基于GIS的油田監測管理系統的研究

蘭宏宇

（東北石油大學計算機與信息技術學院，黑龍江 大慶 163318）

基于GIS的油田監測管理系統的研究

蘭宏宇

（東北石油大學計算機與信息技術學院，黑龍江 大慶 163318）

油井遠程監測系統的建立對油田的安全生產具有重要意義。文章對油井監測管理信息系統的設計進行了闡述，內容包括油井監測系統結構的設計、系統軟件的開發與功能實現。

GIS；監測系統；信息管理

油田采油系統由多種設備組成：計量站、油井、轉油站、管匯閥組、原油外輸系統、聯合站、注水井、油罐以及其它設施，等等。及時了解采油廠各種設備的工作情況以及抽油井的數據情況（包括壓力、流量、溫度，等等）直接影響油田生產的效率［1-3］。

目前，多數油田采用人工定期檢查設備的運行情況，測量、采集油井的相關數據。但油井數量龐大，且分布范圍廣，若采用人工檢查，會大大增加工人的勞動強度，且難以保證設備監控及采油井數據的實時性和準確性。此外，人工采集數據容易出現筆誤、作假等現象，使技術人員和管理人員無法及時的了解現場情況。對于突發的一些事件，無法根據現場實時采集的數據，制定符合現場情況的處理方案［4-5］。因此，提高采油廠管理設備的信息化、自動化水平就顯得尤為重要。

1　油井監測管理信息系統的設計

油井監測管理系統作為石油生產信息化的組成部分，在油田生產和發展中顯得越來越重要。如何充分利用油井監測管理系統對分散在各地的油井進行監測是油田信息化所面臨的一項艱巨任務。

1.1油井監測系統結構的設計

由于油井監測系統監測信道不同，其系統結構也有所不同，GPRS信號的監測共分為三個部分：即遠程監測終端、通信主站裝置以及GIS管理系統。見圖1。

圖1　監控系統結構圖Fig.1 Monitor system structure diagram

油井監測終端的硬件部分主要由信息采集電路、信號發送、接收調理電路以及數據處理電路等部分構成。因此，監測終端一定要保證以下三個功能：第一，對機械運行時各項參數的檢測（如：電流、電壓）；第二，對電機運行測出的參數進行處理；第三，選用合適的通信渠道，將數據進行處理并傳送至變電站集中器。

工頻通信集中器作為數據處理的中心，其作用主要有：收集油井上傳的各項參數信息；顯示并分析油井參數信息；將下行信號發送到監測終端；將檢測端信息傳送至管理中心。通過上述過程，可將工頻通信電路分為四個部分：即數據采集、數據分析、下行信號的發送以及GPRS通信模塊，其結構見圖2。

圖2　通信集中器結構圖Fig.2 Structure diagram of communication concentrator

系統管理部分是整個油井監測平臺的中樞，位于油田內部以太網中心。管理中心的主要作用是通過GIS將通信集中器中的數據傳送給油田管理者，以便將油井實時狀態進行監測。

由于油井分布較為分散，彼此之間的間距較大，因此，管理中心不能及時的檢測每一口油井的生產信息。而GIS技術的出現在很大程度上解決了油井野外管理問題。GIS的可視化可對空間信息和屬性信息進行集成管理，使油田的管理者們能夠直觀認識空間各種事物的不同狀態。

1.2系統軟件的開發與功能實現

系統采用客戶機-終端服務器結構，將系統分為前臺客戶機結構與后臺服務器結構，采用該種結構可以有效的屏蔽前后者的聯系，以便利用各類研發工具針對前后臺應用系統進行有效開發。客戶機系統采用Maplnfo 7.0和PowerBuilder 8.0開發，界面規整，便于使用；而服務器則利用MSSQLServer 2000軟件進行編程。通過數據庫接口ODBC來實現前后信息交換，同時，機構形式較為開放，數據儲存在后臺終端服務器，為客戶機的共享與訪問提供便利。為提高數據的安全性，需對不同客戶機設計不同的口令和注冊名，以確保數據的安全，登錄用戶界面窗口見圖3。

圖3　系統登錄界面Fig.3 System login interface

系統通過對油田開發的數據庫，可在GIS平臺上對油田信息進行綜合分析。該系統的功能主要包括：

A.信息查詢：包括設備信息查詢、油水井信息查詢和地圖信息查詢。采用GIS平臺所支持的SQL語言，隨意檢索數據，并可打印檢索結果。

B.故障檢測：包括非正常欠載、過載、停機、缺相、段桿，等等。

C.綜合分析：可按措施類型、井號、時間等方式分析數據信息，并能夠將分析結果以圖形、列表以及曲線等形式展示。

2　結語

隨著計算機遠程控制技術的不斷發展，會出現更為強大的開發工具，使得后臺管理系統與前端硬件設備的應用開發、建設變得更為簡單，必定會拓展遠程控制技術的運用空間。

目前，油井檢測控制系統在數字化油田應用空間較為廣泛，可將空間地理信息形象化、可視化，極大地解決了因周邊環境復雜給油田管理帶來的不便。

［1]徐麗鐘.基于Web的遠程油田監控系統［J］.儀表電器，2014，33（11）：88-89.

［2］孔明，陳宏盛.通信資源綜合管理GIS系統的設計與實現［J］.科學技術與工程，2008，8（l）：56-61.

［3]萬劍華，劉善偉，劉國慶.基于GIS的油田井位自動成圖系統的研究［J］.測繪科學，2007，32（6）：91-93.

［4］王瓊，孫輝，任偉建.基于WebGIS的油田信息管理系統設計［J］.大慶石油學院學報，2007，31（4）：88-90.

［5]姜艷艷，袁永博.基于GIS的油田管網信息系統的設計與研究［J］.內蒙古石油化工，2005，11（1）：89-90.

Research on Oil Field Monitoring and Management System Based on GIS

LANHong-yu
（University of computer and information technology，Northeast Petroleum University，Daqing，163318，China）

The establishment of the oil well remote monitoring system is of great significance to the safe production of oil field.This paper describes the design of the information system for oil well monitoring and management，including the design of the structure of oil well monitoring system，the development and function ofthe systemsoftware.

GIS；Monitoringsystem；Information management

TE46

B

1674-8646（2015）07-0040-02

2015-04-29

蘭宏宇（1992-），男，黑龍江大慶人，東北石油大學計算機與信息技術學院學生。