采油作業計算機遠程監控系統*

湖南民族職業學院

采油作業計算機遠程監控系統*

涂頻湖南民族職業學院

采油作業遠程監控系統需要通過自動化、信息化等手段，實現井口數據采集、傳輸、顯示流程清晰化及標準化，電泵井井口數據的遠程監測與數據共享。加強電泵井安全生產的管理，可降低電泵井的巡井和維護成本，緩解在現場生產管理中點多井散、戰線長、電潛泵躺井率高等一系列的突出矛盾，保障現場生產管理的實時性和安全性。現場RTU采集油井各項數據和井口功圖數據并打包上發到中心，中心監控管理軟件對油井現場進行遠程監控，發現油井故障或其他狀況會立即解決。油田開發將進入智能化、自動化、可視化、實時化的閉環新階段，在數字油田建設中，計算機遠程監控技術將發揮出越來越重要的作用。

油田；采油；計算機遠程監控系統；流程；效益

油田采油作業遠程監控系統需要通過自動化、信息化等手段，實現井口數據采集、傳輸、顯示流程清晰化及標準化，電泵井井口數據的遠程監測與數據共享。加強對于電泵井安全生產的管理，可降低電泵井的巡井和維護成本，緩解在現場生產管理中點多井散、戰線長、電潛泵躺井率高等一系列的突出矛盾，保障現場生產管理的實時性和安全性[1]。

1 遠程監控的作用

1.1 提高作業現場管理水平

在應用計算機遠程監控系統后，利用各種現代化的遠程監控技術和手段，可以實現對采油作業現場的實時監控。工作人員不需要親自來到作業現場，只需要通過系統所提供的畫面和相關數據等，即可以隨時觀測到采油作業的實際狀況。以往在采油作業的過程中，往往需要工作人員定時進行巡查，以及時發現各種技術故障和安全故障等，保證作業的順利、高效開展。但是，在應用計算機遠程監控技術之后，這一現象得到了徹底的扭轉。系統會對作業現場予以全天不間斷的實時監測，出現故障會及時進行報警，提醒工作人員。維護人員可以及時趕赴作業現場排除故障，保證采油作業的順利進行。另外，應用計算機遠程監控系統，還可以提高作業現場的安全生產管理水平。例如，應用遠程視頻監控系統，可以利用無線橋接技術，通過無線網橋把連接的電腦設備接入同一局域網進行視頻影像傳輸。這樣，在局域網內的計算機設備可隨時隨地接收作業現場實時傳遞回來的視頻圖像，掌握和了解施工作業情況，對安全生產與作業現場違章等現象進行有效監控。

1.2 提高經濟效益和社會效益

采油作業是油田生產體系的重要組成部分，提高采油的作業效率，可以為石油企業帶來巨大的經濟效益和社會效益。而通過應用計算機遠程監控系統，實現了采油作業的壓力、溫度、電流等數據遠程錄取，優化了巡檢方式，由日巡檢改變為故障巡檢，降低了員工勞動強度，精簡了用工人數，工作人員的工作負擔顯著減輕，工作效率得到了有效的提高；同時可以有效提升油田產量，促進企業多方面綜合效益的穩定提高，維持油田企業穩定發展的局面。

2 遠程監控的應用

油田采油遠程監控系統是通過自動化、信息化手段，實現數據采集、傳輸、顯示流程清晰化及標準化，數據的遠程監測與數據共享[2]。現以某石油企業的采油作業為例，分析油田采油作業中計算機遠程監控的具體應用方法和效果。

2.1 對監控系統的需求

在應用遠程監控系統時，需要滿足實際采油作業需求。現場RTU采集油井各項數據和井口功圖數據并打包上發到中心，中心監控管理軟件對油井現場進行遠程監控，發現油井故障或其他狀況會立即解決。

2.2 系統描述

監控系統包括：①ADAM—4117，采集油井現場的溫度，流量和壓力數據；②ADAM—4501，作為現場控制器（RTU），負責對采集的數據進行處理和上傳，并負責對示功儀的采集數據進行打包上發；③EKI—2525，連接現場RTU、IP攝像頭和無線AP，中轉數據；④WebAccess，通過遠程網絡對現場油井上傳的數據進行處理分析和顯示，并把所有數據存入數據庫，同時WebAccess還連接客戶的專家系統數據庫，針對不同的工況給出問題分析和解決方案[3]。

