基于物联网的油田生产综合管控系统设计研究

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1、基于物联网的油田生产综合管控系统设计研究1、项目的提出背景随着我国国民经济的不断发展,各行各业都在提升管理水平、改进管理方式,作为油出企业急需引进各个牛产环节的现代化管理手段，传统的油出采油管理方法是人工巡视法，仅靠人工查看、记录机器的运行情况，由于油井数量多和分布广，致使每口查看的次数有限，数据反馈不及时，而且劳动强度大，同时存在人工填报或抄报数据报表时人为错误等问题。这些问题带來的后果是对抽油机的工作异常发现得不及吋，维修和调度存在吋滞，造成无功损耗大、漏油、丢油发现不及时，环境污染严重等后果

2、，这直接降低了原油的产量。加之各行各业竞争日趋激烈，原油的竞争已经国际化，如何利用高科技的专业技术，开发出适合油山行业的采油生产综合管理系统？为油田企业安全生产、降低产油成本、提高办公效率。为解决上述问题我们协同大庆油田研究设计并分步设计和实施了基于物联网的油ffl牛产综合管控系统。本系统针对提高牛产效率、降低劳动强度、规范管理流程、数据采集准确实时、工作稳定可靠，进而捉高油III企业经济效益和捉高油III管理水平，捉供了可靠的技术保障。2、系统设计目标油皿信息管控系统是加强油皿企业管理的主要措施

3、之一。是针对油山的采油井数量的不断增加，采用传统手段管理油井已经I•分困难，不能满足现代化管理的要求，而捉岀的一种借助新的管理方式、管理理念的现代化管理系统。针对捉高生产效率、降低劳动强度、规范管理流程、精确数据采集、全面系统分析，进而提高经济效益和提高油田管理水平，提供了现代化的管理手段。油皿信息管控系统的建设口标为:1）随时掌握油井工况，提高工作效率，提高原油产量。传统的油井管理方法是人工巡视法，仅靠人工查看、记录机器的运行情况，由于油井数量多和分布广，致使每口查看的次数有限，而且劳动强度大。

4、这些问题带来的后果是对抽油机的工作异常发现得不及时，造成无功损耗大，漏油、丢油，环境污染严重，降低了原油的产量。木系统的建设，通过物联网组网可以随时掌握现场机器或设备的运行情况，及时发现界常，及时处理，提高维修、维护的及时率。2）远程监控，降低劳动强度，提升管控水平。油皿传统的人工巡视方法的弊端是记录数据的人为误差大，没有连续性，劳动强度大，并且不及时，不论是寒冷的冬天，还是炎热的夏季，工人们都要不断地在野外巡视。本系统的建设，通过无线传感器网络和远程监测，可以从根本上改变劳动强度大、工作效率低、

5、记录数据不准确、数据间隔时间长，不科学的现状，更有利于科学决策组织生产。3）规范工作流程、精确管理数据。本系统通过自动的数据采集，确保了各种监测数据（水、气、油）的精确性和实时性，同时经计算机分析和存储，按时段自动打印报表。通过计算机记录的数据，可以准确分析故障原因，监督故障处理是否及时，界定工作班组的责任关系，量化工作指标。4）通过物联网定位技术，清楚指示故障油井的地理位置。通过对各油井设定不同的IP地址并与通用的地理信息系统相结合的方式，在电子地图上清楚地显示个油井的精确位置。必要时检修工人可

6、及时准确地就位。5）提高可利用资源信息的综合分析能力。实现物联网的网络组织和优化，为决策和经营部门提供定量的分析手段。将油井的实吋数据直接传送到企业信息化管理系统内，为企业领导监督采油进度、了解油井状况，提供笫一手资料。3、系统拓扑结构设计该系统由节点控制站（由流量传感器、压力传感器、多种电量传感器及其控制柜组成）、转油站和油田管理监控中心形成三级分布式计算机控制系统。级间控制采用ZigBee和3G相结合的无线远程传输方式。监控中心上位机作为管理计算机操作站，主要完成遥控、遥测、数据存储、技术分析

7、、数据检索、系统维护、地理信息显示和报表打印等功能。传油站主要完成通信接力、必要的控制和显示功能；节点站卜•位机为而置控制机，可完成压力、流量、电源、报警等检测数据的实时采集和控制。4、系统组成设计油出牛产综合管控系统的开发设计是实现油出管理数字化，实现数字油出和智慧油田的重要手段。该系统包括4类服务器组群和8个应用了系统组成。其前端以大屏幕辅之电视墙或拼接墙作为显示终端，曲应用服务器、通信服务器、WEB服务器和数据库服务器构建监控屮心服务器群，建立包括通信调度指挥子系统、生产现场监控子系统、信息

8、共享接口子系统、生产规划辅助决策子系统、油出安全生产质量评价子系统、网络办公子系统、地理信息应用子系统和采油设备智能调度与监控了系统等的8大了系统，具体设计功能如2A、通信调度指挥子系统：曲无线移动通信单元、冇线通信网单元、自主专网通信单元和信息安全单元组成，完成该系统的从生产现场、屮转站、联合站和监控中心间安全的通信及通信组网，是各级各种相关信息的传输和交互的安全通道。B、生产现场监控了系统：由油井信息单元、中转站信息单元、联合站信息单元和储运站信息单元组成，完成对油田生产各环节