淺議智能化井場監控系統在油田采油工作中的應用

鄭　華（長慶油田分公司第五采油廠，陜西　　西安　　710018）

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淺議智能化井場監控系統在油田采油工作中的應用

鄭華
（長慶油田分公司第五采油廠，陜西西安710018）

摘要：隨著油田信息化建設的不斷發展，油田采油工作中智能化井場監控系統的建設已經納入到了信息化建設的進程之中。油田采油工作中數字化抽油機的工作狀況及井場的工況對采油工作的安全性和經濟性產生著重大影響。本文通過分析油田采油工作中井場監控系統的構建要求及當前我國智能化井場監控系統的組成部分，從而為井場監控工作的開展和智能化井場監控系統的應用提供參考。

關鍵詞：智能化；井場；監控系統；采油工作

我國油田分布較為分散，且所處的環境十分復雜，油田井場往往會受到自然環境和人為因素的破壞，甚至會出現盜竊的問題，井場監控的缺失已經威脅到油田采油工作的正常開展。隨著我國石油行業的不斷發展，我國油田生產建設也逐步邁上了數字化、信息化的發展道路。油田井場智能化監控系統的建設和發展為保障油田生產運輸安全奠定了基礎。

一、油田采油工作中井場監控系統的構建要求分析

我國的油田大部分都分布在交通不便的野外，其所處的自然環境十分惡劣，再加上盜竊和人為的破壞等問題，油田的生產和運輸安全遭受著嚴重的威脅。井場的油井安全控制工作成為油田采油工作的重要組成部分。要構建井場的智能化監控系統，首先需要了解井場監控的控制需求和系統功能需求。對于監控的控制需求來說，從不同的層面來看井場的監控控制也會表現出不同的需求。從油藏分析的過程來看，要進行油田的井場控制需要對井場的油壓、套壓、油氣比、含水率、井下溫度壓力等參數進行分析，強化油藏的可視化管理。從井場的生產過程來看，油井井口的原油溫度等參數需要嚴格控制，以此來合理計算油井到計量點的集屬管理；通過對抽油機的示功圖進行監控，及時把握油井的工況；通過核查電動機的運行狀況保證電動機的正常運行；通過對電網和井場周圍環境的監控合理控制井場的供電安全和生產設施安全。從井場監控的系統功能需求發展角度來看，監控系統通過遠程視頻監控等方式檢查抽油機的工作狀況及井口是否漏油等問題，同時遠程監控還會對井場作業的規范操作問題實施監控，監控人員能夠通過視頻查看現場作業的情況，一旦存在問題就需要及時發布停止作業，并做出違規檢查，從而有效防止井場錯誤操作導致的安全隱患。除此之外，井場監控系統還需要具有闖入智能分析功能、井場參數實時審查功能、產液自動計量功能、工況智能分析功能、電機遠程啟停功能等。這些功能能夠通過系統化、智能化的操作及時監控和控制井場的現場狀況，減少井場安全問題的發生。

二、智能化井場監控系統的構成部分分析

（一）監控系統中的監控中心

隨著傳統抽油機與數字化抽油機的組合，油田采油數字化、智能化建設也得到了進一步的發展。我國多數井場的智能化監控系統與數字化抽油機實現了良好的融合，對井場的信息采集、井場工況監視監控、抽油機運行狀態等情況能夠通過智能化的監控系統實現實時全程的監控。多數智能化監控系統是由井場信息采集部分和聯合站監控中心兩個部分組合而成的，數字化抽油機通過信息采集軟件將井場的數據收集起來，并傳輸到井場通信協議箱，再通過網絡系統將信息反映到聯合站監控中心，經過系統化的分析過程，監控中心會對井場的工作狀況、抽油機的工作狀況進行評價，從而做出適當的判斷。通過這種方式井場的數據信息能夠及時得到反映和處理，并實現了智能化的控制和監督。

（二）監控系統中的數字化抽油機

在智能化井場監控系統中數字化抽油機作為智能化監控系統的核心組成部分，其工作狀況影響著整個系統的工作環境和工作進度。油田采油工作中抽油機的智能化發展為智能化監控系統的形成和發展奠定了良好的基礎。數字化抽油機具有采集、傳輸數據的功能，還可以運用攝像機實現實時監控，運用無線網橋接收到信息模塊，并運用軟件對信息進行分析和處理，實現智能操作的即時性和有效性。

