孟慶超

摘要 本文敘述了在采油工程技術(shù)基礎(chǔ)上，輔助以通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，而結(jié)合成的現(xiàn)代井場(chǎng)自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有礦井工況數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)、診斷，并自動(dòng)優(yōu)化。進(jìn)而提升油田生產(chǎn)率的作用。目前，大慶、新勝、新疆克拉瑪依等油田已經(jīng)實(shí)施該系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)幾年的應(yīng)用，此系統(tǒng)已日臻成熟。

關(guān)鍵詞 采油工程；自動(dòng)優(yōu)化；油田

中圖分類號(hào)TE4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）43-0042-02

1概述

隨著當(dāng)今世界的發(fā)展，能源的稀缺性的表現(xiàn)愈來(lái)愈明顯。所以提高能源采集的效率與安全性也就愈發(fā)重要。這樣，能源采集現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生。油田油井大多都分布在各采油廠邊緣地區(qū)，油井工作狀況的監(jiān)測(cè)和控制，直接關(guān)系到原油的產(chǎn)量，關(guān)系到油田的經(jīng)濟(jì)效益，一直是一項(xiàng)重要的工作，隨著油田現(xiàn)代化管理水平的不斷提高，早期的人員巡視方式已逐漸被油井自動(dòng)化所取代。在終端控制應(yīng)用中，僅有一種個(gè)模塊可以通過(guò)上位機(jī)通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)收到上機(jī)位的數(shù)據(jù)、警告信息和各種指令，那就是主控板模塊。除了電源模塊，所有功能板全都有各自的控制裝置或者說(shuō)CPU，這就叫分布式控制。主要控制板控制器,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)所有功能模塊的告警信息集中和上傳、任務(wù)分配、狀態(tài)監(jiān)測(cè)等工作，另外還需要負(fù)責(zé)終端的調(diào)度和任務(wù)管理，這就叫集中式控制。

所以，油井監(jiān)控系統(tǒng)選擇的是分布式功能板集中控制模塊化裝置。此系統(tǒng)集成了現(xiàn)今最現(xiàn)今的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、和通信信息技術(shù)，另外還融合了傳感器傳輸技術(shù)和采集信息機(jī)電化計(jì)劃等，采用無(wú)線通信接口將載荷示功圖、電流示功圖、電壓、溫度、壓力、紅外報(bào)警等數(shù)據(jù)信息遙傳到監(jiān)控中心，中心實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)異常信息，相關(guān)人員可迅速反應(yīng)，解決了采油設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控問(wèn)題。

2 系統(tǒng)功能

井場(chǎng)自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)功能有很多，比如油井的自主監(jiān)控和數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集、計(jì)量油井的液量、診斷油井的工況、優(yōu)化系統(tǒng)效率、設(shè)計(jì)系統(tǒng)等功能。

1）數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與異常情況報(bào)警功能 包括電壓、電流、功率、載荷、沖次、沖程、井口壓力、油溫等實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù)。以及回壓異常、停機(jī)、停電、抽油機(jī)抽空、防盜紅外監(jiān)控，異常的情況報(bào)警缺；

2）具有數(shù)據(jù)網(wǎng)上實(shí)時(shí)傳輸、查詢功能； 通過(guò)OFFICE辦公軟件、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、視頻、音頻播放器等電腦軟件。可以即時(shí)的對(duì)發(fā)回的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、處理。進(jìn)而達(dá)到對(duì)礦井進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控與準(zhǔn)確的解決；

3）具有各井歷史數(shù)據(jù)及曲線顯示功能 一旦發(fā)現(xiàn)異常，可通過(guò)抽調(diào)歷史數(shù)據(jù)斧正分析結(jié)果。而用曲線顯示功能更直觀的顯示數(shù)據(jù)、輔助分析；

4）具有顯示并監(jiān)測(cè)水井流量的功能 油井如果正常運(yùn)行，那么就可以實(shí)現(xiàn)在沒有人為監(jiān)測(cè)守在油井的時(shí)候，第一時(shí)間知曉油井生產(chǎn)的一系列動(dòng)態(tài)變化。而且可以通過(guò)電參數(shù)、壓力數(shù)、和轉(zhuǎn)數(shù)以及地面功示意圖等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)錄取遠(yuǎn)程測(cè)試的數(shù)據(jù)。利用油井產(chǎn)油量的計(jì)算公式，計(jì)算油井產(chǎn)液量；

