油田井場自動化管理監控系統分析

孟慶超

摘要 本文敘述了在采油工程技術基礎上，輔助以通信技術和計算機技術，而結合成的現代井場自動化管理監控系統。該系統具有礦井工況數據自動檢測、診斷，并自動優化。進而提升油田生產率的作用。目前，大慶、新勝、新疆克拉瑪依等油田已經實施該系統，經過幾年的應用，此系統已日臻成熟。

關鍵詞 采油工程；自動優化；油田

中圖分類號TE4 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0042-02

1概述

隨著當今世界的發展，能源的稀缺性的表現愈來愈明顯。所以提高能源采集的效率與安全性也就愈發重要。這樣，能源采集現場自動化管理監控系統也就應運而生。油田油井大多都分布在各采油廠邊緣地區，油井工作狀況的監測和控制，直接關系到原油的產量，關系到油田的經濟效益，一直是一項重要的工作，隨著油田現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化所取代。在終端控制應用中，僅有一種個模塊可以通過上位機通信系統和網絡系統收到上機位的數據、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CPU，這就叫分布式控制。主要控制板控制器,負責協調所有功能模塊的告警信息集中和上傳、任務分配、狀態監測等工作，另外還需要負責終端的調度和任務管理，這就叫集中式控制。

所以，油井監控系統選擇的是分布式功能板集中控制模塊化裝置。此系統集成了現今最現今的計算機基礎、和通信信息技術，另外還融合了傳感器傳輸技術和采集信息機電化計劃等，采用無線通信接口將載荷示功圖、電流示功圖、電壓、溫度、壓力、紅外報警等數據信息遙傳到監控中心，中心實時監測異常信息，相關人員可迅速反應，解決了采油設備的實時監控問題。

2 系統功能

井場自動化管理監控系統功能有很多，比如油井的自主監控和數據的自動收集、計量油井的液量、診斷油井的工況、優化系統效率、設計系統等功能。

1）數據實時采集與異常情況報警功能 包括電壓、電流、功率、載荷、沖次、沖程、井口壓力、油溫等實時工況數據。以及回壓異常、停機、停電、抽油機抽空、防盜紅外監控，異常的情況報警缺；

2）具有數據網上實時傳輸、查詢功能； 通過OFFICE辦公軟件、網絡瀏覽器、視頻、音頻播放器等電腦軟件。可以即時的對發回的數據進行編輯、處理。進而達到對礦井進行及時的監控與準確的解決；

3）具有各井歷史數據及曲線顯示功能 一旦發現異常，可通過抽調歷史數據斧正分析結果。而用曲線顯示功能更直觀的顯示數據、輔助分析；

4）具有顯示并監測水井流量的功能 油井如果正常運行，那么就可以實現在沒有人為監測守在油井的時候，第一時間知曉油井生產的一系列動態變化。而且可以通過電參數、壓力數、和轉數以及地面功示意圖等參數，實現自動錄取遠程測試的數據。利用油井產油量的計算公式，計算油井產液量；

5）具有管理數據的功能以圖形的方式顯示實時的電壓、電流、壓力、載荷、溫度、扭矩、功率等所有的生產參數和生產設備的運行狀況；從而達到如果生產參數超過限定標準，就會自動報警并預測故障的位置與可能產生此故障的原因等。另外，系統還具有200口抽油機井的監測管理功能，實現了大批量檢測、系統性管理；日報表打印輸出匯總功能，使礦井管理流程更標準、準確、正規化；各井當前示功圖曲線顯示輸出功能，實施即時檢測。

3 系統應用

在大慶油田的現場實際生產中，油田井場自動化管理監控系統能夠全天對油井實施計量，實時監測、診斷分析、及時準確地反映油井工作情況。其中技術指標：1）系統提供數據實時采集方式，采集數據有示功圖、電流、電壓、溫度、壓力、井場監測等參數；2）載荷測量范圍：0kN~120kN，測量誤差小于5％；3）沖程測量范圍：任選；4）電流測量范圍：0A~100A，測量誤差小于5％；5）壓力測量范圍：0MPa~2MPa，測量誤差小于1％；6）溫度測量范圍：0℃~100℃，測量誤差小于2％；7）報警功能：具有載荷、電流、電壓超上下界報警，電流缺相報警、位移故障、紅外線報警；8）儀器工作電壓：380V+76V，電壓測量誤差小于1%；9）流量誤差小于2%；10）抽油機井監控誤動作每月不超過一次

4 結論

油井工況遠程監控在線計量分析系統通過一些知名油田比如大慶油田的廣泛應用，已經強有力的證明了它對比傳統的那種人工的斷續的量油方式更加的適合現今的油田管理與生產。

1）極高的自動化程度、自動報警，提高了勞動生產率解決了采油設備的實時監控問題，油井自動化系統工程不僅節省了人力物力，而且在準確性、靈活性以及計量頻率上都有明顯提高。所以提高了生產率。同時，它能進行自動報警，方便了員工對抽油機和泵況的分析，減少了停產時間，提高了采油時率，也相當于提高了勞動生產率；

2）實現了硬件與軟件的有機結合，使油田采集更加的科學化與系統化。該系統將自動化分析控制系統與日常油井的生產控制管理系統相融合，通過控制系統收集相關數據，并把數據傳輸到終端，終端再進行系統優化與更進一步的分析。綜合所有，從而得出一份非常具可行并具有實際意義的解決方案。這樣，使監控、收集得到的信息不僅起到了信息收集記錄的作用，更能服務于油井的故障應急措施、產油計量動態分析、生產過程中的節能減排、提高油井各有機部分的匹配度、提高生產效率和總的經濟利益；

3）油井的在線計量，大大的減少了初期所付出的投資成本與后期的運營成本。油井在線計量方法，主要是以井功圖法量油技術為核心，實現各項功能。即將代替傳統的油井計量方法。并且能夠保障油井產液量計量的即時性、真實性、非斷續性，從而達到優化地面計量流程，整體上減低油田的投入、增加了油田的產出；

4）減少了人員的參與率，提高了安全性。 眾所周知，人在井場作業是需要承擔很大的風險的，如果發生重大安全性事故,如失控起火，那么是有很大可能性是要付出生命代價的。而礦井生產設備的損壞以及對周邊環境的災難性破壞所產生的損失也是無法彌補的。利用油田井場自動化管理監控系統則可以最大程度的減少這些事故的發生率。

參考文獻

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