基于系统大数据的融合，将复杂的变化过程通过新的方法完成数据整合，通过系统全面分析的算法，实现各个变化阶段造腔系统泵组的匹配，从而完成智能匹配泵组的自动控制技术。
一、技术来源
盐穴储气库现有的造腔地面技术，主要是根据多井、多阶段的流量叠加及压力变化，确定造腔系统注水泵叠加过程的最大流量及压力，从而确定造腔系统泵组的选型。系统运行过程中，由于单井流量的不同阶段的调节、新钻井数的并入，其造成整套系统的流量压力变化。在这个过程中，需要不断投入高压注水泵去适应新的流量压力变化，系统压力对新并入泵也会产生一定的影响。因此，整个系统工况复杂，极大地提高了自动控制的难度。目前在运行的造腔地面技术，多采用手动调节的方式，运行人员通过对多个点采用对讲机方式进行沟通调节，调节工程量较大，运行成本高。
二、基本原理
该技术通过造腔系统地质溶腔过程、形状、数据的分析，延伸至地面钻井、总体进度、溶腔时间、周边盐厂的接收能力整体分析，从而整合整体数据体系，精确掌握各个阶段乃至各个节点的基础数据。然后通过识别注水泵组的特征，配置的合理性分析以及系统检测点分析，确定系统运行的优选原理和模型，从而实现泵组的智能匹配控制技术。
鉴于工艺影响因素及工艺系统设置情况众多，必须对基础数据和影响因素进行细致分析。其逻辑分析如下图：
图 1 系统控制逻辑分析图
根据逻辑分析图我们可以看出，单井流量是逐步增加的，也就是说每口单井是需要控制其流量变化的，因此单井均应设置流量计及调节阀。流量的变化必将引起压力的变化，如何使整个系统的压力能够匹配任何一口单井是系统调节的重点，如果系统仍然采用流量总量控制，必然个别单井的压力满足不了要求。因此系统调节应根据压力变化去调节。这就确立了控制技术的基本思路：单井流量+系统压力控制的方案。
该技术采用单井流量+系统压力控制的组合控制方案，将系统的痛点和需求进行剖析，将系统自平衡和智能自匹配相互结合，彻底解决了系统调节的难点，降低了人工调节的强度，提升了系统运行的精度，确保了现场的安全运行。
三、工艺过程
在造腔过程中，由于钻井的先后顺序及工期的安排情况，每个阶段需要造腔的井和井数是不断变化的。随着工程进展，各单井及其加和的流量是逐渐增加的过程。通过单井的流量调节方式，我们满足了井口流量调节的要求。而同一阶段，每口单井的流量和压力也各不相同，造腔需要的压力和总流量也在不断发生变化，这就需要注水泵不断去匹配这种变化。注水泵采用压力调节方案，通过注水单井最大压力值来控制注水泵组的出口压力，保证了单井的注水压力，同时通过泵组匹配可以满足总体流量的要求。
单井采用流量调节，注水泵采用压力调节，即满足了井口流量调节的要求，同时也保证了单井的注水压力。
四、技术特点
1.造腔系统泵组系统特征识别：系统智能识别不同阶段压力及流量的变化。从而识别变频泵组的变化特征。
2.造腔系统泵组智能匹配优选原理及模型：根据系统流量压力的变化，结合泵组的特征曲线，进行系统监测点数据分析和配置的合理性分析，优选出系统合适的泵组适应系统的变化，确定优选原理和模型。
3.造腔系统泵组智能控制技术：采用单井流量+系统压力控制的组合控制方案，将复杂的变化过程通过新的方法完成数据整合，通过系统全面分析的算法，实现各个变化阶段造腔系统泵组的匹配，从而完成智能匹配泵组的自动控制。
五、技术水平
该技术全面分析了造腔系统地面的各项影响数据和主要设备的特征、性能，并结合地下工程造腔数据和进度安排，基于数据融合的理念，采用新的方法整合数据、分析诊断，全面实现了盐穴储气库造腔阶段的自动匹配和控制。该技术解决了现场控制和操作的难题，填补了该行业的空白，全面提高系统的运行效率，降低了运行成本，结合泵组特性改善了其运行性能，使其处于最优运行工况，确保系统安全高效运行，节能减排效果明显。
六、经济效益
1.实现造腔系统过程控制的智能化;
2.降低了操作风险和安全隐患，降低人工成本600万元左右;
3.智能匹配控制技术的应用，确保设备平稳运行，采用变频控制的方式，可降低电费20%左右。
七、应用及推广
该技术在国家管网集团储能技术有限公司淮安项目部的《淮安盐穴储气库先导工程》中应用，实现了系统自平衡和智能自匹配相互结合，相比传统的劳务分包的运行模式，该方法的应用可节省外包的费用，实现站场统一管理，且大大降低了现场操作的安全风险，提高设备的使用寿命，降低运行电耗。正在建设阶段的平顶山盐穴储气库工程、淮安盐穴储气库工程该项技术已在设计中得到推广应用，可持续在后续工程中长期推广。 |
