辽河油田井下智能注水过滤分注电气测控改造

辽河油田老区注水开发区块注入水含有泥沙、腐蚀杂质，原有井口简易过滤器仅做粗过滤，无井下前置过滤装置，杂质随注入水进入地层造成近井地带孔隙堵塞，注水压力逐年攀升，单井注水量持续衰减，部分油井出现 “注不进水” 停产状况。井下分层配注依靠钢丝作业人工调配水嘴，单次调配施工成本高、作业周期长，无法实时根据地层吸水能力动态调节注水量。井口过滤器无电气监测设备，堵塞后只能依靠井口压力表人工巡检发现，堵塞处置滞后，地层伤害不可逆。井下无状态回传通道，过滤器堵塞程度、分层流量、井下压力无法实时上传至油田管控平台，每口井每月需要 1 次现场巡检，油田井点分散，巡检车辆燃油、人工运维成本居高不下。油田采油院立项开展井下智能过滤 + 分注一体化改造，配套地面电气测控系统，实现井下过滤状态实时监测、分层流量智能调节、堵塞自动预警。

配套井下有缆智能过滤管柱，井口搭建专用防爆电气测控柜，搭载井下信号解调模块，长距离电缆采集井下过滤器压差、分层流量、地层压力原始信号，PLC 完成信号解析、运算处理。井口注水主阀、分层配注阀更换防爆电动调节阀，电控系统根据井下过滤压差阈值实现井口反洗阀自动开启井下滤器反向冲洗；依据各层吸水压力差值动态调节电动阀开度，实现地层精细配注调剖。测控柜搭载油田 NB-IoT 物联网模块，将井下过滤运行参数、配注流量、告警信息上传至辽河油田智慧注水管控云平台，支持 PC 端、手机 APP 远程查看与参数下发。电气系统设置井口断电保护、浪涌防雷模块适配野外油田电网不稳定工况，配备太阳能备用电源，保证断电后核心监测模块 72 小时持续工作。控制柜采用户外防腐防雨壳体，适应油田冬季低温、盐碱腐蚀环境。设置本地触摸屏，支持井下设备标定、阀门手动调试、历史曲线调取。增加过滤器堵塞分级告警逻辑，一级预警推送巡检工单、二级预警自动启动井下反洗、三级预警关阀保护地层。

井下前置智能过滤拦截注入水固体杂质，地层堵塞得到有效缓解，注水压力下降 1.8MPa，单井日注水量提升 320m³，对应油井产油量稳步提升，单井年增油效益超 160 万元。井下过滤器压差实时监测，自动反洗替代人工拆洗，取消月度井口巡检，单井年巡检运维成本节约 4.2 万元。电动阀智能分层配注替代钢丝作业调配，年减少钢丝作业施工 2 次，节约作业成本 28 万元。野外太阳能备用电源解决油田电网波动问题，测控系统全年在线率 99.7%，无信号中断丢失数据情况。井下运行数据接入油田智慧平台，实现区块注水整体数字化统筹调度，区块整体注水效率提升 18%。井下过滤截留杂质定向回注高渗透层，同步实现调剖堵水，一举两得改善层间矛盾。户外防腐电控设备适应东北油田严寒、盐碱恶劣工况，设备使用寿命 8 年以上。整套电气测控方案可批量适配辽河、大庆、胜利等陆上老油田注水井改造，标准化电控柜批量生产成本降低，规模化改造综合投资下降 25%。