数字化油田油水井自动化系统的设计

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1、数字化油田油水井自动化系统的设计摘要：重点解析石油油水井自动化系统的构造及运行流程，探讨该系统在油井生产中的应用流程，解析油水井自动化系统运行管理中如何保护生产安全以及进行有效的能耗管理，旨在确保油气田生产决策准确及时，大幅提高生产效率。Abstract：Thispapermainlyanalysesthestructureandoperationprocessofpetroleumoilandwaterwellsautomaticsystem，discussestheapplicationprocessofthesysteminoilproductionandhowtoprote

2、ctthesecurityandeffectivemanagementofenergyconsumptioninoperationandmanagementofoilwellsautomaticsystem，aimstoensuretheaccurateandtimelyoilandgasproductiondecision-makingandgreatlyimprovetheproductionefficiency.关键词：系统结构；安全保护；RTU；能耗Keywords：systemstructure；securityprotection；RTU；energyconsumpti

3、on中图分类号：TE938文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）19-0025-0271系统的结构和数据采集油水井自动化系统包括现场测控单元及站控软件系统。自动化功能主要通过由多个RTU或PLC组成的现场测控单元具体实施。其中一独立的子系统RTU主要负责采集与控制本地I/O点。站控系统是自动化系统的核心，站控软件可对现场测控单元实施集中控制，以便于进一步调整系统参数，提高运维管理效能。北京安控为第三方提供数据方式：工业通信协议ModbusTCP、OPC（实时）和DOBC（非实时）。实时生产数据：数据必须实时更新，即借助数据采集服务器对前段井口控制器、配水间RTU的数

4、据、转油站PLC以及计量站PLC进行实时扫描。参考现场规模在监控平台上科学配置刷新速率。非实时生产数据：油井功图、功图诊断及计量结果、计量间计量结果等。此类数据具有阶段特性。比如功图，是油井运行一周期后才可产生；功图诊断计量软件对功图进行计算分析后才得到一组诊断及计量结果；每一计量命令执行后都会得到一组计量结果，这部分数据在结果产生后自动上传更新标志，生产更新实践，在时间产生后即刻通过更新事件方式向本地及远程数据库传输数据，一方面实现了数据同步，同时减轻了网络与数据服务器的运行负荷。2油水井和计量站现场测控单元72.1抽油机井井口部分：点击测控单元主要用于井口电参的采集，控制井口启

5、停。该测控单元须安装在井口处。井场公共部分：通信模块安装于井场，用于上传井口数据。2.1.1井场设备井口选用设备：抽油机Super32-L308无线电量采集模块须在电控箱周围现场安装，进行三相电参数采集。三相电参数包括三相电压、电流、无功功率、有功功率、功率因数、视在功率、上下行最大电流等，还可以联锁停机、远程启停和电压电流报警。无线载荷传感器须装设在井口处。通过无线载荷传感器可实现对油井冲程、冲次、示功图、位移以及最大最小载荷等参数的采集。无线压力变送器主要用于井口油压、套压等参数的采集，须装设在井口处。井场公共部分选用设备：将SZ932通信模块装设在井场，基于2.4GZigbe

6、e无线通信技术与井口电机测控单元进行信息交互，上传数据参数。2.1.2井场通信方式基于2.4GZigbee无线技术Super32-108无线电量模块对现场参数信息进行采集，同时向采油平台的通信模块SZ932上传数据，在连接交换机到达局域网。2.2水井井口安装具有水井油压、套压等参数采集功能的无线压力变送器。基于2.4G7Zigbee无线技术Super32-108无线电量模块采集水井套压参数，并将参数信息传输至采油平台的通信模块SZ932，继而通过与交换机联机到达局域网。3上位机站控系统3.1总貌图油井管理分组（井场或站）的生产统计数据，开井与停井数、汇管压力、产液量，都可通过总貌图

7、准确获知。报警推送。当井场活站下属任一井口出现通信异常或抽油杆断脱、停井等情况，可传输至一览画面闪烁预警，同时迅速切换至报警点。3.2电子巡井基于井场或管理站的分组对电泵井、螺杆泵井和抽油机井进行管理。所有分组中油井的启停状态、三相电参、通道状态及油套压等运行参数可列表显示。通过云台操作、预置位、喊话等功能对该分组中视频进行监视。缺少视频功能的基于FLASH对油井的启停进行操控，可实现远程操控设备的启停状态。显示单井的运行参数曲线，导出图片。显示单井最后一幅功图，并且