探求油田動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

1、探求油田動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)    摘要：動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是油田開發(fā)及生產(chǎn)過程中的一個重要組成部分，它本身是一個極其復(fù)雜的信息系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲、報表流轉(zhuǎn)及歸檔等一系列的工作。本監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)τ吞锔魃a(chǎn)運(yùn)行信息進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控與采集，組成一個高效便捷的生產(chǎn)運(yùn)行指揮平臺，生產(chǎn)效率及生產(chǎn)安全性都得以提高，對實(shí)現(xiàn)數(shù)字化油田有現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞：動態(tài)監(jiān)測；功率曲線；數(shù)據(jù)采集；通訊采油現(xiàn)場一般由油井、水井、注入井、計(jì)量間、閥組，轉(zhuǎn)油站，聯(lián)合站、外輸系統(tǒng)、油罐及其它分散設(shè)施組成，整個采油現(xiàn)場的各種設(shè)施的工作狀態(tài)及采出油的數(shù)據(jù)直接關(guān)系到油田生產(chǎn)的穩(wěn)定、原油質(zhì)量及注水質(zhì)量。一

2、般來說油田生產(chǎn)設(shè)施數(shù)量多，分布范圍廣，人工巡檢一次只能測一口井，不僅勞動強(qiáng)度大，也影響設(shè)備監(jiān)控與采油數(shù)據(jù)的實(shí)時性，甚至準(zhǔn)確性。有些參數(shù)由于測試麻煩，一個月甚至更長時間才能測一次，導(dǎo)致有關(guān)信息數(shù)據(jù)量過小，員工的勞動強(qiáng)度增大，難以進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，制約了正確決策的確定。本監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸與監(jiān)測，生產(chǎn)效率及安全性大為提高。1.油田動態(tài)檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由中心平臺和現(xiàn)場設(shè)備如油井單元、水井單元、轉(zhuǎn)油站等組成，如需要也可添加其它生產(chǎn)設(shè)施如計(jì)量間進(jìn)入系統(tǒng)。1.1中心平臺對各現(xiàn)場單元傳來的的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析、處理并動態(tài)顯示，用戶可以實(shí)時監(jiān)控有關(guān)生產(chǎn)運(yùn)行動態(tài)信息，也可以查詢各歷史數(shù)據(jù)、趨勢

3、曲線，進(jìn)行縱向比較，為更科學(xué)、更優(yōu)化的管理提供前提條件。中心站計(jì)算機(jī)提供主畫面及其他畫面，主畫面背景為礦區(qū)井位圖,實(shí)時顯示各運(yùn)行信息，整個生產(chǎn)狀態(tài)一目了然。主畫面是進(jìn)入子畫面或其它欄目的平臺，在主畫面上點(diǎn)擊油井、水井、轉(zhuǎn)油站圖標(biāo)可直接進(jìn)入該單元畫面，顯示更完整的信息。油井信息包括示功圖曲線、電流曲線、功率曲線、上/下沖程最大電流、平衡度以及各曲線疊加對比；水井信息包括流量、壓力、流量累計(jì)、時間累計(jì)、霍爾曲線，壓力信息包括油管壓力和套管壓力；轉(zhuǎn)油站信息包括流量、溫度、回壓、摻水壓力、含水率，工藝流程組態(tài)畫面。中心平臺其它部分功能：生產(chǎn)報表包括日報統(tǒng)計(jì)當(dāng)天實(shí)時的運(yùn)行數(shù)據(jù)，月報統(tǒng)計(jì)當(dāng)月每天的運(yùn)行數(shù)據(jù)

4、，年度報表統(tǒng)計(jì)一年12個月每月運(yùn)行數(shù)據(jù)，報表格式可按照用戶要求定制，由軟件直接進(jìn)行預(yù)覽、打印，無需另行轉(zhuǎn)換。圖表曲線可以針對某一站點(diǎn)、某一用戶或者整個系統(tǒng)自動做出多參數(shù)日運(yùn)行參數(shù)直方圖趨勢曲線，月運(yùn)行參數(shù)直方圖趨勢曲線，年運(yùn)行參數(shù)直方圖趨勢曲線，或某一時間段內(nèi)的運(yùn)行參數(shù)趨勢曲線,曲線可任意放大、縮小和拖動；故障處理：對于通信故障和參數(shù)數(shù)據(jù)超限、儀表單體故障、市電停電、儀表掉線產(chǎn)生報警，并將產(chǎn)生報警的時間和原因記自動記錄到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，幫助操作員直接處理。報警方式為窗口提示、聲音報警等方式可選；數(shù)據(jù)查詢：通過設(shè)置不同條件如時間范圍、站點(diǎn)、參數(shù)范圍等,可任意獲得各種歷史數(shù)據(jù)。可以查詢某一時刻的壓力、

