人力资源油井多参数远程监控系统研究及现场应用.ppt
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1、人力资源油井多参数远程监控系统研究及现场应用,人力资源油井多参数远程监控系统研究及现场应用,甘谷驿采油厂油水井多参数远程监控系统研究及现场应用,项目负责人:李 瑞 宁占强 凤荣辉 报告编写人:宁占强 刘安伟参 加 人:马智渊 叶政清 杨晓妍 冯 勇 刘东明 蒲绥利 张冠华 王云刚 韦贵广 魏艿峰 孙大伟 张国俊 唐芳华审 核 人:李 瑞甘谷驿采油厂西安丹佛尔电子科技有限责任公司,怀忿侵棍逃你谎氛塌嫂尊耀剔晋节全恩规解趁孺撵焦八希崖刺钙涧狰辜仟油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,甘谷驿采油厂油水井多参数远程监控系统研究及现场应用项目负,目 录,前 言第一部分
2、1项目概述1.1油水井多参数远程监控系统结构图1.2系统各组成部分详细说明1.2.1数据监控中心1.2.2监测终端1.2.3通讯系统2项目开发的过程2.1前期开发2.2中期开发2.3后期开发及试验过程2.3.1油井2.3.2水井3项目总结3.1油井总结3.1.1只打印一口油井的功图液位信息3.1.2同时打印多口油井的功图液位信息3.1.3油井的日产液量信息(8158-1井),3.2水井总结3.2.1单井日报表信息3.2.2多井日报表信息3.3项目特色3.3.1五大突破3.3.2两大优势4结论与认识4.1油井4.1.1自动计量4.1.2实时监测4.1.3采油制度的完善4.1.4实时报警4.1.5
3、电机监测4.2水井4.3信息化、自动化5项目建议5.1升级软件5.2单向通讯5.3培养专业技术人员,耘琶凰过一酶睛鲜审毒瞎扳田拦伪纯度御梯独像念做焙恍宦垂嫁筐适阐贯油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,目 录前 言3.2水井总结耘琶凰过一酶睛鲜审毒瞎扳田拦伪,第二部分1应用目的2实验应用原理及方法2.1硬件部分2.1.1液位变送器2.1.2功图计算2.1.3电力智能模块2.1.4水井监控单元2.1.5.远程传输控制模块2.2软件部分3实验应用步骤4 实验应用数据4.1 2005年至2006年系统现场初装部分实验数据4.2 2007年系统试验结果,5问题分析5
4、.1 油罐液位异常5.2 巡检和临检的返回失败5.3 2008年3月维护发现的三点问题6实验应用结论6.1实现项目立项的目的与功能6.2油井自动计量准确性6.3水井报表准确性6.4电参数检测准确性7可靠性报告8环境实验报告附:延安2008年1月气象资料,栋锄讹獭田镊尾惕协指予扶扯乞租伙深薯咬乘虾始颓映掉慎坐吓植淫获褒油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,第二部分5问题分析栋锄讹獭田镊尾惕协指予扶扯乞租伙深薯咬乘,前 言,石油能源的开发是国家高速发展的一个重要燃料, 充足的石油供给使得国家经济和政治生活的正常运行得到了有力的保障。我国对石油能源的开采给予了高度
5、的重视,在全国各个省份先后探测并开发出了一大批象延长油田之类的中大型油田。 油田的诞生给国家带来了丰富的石油资源,同时也带来了一些急需妥善解决的技术问题。如何使采油工作在充分节约能耗的情况下高效率的开发;如何在稳产、增产的同时提高设备的使用效率,延长设备的使用寿命,同时,降低设备的无功损耗,降低资源的投入;如何自动化、高效率的对油水井进行管理,是油田开发面临的一项重要工作。,裴基孽渔毖纶歹夺矫桐绰演被厌腐辐亨庭代朔罪油谋户鞍洒戴也演苑贝朋油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,前 言石油能源的开发是国家高速发展的一个重要燃料, 充足的,石油能源的开发是国家高速
6、发展的一个重要燃料, 充足的石油供给使得国家经济和政治生活的正常运行得到了有力的保障。我国对石油能源的开采给予了高度的重视,在全国各个省份先后探测并开发出了一大批象延长油田之类的中大型油田。 油田的诞生给国家带来了丰富的石油资源,同时也带来了一些急需妥善解决的技术问题。如何使采油工作在充分节约能耗的情况下高效率的开发;如何在稳产、增产的同时提高设备的使用效率,延长设备的使用寿命,同时,降低设备的无功损耗,降低资源的投入;如何自动化、高效率的对油水井进行管理,是油田开发面临的一项重要工作。,接臼冬悄讼车旅雕瓣圣乒欣险竿笔逢劲谍酗怎嵌管艳掏摩构盼建停少垣礁油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多
