油井遠程無線監控系統

孫曉琳　袁立　李君

摘 要：為能夠迅速準確地掌握油井的工況、及時發現油井故障、提高工作效率和經濟效益，設計油井遠程智能管理系統，該系統可對礦區內的油井分組監控，一套系統可監控多口油井，實現塊區內油井的集中、科學管理。

關鍵詞：油井遠程無線監控；紅外視頻監控；無線網絡通訊；計算機系統管理；報警監控

一、油井遠程無線監控系統

油田遠程智能管理系統已擺脫了傳統的監控模式，油井區塊采用遠程控制智能管理，信息采集準確、快捷，極大地提高采油廠動態分析的效率和質量；為采油廠開發科學決策、優化生產管理和日常生產的正常運行提供保障；可及時發現故障隱患，確保油井不會因復雜的工作狀況以及工作人員的違章操作、不法分子的蓄意破壞等影響，造成不必要的損失。針對油田的特點，油井處于野外，環境惡劣，該系統前端傳感器如位移、壓力、電量等傳感器均為防爆殼體、卡裝或強磁吸附安裝，安裝拆卸便捷；現場就地控制柜內裝有控制和數據處理單元，接線、安裝均符合石油石化行業相關標準要求。高性能數據采集控制器具有多種變送器信號接口，穩定可靠，滿足功圖密集性采集周期要求。采用精密電流互感器，可精準監測電流與功率。北方油田全年溫差較大，該系統前端傳感器、網絡紅外攝像機、現場主控柜內設備均選用寬溫產品可適應-40℃～+65℃溫度范圍，保證系統可全天候穩定運行。

二、油井遠程無線監控系統主要構成

現場數據采集部分：根據油田的實際情況，可采用載荷位移傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、網絡紅外攝像機等設備。無線設備內部使用高能電池，在井場只進行一次性安裝，沒有任何外接電源，不僅簡化了現場安裝，減少了干擾，后期維護更簡單方便。

就地控制柜：柜內配有電量模塊、三相電參數檢測傳感器、啟?？刂破骱蛿祿杉刂破鳎M行現場所需數據的采集、處理，及油井的啟?？刂频?，并為相關設備提供現場電源。無線通訊：如數據采用有線傳輸方式則耗費巨大，且由于距離遙遠現場情況復雜布線難度很大，采用其他如GPRS/CDMA等傳輸方式需要高昂的使用費，而無線網橋接入方式使用民用自由輻射頻段，不用申請也無需另行付費，更不必擔心與其他無線信號發生干擾。終端服務器：在遠程中控室內設有終端服務器，配有終端組態軟件，用于數據接收、處理和顯示。軟件包括數據采集模塊、數據轉換模塊、網絡管理模塊、顯示模塊、控制模塊、數據庫等多個模塊，具有良好的人機交互界面，操作人員可以在計算機上遠程監控現場設備的各項數據、控制油井遠程啟停等。

三、油井遠程無線監控系統主要功能

可遠程對油井設備重要運行數據進行實時監控，如三相電流、電壓、功率；可給出上電流、下電流、電流平衡度及沖次時間，便于操作人員掌控抽油機平衡比。可遠程實時監控油壓、井口溫度等相關現場參數。根據系統自動繪制的功圖，操作人員可及時發現冬季油井結蠟情況，及時進行洗井操作，即可避免發生嚴重的結蠟現象，也可避免過度頻繁的洗井操作，把結蠟帶來的危害降到最低。減少了因洗井造成的停機，科學用水，即可節能，又可增產。

實時監測計量間內的可燃氣體濃度，在可燃氣體濃度超標時及時給出報警。準確檢測計量間內各油井的回油溫度，可在計量間檢測柜的觸摸屏上直觀顯示，也可遠傳到井隊控制中心主控計算機上顯示，可有效防止由于各種原因導致的凍井、凍管道的現象。

本系統可自動判斷油井的啟停狀態，停井時將給聲光報警信號，提示工作人員及時發現油井故障，判斷油井故障時可及時遠程遙控停機，減少故障造成的損失，當判斷為非故障停井時可直接無線遠程遙控油井電機啟動。

采用網絡紅外攝像機進行井場視頻監控，可直觀的監控抽油井工作狀態，并及時發現盜油、人畜闖井等意外事故。可通過遠程視頻方式觀看井場情況，判斷現場故障問題，減少人工巡井工作量，降低勞動強度，增加工作效率。

根據不同用戶的實際井區工況和需求可設計具有實用性、針對性的監控系統。井場與中心控制室（隊部）距離較遠則采用了無線網橋使用公用頻段來無線傳輸現場數據采集控制器得到的油井各參數及井場實時視頻信號，與使用GPRS進行無線傳輸相比無需每年支付高昂的帶寬費用，更適應高數據量的無線視頻傳輸，傳輸速率高，覆蓋范圍大，靈活性好。

四、油井遠程無線監控系統發展前景

油田遠程無線監控系統前端傳感器與就地控制柜內的數據采集控制器間采用短程無線數據傳輸方式，無需挖溝排管布線，不會對現場的環境產生大的改動；一個數據采集控制器可對相鄰距離較近的幾口油井傳感器數據進行采集處理，綜合成本較低，性價比較高。前端傳感器采用卡夾等方式，安裝方便，在維修和作業時便于拆卸和重新安裝。該系統不僅減少事故的發生率，降低事故的嚴重程度，使事故的損失大大降低。

結束語：油田遠程無線監控系統的使用必然成為趨勢，將成為油田科學管理不可缺少的保護系統。在油井頻繁出現事故盜油等情況的今天，準確有效的事故預報警保護系統對油井安全運行將起到重要的支持作用。

參考文獻：

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