5、溫度、瞬時流量、累計(jì)流量等參數(shù)形成報表，也可查詢報警記錄，獲得產(chǎn)生報警的時間和原因并形成報表。數(shù)據(jù)庫的維護(hù)方便簡單，對于數(shù)據(jù)的深挖掘深入淺出，可對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行多種條件分析，并可在權(quán)限范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)共享。充分體現(xiàn)出數(shù)據(jù)庫的巨大優(yōu)勢；通訊兼容：系統(tǒng)中可有不同廠家的儀表，并可根據(jù)用戶要求增加特定的通信協(xié)議；實(shí)時在線：系統(tǒng)對所有監(jiān)測子站能夠進(jìn)行群收；根據(jù)系統(tǒng)要求，對各采集子站設(shè)定不同的采集間隔；安全設(shè)置：可設(shè)置多級權(quán)限，管理員可以使用所有的功。對于一般用戶來說，數(shù)據(jù)庫維護(hù)，系統(tǒng)維護(hù)等一些涉及系統(tǒng)內(nèi)部安全的設(shè)置功能限制使用；時間同步：中心監(jiān)測軟件對整個系統(tǒng)現(xiàn)場控制器可進(jìn)行時間同步化處理，保證分站

6、主動上發(fā)時刻和管網(wǎng)主站時間一致性。1.2水井單元水井單元包括控制單元、傳感器、無線通訊及電源部分?？刂茊卧獙⒉杉膲毫鞲衅骱土髁總鞲衅餍盘柛饔嘘P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行編組通過無線通訊模塊與中心站進(jìn)行通訊?，F(xiàn)場配置傳感器均為420mA，二線制傳感器?，F(xiàn)場電源如果使用電池供電，弊端在于每月需要給電池沖電一次，更換不方便，價格也貴；使用太陽能電池供電，弊端在于放在暴露的地方容易丟失；根據(jù)實(shí)際情況由于每個水井單元距離油井較近，大概在350米左右，所以現(xiàn)場供電采用就近布線取用220V電。1.3油井單元對抽油機(jī)井而言，地面生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)無外乎電流、電壓、功率、沖程、沖次、油壓、套壓、懸點(diǎn)載荷、啟停狀態(tài)以及抽油機(jī)機(jī)型等信

7、息，如圖1。對這些數(shù)據(jù)實(shí)時采集、分析、處理、控制并發(fā)送至中心站進(jìn)行解讀，那么就全方位立體化的掌握了該井生產(chǎn)狀況。油田用戶習(xí)慣用示功圖解讀有關(guān)信息，實(shí)際上電機(jī)功率同樣可以，甚至更多更準(zhǔn)確，如抽油機(jī)發(fā)電狀態(tài)、平衡情況、充不滿等，同時更簡單耐用。井口單元由功率模塊、供電單元、單片機(jī)系統(tǒng)、位置傳感器、數(shù)傳電臺、天線饋線、避雷器組成，預(yù)留油壓、套壓、懸點(diǎn)載荷等信號接口。功率模塊提供電機(jī)功率、電流、停機(jī)停電信號；位置傳感器分辨出上下沖程的死點(diǎn)，否則就不能算出上/下最大電流及平衡度，包括對示功圖的繪制；壓力傳感器采集油壓套壓的信號，載荷傳感器采集懸點(diǎn)載荷信號。采集的數(shù)據(jù)包括功率、電流、油壓、套壓、懸點(diǎn)載荷模

8、擬量，死點(diǎn)和起停開關(guān)量；計(jì)算的數(shù)據(jù)有平均功率、電能累計(jì)、最大電流、平衡度、沖次累計(jì)；發(fā)送的數(shù)據(jù)包括兩個周期的功率和電流、平均功率、電能累計(jì)、平衡度、上下沖程最大電流、沖次、油壓、套壓、懸點(diǎn)載荷、運(yùn)行、停機(jī)；控制的數(shù)據(jù)是根據(jù)有關(guān)限值，決定是否就地控制停機(jī)。 油井動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)巡檢畫面如圖2左上部為一縮小的主畫面，顯示各油井狀態(tài)；右上部是示功圖曲線；中部為電流/功率曲線；下部為數(shù)據(jù)滾動顯示，可同時出現(xiàn)5口井?dāng)?shù)據(jù)。單井監(jiān)測畫面顯示某井功圖、電流、功率、沖次、沖程、抽油機(jī)型號等單井信息，并提供4幅功圖曲線和功率曲線比對。功率曲線甚至可以解讀出更多的抽油機(jī)油井的信息如抽油機(jī)正常狀態(tài)、發(fā)電狀態(tài)、平衡情況、充不滿及結(jié)蠟等，同時更簡單耐用。2結(jié)論本監(jiān)測系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了油田各