井口數(shù)字化解決方案

建設意義

       井口數(shù)字化建設是油田地面工程數(shù)字化建設最底層、范圍最廣、最關鍵的現(xiàn)場部分，主要完成對現(xiàn)場井口的數(shù)據(jù)采集和控制。包括：抽油機油井、螺桿泵油井、電潛泵油井、注水井等。建立起覆蓋整個油田的、技術先進、質(zhì)量可靠、便于使用維護的基于物聯(lián)網(wǎng)的油田數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（SCADA）系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)字化油田的建設目標。

       在實時監(jiān)控方面，實現(xiàn)對油井的遠程示功圖、電流圖、功率圖采集，三相電參數(shù)采集以及中控室遠程啟?？刂?、空抽控制、間抽控制、變頻控制等節(jié)能控制；在生產(chǎn)管理方面，通過抽油機示功圖對油井工況進行診斷分析，通過電量數(shù)據(jù)掌握油井耗電情況和采取節(jié)能措施，通過功圖計產(chǎn)分析功能制定油井管理措施；在生產(chǎn)信息方面，在鉆采院室設置數(shù)據(jù)庫服務器和WEB發(fā)布服務器，實現(xiàn)油田生產(chǎn)信息在油田范圍內(nèi)的信息共享。

系統(tǒng)結構

       在高標準、高性能、高穩(wěn)定性的原則指導下，數(shù)字化油田系統(tǒng)結構如下圖所示，包括數(shù)據(jù)采集部分、網(wǎng)絡通訊部分和采集驅(qū)動WEB發(fā)布三大部分：

• 系統(tǒng)功能

• 系統(tǒng)特點

• 標準規(guī)范

• 典型業(yè)績

功圖法量油

       在井場，井場配套功圖傳感器，實現(xiàn)油井功圖全天候采集。在作業(yè)區(qū)監(jiān)控中心則安裝專門的示功圖量油診斷軟件，及時掌握油井產(chǎn)量情況和分析故障原因。

       所有監(jiān)測數(shù)據(jù)都是各井口RTU通過無線網(wǎng)絡與主RTU進行通訊，無線網(wǎng)絡采用的是ZigBee技術。ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應時間數(shù)

電參采集、油井壓力、溫度采集

       在抽油機控制箱配套電量模塊，監(jiān)測抽油機上下行過程中三相電流和三相電壓的變化情況；監(jiān)視抽油機運行狀態(tài)，對電機缺相、過載、空轉等故障實現(xiàn)自動報警，并能根據(jù)控制中心命令實現(xiàn)啟?？刂?。

井口視頻監(jiān)控

       根據(jù)每個井場的井口數(shù)量的不同，設置1至2套視頻監(jiān)控設備（8口井以內(nèi)含8口井用1套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，9-15口井用2套視頻監(jiān)控系統(tǒng)），實現(xiàn)對整個井場的實時監(jiān)控。每套視頻監(jiān)控設備支持云臺、鏡頭預置位功能，可以實現(xiàn)對多個固定位置的預置拍攝或取證拍攝。每套視頻監(jiān)控設備設具備智能物體行為分析功能的網(wǎng)絡視頻服務器1臺，實現(xiàn)對井場的周界報警、非法闖入等事件進行報警并進行廣播提示，同時在視頻操作站實時提醒操作人員，操作人員可以根據(jù)報警的情況通過手動操作攝像機進行近距離，高清晰取證錄像，同時也可以實現(xiàn)自動觸發(fā)遠程錄像功能。通過電子巡井功能，用戶可以實現(xiàn)遠程自動/手動巡井功能，并實時記錄生產(chǎn)現(xiàn)場的情況和各種生產(chǎn)參數(shù)，從而實現(xiàn)快速巡井，加快巡井周期，降低巡井工作量和生產(chǎn)成本。

螺桿泵井

       在螺桿泵井井口安裝無線扭矩傳感器，實時采集光桿的扭矩、負荷、轉速。在作業(yè)區(qū)監(jiān)控中心則安裝專門的螺桿泵量油診斷軟件，及時掌握螺桿泵井產(chǎn)品情況。

       RTU 提供了標準的RS485接口，能夠與螺桿泵控制變頻進行通訊。采集變頻實時數(shù)據(jù)，了解三相電壓、三相電流、電功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù)，并據(jù)此制定節(jié)能降耗措施。

電潛泵井

       在電潛泵井控制箱內(nèi)配套電量模塊，通過電流互感器對電泵井的三相電流進行實時監(jiān)控。

注水井

       在注水井安裝壓力傳感器，實時監(jiān)測注水井壓力的變化。