量油岗位人员优化比例超 45%，累计节约日常维护费用 5000 余万元。故障处置方面，工况诊断由事后抢修转变为事前预警，故障发现时间从平均 24 小时缩短至 15 分钟以内，油井故障停机时长减少 60% 以上。

节能降耗成效突出，通过智能精细调参，单井平均节电率达 14.2%；应用智能不停机间抽模板，节电率可达 35.6%，仅杏南油田采油五厂年累计节电就达 1753 万千瓦时。计量精度方面，计产准确率提升至 85.8%，计液面准确率提升至 85.5%，满足油田生产管理精度要求。技术自主可控是项目最大优势，整套技术拥有 100% 自主知识产权，打破国外技术垄断，单井改造成本仅为传统方案的三分之一，且适应油田高寒、野外等复杂环境。该技术已建成三个示范区，形成标准化体系，可为国内各大油田机采井智能化改造提供成熟的技术路径与实施经验。