三、智能化井場監控系統軟件組成及其應用功能分析

（一）智能化井場監控系統軟件組成部分介紹

智能化井場監控系統可以分為4個結構層次，一是數據采集層，該層以數字化抽油機控制軟件為基礎，實現油井參數的實時監控，同時也可以結合智能化視頻監控軟件對井場現場狀況進行視頻采集。二是數據傳輸層，該層主要作用是要連接采集層與監控中心，實現數據的快速傳送。三是數據處理層，該層以智能分析軟件為基礎，通過及時對數據進行分析和數據實現對油井和井場設備的控制。四是人機界面層，該層則主要是為了滿足操作人員的查詢、分析、監控等需求。

在眾多的軟件中，智能化井場監控系統最重要的3個軟件是數字化抽油機控制軟件、視頻監控軟件、智能分析軟件。其中數字化抽油機的控制軟件是整個監控系統的核心，其中最佳沖次判定程序、平衡度調節程序、電機保護程序、故障自我診斷程序是該部分控制軟件的重要程序，這些程序既能對數據進行收集和分析，并運用控制功能將抽油機調節到最佳狀態，監控軟件能夠對數據進行分析后做出控制決定。其作為井場數據采集的重要軟件，最大的優勢是能夠通過軟件的組態形式實現對系統整體的控制，并運用各個模塊的基本功能促成監控層系統的集成。另外其與網絡通信設備的組合能夠在網絡技術的支持下實現集中管理和控制，還可以通過人性化的界面設置為井場智能分析軟件提供基礎數據集成分析服務。

第二個重要的軟件是視頻監控軟件。該軟件通過多元化的視頻硬件級圖像分析程序將監控視頻中的畫面進行檢測，并對檢測所得的數據進行分析，從而對井場的工作環境、抽油機的運行狀態進行鎖定，將拍攝的視頻畫面傳輸到監控窗口中，從而保證井場的工作環境。視頻監控軟件與智能控制平臺相聯系，工作人員可以通過操作控制平臺對監控畫面進行切換，且現場的監控錄像記錄可以隨時上傳，以供工作人員進行查看和取證。而起著重要分析作用的智能分析軟件則是對井場反映的信息進行及時地評測和處理，通過智能化程序對數據信息進行控制。智能分析軟件工作的基礎是經常數據庫存儲的數據信息。井場采集的抽油機運行參數、套壓、油壓等數據可以作為處理程序的對比數據，通過數據的對比分析，智能分析軟件可以及時對抽油機和井場的基本狀況進行控制，并及時對故障和問題進行報警處理，從而保證井場工作環境的安全性和抽油機的正常運行。智能分析軟件以油井計量軟件和功圖分析軟件為主，通過分析軟件的識別和分析，能夠對故障進行自動診斷，從而實現動態分析的目標。

（二）智能化井場監控系統在采油過程中的應用功能介紹

智能化井場監控系統在采油過程中發揮著多重功能，其中遠程實時監視功能依托于監控中心，通過監控中心的系統化操作監視抽油機的運行狀況及井場作業狀況，如抽油機是否漏油、故障修井作業的情況等，并運用抽油井控制系統及智能分析系統進行合理控制。闖入分析功能，根據監控視頻檢測車輛及人員進出情況，并對可疑情況及時進行警報以保證井場的生產安全。井參實時顯示功能主要是應用在抽油機參數的顯示和記錄。產液自動計量功能則能夠及時對油井的產液量進行記載和分析，并及時將數據傳輸給監控中心。

結語

隨著智能化、信息化系統的不斷發展，我國智能化井場監控系統的應用范圍會更加廣泛、應用程序也會更加符合油田采油的實際需求。智能化井場監控系統為實現井場無人值守和智能實時監控提供了條件，同時其也有效地提升了油田采油的效率，推進了油田生產管理工作的開展。

參考文獻

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中圖分類號：TN92

文獻標識碼：A