5）具有管理數(shù)據(jù)的功能以圖形的方式顯示實(shí)時(shí)的電壓、電流、壓力、載荷、溫度、扭矩、功率等所有的生產(chǎn)參數(shù)和生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況；從而達(dá)到如果生產(chǎn)參數(shù)超過(guò)限定標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警并預(yù)測(cè)故障的位置與可能產(chǎn)生此故障的原因等。另外，系統(tǒng)還具有200口抽油機(jī)井的監(jiān)測(cè)管理功能，實(shí)現(xiàn)了大批量檢測(cè)、系統(tǒng)性管理；日?qǐng)?bào)表打印輸出匯總功能，使礦井管理流程更標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)確、正規(guī)化；各井當(dāng)前示功圖曲線顯示輸出功能，實(shí)施即時(shí)檢測(cè)。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

在大慶油田的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)中，油田井場(chǎng)自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)能夠全天對(duì)油井實(shí)施計(jì)量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷分析、及時(shí)準(zhǔn)確地反映油井工作情況。其中技術(shù)指標(biāo)：1）系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集方式，采集數(shù)據(jù)有示功圖、電流、電壓、溫度、壓力、井場(chǎng)監(jiān)測(cè)等參數(shù)；2）載荷測(cè)量范圍：0kN~120kN，測(cè)量誤差小于5％；3）沖程測(cè)量范圍：任選；4）電流測(cè)量范圍：0A~100A，測(cè)量誤差小于5％；5）壓力測(cè)量范圍：0MPa~2MPa，測(cè)量誤差小于1％；6）溫度測(cè)量范圍：0℃~100℃，測(cè)量誤差小于2％；7）報(bào)警功能：具有載荷、電流、電壓超上下界報(bào)警，電流缺相報(bào)警、位移故障、紅外線報(bào)警；8）儀器工作電壓：380V+76V，電壓測(cè)量誤差小于1%；9）流量誤差小于2%；10）抽油機(jī)井監(jiān)控誤動(dòng)作每月不超過(guò)一次

4 結(jié)論

油井工況遠(yuǎn)程監(jiān)控在線計(jì)量分析系統(tǒng)通過(guò)一些知名油田比如大慶油田的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)強(qiáng)有力的證明了它對(duì)比傳統(tǒng)的那種人工的斷續(xù)的量油方式更加的適合現(xiàn)今的油田管理與生產(chǎn)。

1）極高的自動(dòng)化程度、自動(dòng)報(bào)警，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率解決了采油設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控問(wèn)題，油井自動(dòng)化系統(tǒng)工程不僅節(jié)省了人力物力，而且在準(zhǔn)確性、靈活性以及計(jì)量頻率上都有明顯提高。所以提高了生產(chǎn)率。同時(shí)，它能進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，方便了員工對(duì)抽油機(jī)和泵況的分析，減少了停產(chǎn)時(shí)間，提高了采油時(shí)率，也相當(dāng)于提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；

2）實(shí)現(xiàn)了硬件與軟件的有機(jī)結(jié)合，使油田采集更加的科學(xué)化與系統(tǒng)化。該系統(tǒng)將自動(dòng)化分析控制系統(tǒng)與日常油井的生產(chǎn)控制管理系統(tǒng)相融合，通過(guò)控制系統(tǒng)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端，終端再進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化與更進(jìn)一步的分析。綜合所有，從而得出一份非常具可行并具有實(shí)際意義的解決方案。這樣，使監(jiān)控、收集得到的信息不僅起到了信息收集記錄的作用，更能服務(wù)于油井的故障應(yīng)急措施、產(chǎn)油計(jì)量動(dòng)態(tài)分析、生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能減排、提高油井各有機(jī)部分的匹配度、提高生產(chǎn)效率和總的經(jīng)濟(jì)利益；

3）油井的在線計(jì)量，大大的減少了初期所付出的投資成本與后期的運(yùn)營(yíng)成本。油井在線計(jì)量方法，主要是以井功圖法量油技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。即將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的油井計(jì)量方法。并且能夠保障油井產(chǎn)液量計(jì)量的即時(shí)性、真實(shí)性、非斷續(xù)性，從而達(dá)到優(yōu)化地面計(jì)量流程，整體上減低油田的投入、增加了油田的產(chǎn)出；

4）減少了人員的參與率，提高了安全性。 眾所周知，人在井場(chǎng)作業(yè)是需要承擔(dān)很大的風(fēng)險(xiǎn)的，如果發(fā)生重大安全性事故,如失控起火，那么是有很大可能性是要付出生命代價(jià)的。而礦井生產(chǎn)設(shè)備的損壞以及對(duì)周邊環(huán)境的災(zāi)難性破壞所產(chǎn)生的損失也是無(wú)法彌補(bǔ)的。利用油田井場(chǎng)自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)則可以最大程度的減少這些事故的發(fā)生率。

參考文獻(xiàn)

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