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井口数字化解决方案

发布时间:2016-11-22 09:59   类型:应用案例   人浏览

建设意义

      井口数字化建设是油田地面工程数字化建设最底层、范围最广、最关键的现场部分,主要完成对现场井口的数据采集和控制。包括:抽油机油井、螺杆泵油井、电潜泵油井、注水井等。建立起覆盖整个油田的、技术先进、质量可靠、便于使用维护的基于物联网的油田数据采集和监控(SCADA)系统,实现数字化油田的建设目标。

      在实时监控方面,实现对油井的远程示功图、电流图、功率图采集,三相电参数采集以及中控室远程启停控制、空抽控制、间抽控制、变频控制等节能控制;在生产管理方面,通过抽油机示功图对油井工况进行诊断分析,通过电量数据掌握油井耗电情况和采取节能措施,通过功图计产分析功能制定油井管理措施;在生产信息方面,在钻采院室设置数据库服务器和WEB发布服务器,实现油田生产信息在油田范围内的信息共享。

系统结构

      在高标准、高性能、高稳定性的原则指导下,数字化油田系统结构如下图所示,包括数据采集部分、网络通讯部分和采集驱动WEB发布三大部分:

油田数据采集 监控(SCADA)系统 数字化建设

系统功能

功图法量油

      在井场,井场配套功图传感器,实现油井功图全天候采集。在作业区监控中心则安装专门的示功图量油诊断软件,及时掌握油井产量情况和分析故障原因。

      所有监测数据都是各井口RTU通过无线网络与主RTU进行通讯,无线网络采用的是ZigBee技术。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数

电参采集、油井压力、温度采集

      在抽油机控制箱配套电量模块,监测抽油机上下行过程中三相电流和三相电压的变化情况;监视抽油机运行状态,对电机缺相、过载、空转等故障实现自动报警,并能根据控制中心命令实现启停控制。

井口视频监控

      根据每个井场的井口数量的不同,设置1至2套视频监控设备(8口井以内含8口井用1套视频监控系统,9-15口井用2套视频监控系统),实现对整个井场的实时监控。每套视频监控设备支持云台、镜头预置位功能,可以实现对多个固定位置的预置拍摄或取证拍摄。每套视频监控设备设具备智能物体行为分析功能的网络视频服务器1台,实现对井场的周界报警、非法闯入等事件进行报警并进行广播提示,同时在视频操作站实时提醒操作人员,操作人员可以根据报警的情况通过手动操作摄像机进行近距离,高清晰取证录像,同时也可以实现自动触发远程录像功能。通过电子巡井功能,用户可以实现远程自动/手动巡井功能,并实时记录生产现场的情况和各种生产参数,从而实现快速巡井,加快巡井周期,降低巡井工作量和生产成本。

螺杆泵井

      在螺杆泵井井口安装无线扭矩传感器,实时采集光杆的扭矩、负荷、转速。在作业区监控中心则安装专门的螺杆泵量油诊断软件,及时掌握螺杆泵井产品情况。

      RTU 提供了标准的RS485接口,能够与螺杆泵控制变频进行通讯。采集变频实时数据,了解三相电压、三相电流、电功率、功率因数和电能等参数,并据此制定节能降耗措施。

电潜泵井

      在电潜泵井控制箱内配套电量模块,通过电流互感器对电泵井的三相电流进行实时监控。

注水井

      在注水井安装压力传感器,实时监测注水井压力的变化。


系统特点

先进性

      采用具有标准功能的组态软件和拥有先进工业技术的 SCADA系统。充分利用现有高新技术,确保系统投资取得最佳效益,达到国内领先水平。

可靠性

      选用高品质的设备完成系统的架构,不仅可以保证系统稳定、可靠的运行,也可大大减少投运后的维护工作量、节约二次投入的资金,同时避免因系统故障导致的损失。

开放性

      系统必须具有灵活的结构和良好的开放性,对信息化管理软件和现场智能设备提供良好的通讯兼容。  

安全性

      系统具有强大的维护和诊断功能,保证系统安全、可靠的运行。系统具有对主要环节的监视和控制功能,并能防止非法用户的越权操作。

经济性

      以高质量、高标准的设备构成本系统,大大减少系统运行时的维护及维护费用;能够为将来系统规模扩大和功能扩展提供良好的接口,保护用户的投资。

标准规范

《油气生产物联网系统建设规定》

典型业绩

  ■ 长庆油田采油一厂数字化油田建设

     ■ 长庆油田吴420区块2011年新井自动化项目

     ■ 新疆陆梁油田系统一、二、三、四期工程

     ■ 新疆风城重32井区SAGD试验自动化系统

     ■ 彩南油田滴20井区油井数据监控项目

     ■ 胜利油田孤东采油厂数字化项目

     ■ 胜利油田滨南采油厂数字化项目

     ■ 冀东油田数字化项目

     ■ 青海油田2011年数字化建设项目

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