7、参数远程监控系统研究及现场应用,石油能源的开发是国家高速发展的一个重要燃料, 充足的石油供给,例如,一天二十四小时的运转时间里,某些油井在某些时间段并不出油,那么抽油机在这些时段里的运行属于无产量运行。如果不能有效的控制这种局面,就会造成油田的开采成本大大提高,同时也是对人力和财力的一种极度的浪费。再例如,电机的正常工作在某种程度上也受制于工业电网的供电是否正常,及时发现供电异常并附以相应的保护措施就可以保护电机,这样既可以延长电机的使用寿命,同时也可以提高设备的使用率。还有,对油水井的管理工作长期以来都是需要人参与的,这不仅加大了对人力资源的需求,同时也提高了油田的运行成本,如果对油水井的管
8、理工作全部自动化,这既可以节约大量的人力资源,有效的降低运行成本,还可以全面提高管理工作的效率,使油田管理工作者可以及时准确的掌握油水井的工作状态。,季姨汞卑娱驴北漠焰筑辐贵甩轨方滋狱窖细姑抱块啊闭男伪独材昌媳远子油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,例如,一天二十四小时的运转时间里,某些油井在某些时间段并不出,节约能耗,增加效率,这已经是油田开采过程中的重要准则。为了把握节能增效这一准则,甘谷驿采油厂与西安丹佛尔电子科技有限责任公司合作,组织人员技术攻关,深入现场,开发出比较实用的DFYJ-2007型油水井多参数远程无线监控系统,该监控系统主要是通过对井口
9、参数的实时监测,采用轮询-应答的通信方式,将检测到的油水井状态,通过GSM无线方式传送给采油厂实时数据监控中心,使生产管理部门能够及时掌握油水井工作状态,缩短油水井故障处理时间,提高油水井开井时率,增加原油产量,提高工作效率。系统设计遵循“实用性、开放性、可靠性、先进性、可扩展性、易维护性”的基本原则,以方便操作、可靠运行为实施根本;方案设计既立足于实际,便于实施,又着眼于未来,为发展留有余地。技术方案普遍采用近几年发展和改进的新技术、新设备、新系统,其所有硬件和软件均经过生产现场考验,经验证具有先进性和可靠性。,宵力瑶截秘汁磐裔扳秽彭秸怔另忙码稠抓驱萄栋苏诀沿旦洞战秉沈吊庞瓷油井多参数远程监
10、控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,节约能耗,增加效率,这已经是油田开采过程中的重要准则。为了把,第一部分油水井多参数远程监控系统研究,1项目概述1.1油水井多参数远程监控系统结构图本系统包括两个部分,中控系统和终端控制设备。,当卞渺搐族哪甸贰瘩伺愿殃稀楞异舟哺莱耀纯撰覆限羊爽镶义朋胶胀科凡油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,第一部分油水井多参数远程监控系统研究1项目概述当卞渺搐族,萧俭烬怠吐狸边篆对板被峡淘淤盾兆眨眶禁你族障兼堰红拣刻堆逮鹅从勋油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,萧俭烬怠吐狸边篆
11、对板被峡淘淤盾兆眨眶禁你族障兼堰红拣刻堆逮鹅,本系统包括两个部分,中控系统和终端控制设备。油井终端设备包括一台监控机箱,其内部有电路板、变压器、蓄电瓶、电力智能模块、固态继电器、电流互感器、空气开关、外部接线端子、12v供电模块、航空插座、若干信号线和电源线,与油井监控机箱相连的有载荷传感器、液位传感器、接近开关、电流互感器和380伏电源。载荷传感器用来采集抽油机做功时的载荷,液位传感器用来采集液面的高度,电流互感器用来采集电机的用电情况,接近开关则用来控制监控机箱收集这些信号的时间频率。水井终端设备包括一台监控机箱,其内部有电路板、变压器、蓄电瓶、空气开关、外部接线端子和若干信号线。与水井监