基金論文：國家自然科學基金項目“面向過時信息自動發現的Web時態一致性研究”（61272109，2013—2016）。

2.3 系統實施框架

系統實施的具體流程如圖1所示。

圖1 采油遠程監控系統流程

在實際的應用過程中，要注意實現多個實時監控系統的協調發展，通過現場RTU模塊（ADAM—4501）可以實現對作業現場數據的采集和打包，然后，利用遠程的WebAccess軟件對相關數據進行匯總分析[4]，從而滿足工作人員監控的實際需要，尤其是在遠程管理和維護方面，利用WebAccess軟件可以達到滿意的效果。

2.4 應用效果分析

經實際應用，并與之前未應用遠程監控系統的相關數據進行比較可以發現，遠程監控系統自安裝運行后，電泵異常故障停機的反應時間由前期的平均2.5h下降到目前的0.5h，平均處理時效由原來的7h縮短至現在5.1h，電泵故障停機單井平均處理時間縮短1.9h。之前，該油田巡井線路中總共有22口井，線路總長約110km，正常巡檢約需3.5～4.5h，電泵異常故障停機的平均發現時間約3h。由于發現時間晚，必須采取正注稀油措施，正注15m3稀油平均約需5h，單次故障停機處理需8h。安裝遠程監控系統后，故障發現和處理措施緩慢、影響產量等情況得到改善[5]。一次，遠程監控顯示TH12212井異常停機，1mm內發現并通知巡井班到現場落實查看，巡井班30min內到達現場發現電泵顯示EOH1（散熱片過熱）停機，檢查發現有風扇不轉，倒正注，并通知電泵廠家上井檢查更換風扇，與前期故障處理時間對比減少6h，節約稀油10m3，提高電泵生產時間6h。

遠程監測系統的投入使用實現了油井的連續性檢測，提升了電泵的生產動態分析及管理水平。電泵躺井數由之前的15口下降至6口，躺井率由15.5%下降至6.1%。連續性監測過程中發現電泵存在電流尖峰狀上升后快速下降情況后，技術人員結合摻稀電泵生產特性及電機、電纜過流能力，在確保對電機及電纜無傷害前提下，將過載保護電流由前期的48A上調至60A，將過載延時由10s下調至3s，降低了故障停機次數。連續性監測發現電泵異常變化后，可以及時了解流量計及集中摻稀計轉站內的摻稀異常變化，便于及時進行處理，提升摻稀管理水平[6]。另外，油氣井遠程監測系統不僅能及時確定故障點，縮短故障處理時間，避免事態惡化，節省大量人力、物力，還杜絕了其他油井因注入量不夠被迫關井或故障停機情況。

3 結語

隨著時代的發展，各種現代化的計算機信息技術等開始不斷地融入油田企業的日常生產和作業之中。其中，將遠程監控系統應用于油田采油作業可以獲得良好監控的效果。今后，油田開發將進入智能化、自動化、可視化、實時化的閉環新階段，在數字油田建設中，計算機遠程監控技術將發揮出越來越重要的作用。

[1]張少軒，劉甜．Zigbee技術在油田遠程監控系統中的應用[J]．油氣田地面工程，2014，33（4）：46-47.

[2]宋瓊，劉勝濤．WB系列Zigbee無線傳感器在油田數字開采監測中的應用[J]．兵工自動化，2013（8）：88-90.

[3]孫鐵生．注水井遠程實時監控系統在八面河油田的應用[J]．石油天然氣學報，2013，35（6）：139-141.

[4]張玉杰，張文龍．Zigbee在油田遠程監控系統中的應用[J]．自動化與儀表，2013，28（4）：21-25.

[5]張玉蕾，江玉發，楊剛，等．井口遠程監控系統在雅克拉氣田的應用[J]．工業儀表與自動化裝置，2013（1）：93-96.

[6]李鑫，楊超，趙立寧，等．樊莊區塊水平井自動化集散監控系統[J]．油氣田地面工程，2012，31（12）：59-60．

（欄目主持 關梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.043