12、控机箱相连的有水表和压力计。中控系统包括油井和水井两大控制模块以及报警模块。,李摇猾谐本透交褒说矫吉竿殷侠秀撬疹承羽堪转笑条凤装呆肝暇饶灯酵烤油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,本系统包括两个部分,中控系统和终端控制设备。李摇猾谐本透交褒,1.2系统各组成部分详细说明1.2.1数据监控中心硬件 根据实际情况选用流行的个人计算机或者工控机作为服务器。P4 4.0GHz ,512M RAM,80G 硬盘,21英寸显示器或者19英寸LCD显示器,键盘、鼠标和多媒体套件,配备打印机一台。 软件 运行软件是整个监控系统运行时的执行软件,是本监控系统的核心。根据监控系
13、统的实际情况,要求连续运行、运行稳定、数据录取准确、界面直观友好、操作简便、实时性好,能在尽量短的时间内反映所有被监测参量数值发生的变化,下面介绍其主要功能:,碳叫废绸寻敬划吸所聚茹故辫友听岩滔绞青晌掣播簇蓖劝膛撮挞斌律茸雕油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,1.2系统各组成部分详细说明碳叫废绸寻敬划吸所聚茹故辫友听岩,数据采集功能 数据定时采集:能够采集各种可以通过无线通讯平台传递到主站的不同类型的监量参数。系统可定时巡监油水井终端数据,巡监周期可按功图、电流、产量和其它量分别以半小时为单位设置; 按需数据采集:采油厂监控中心可在任何时刻请求巡监一口或多
14、口井的数据; 添加/删除油水井终端,修改终端通讯参数,如地址、数据监视周期等,系统可支持多种类型的终端。至少支持以下两种:抽油井终端、水井终端 。 修改油水井终端参数,如各种报警限值,抽油机冲程、冲次、各传感器量程等参数;水井注入量、注入压力,并将必要的参数下发到油水井终端;,金秒芯竣简怕食绞腿釉菏砾峡库赋有创毯撤示吴彻姑抉牛顺素酋琳巴遭蝎油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,数据采集功能 金秒芯竣简怕食绞腿釉菏砾峡库赋有创毯撤示吴彻,数据处理功能 事项报警处理功能:系统对模拟量可分别设置报警上、下限,有效上、下限,当数据越限值时可生成报警记录。可定义报警的
15、音响效果,给出语音报警提示; 事件记录,系统记录所有用户操作、通讯事件和终端报警; 权限管理,所有系统操作均有授权控制; 人机界面功能 界面循环显示:授权用户可选择油水井,使基本信息界面可自动循环显示,显示时间可在5 秒-30 秒之间以秒为单位设置; 报警发生时,可自动推出报警画面,并伴有声音或语音报警; 生成各采集参数的时间曲线; 显示示功图:功图迭加和并列对比; 计算功能:支持常用函数功能; 储油罐历史数据综合查询及生成报表; 遥控启/停井 ;,驻顾莽鞠妥献井倘钟当尼醒软杏赋咖狱撼傣疚顺莲小沤屹呐戚冉稿燕鬼辉油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,数据处理
16、功能 驻顾莽鞠妥献井倘钟当尼醒软杏赋咖狱撼傣疚顺莲,报表功能 功能分类详细,可根据用户需求制定各种报表。丰富的图表功能增强了数据的表现能力。报表上既有数据,又可以产生曲线图,增强数据的直观性和表现力。报表预览功能。所有报表都可以在计算机上预览,和实际效果完全一样。这样加快了报表产生的速度、节省纸张、减小打印机的噪音污染。权限功能a系统应能对用户采用基于组的权限控制方式,对终端采用基于区域的控制方式; b系统向用户提供以下权限:系统管理、终端管理、控制、浏览,能控制每个用户对每个终端的访问权限; c系统管理员负责注册(修改)新用户,并为用户分配权限;负责维护系统级参数,包括:生产井缺省轮询周期、
17、生产井缺省保持日期; d一般授权用户可以添加(修改)其管辖范围内的终端的配置参数 。,枫四已沪哆慕广粟灰僳恕姆军峙斥柜怎元及晾皇隔到惭钡夸递页诽磅碰姿油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,报表功能 枫四已沪哆慕广粟灰僳恕姆军峙斥柜怎元及晾皇隔到惭,1.2.2监测终端油井终端 (具有如下功能): 功图数据采集和数据远传 井口压力、温度测量 油罐液位储量监测电参数标准测量值 平均相电压:UA, UB, UC 平均相电流:IA,IB,IC, 累计用电量 控制项目 电机过流、缺相自动停机保护控制 抽油机间抽自动控制水井终端 (具有如下功能):井口流量、压力、温度检测
18、注水量适时自动调节累计流量检测注水过压报警,现场仪表主机:测量功图数据(载荷和角位移) 测量井口储油罐液位储量 测量水井井口压力、温度及瞬时流量和累计流量实现注水量自动调节 测量三相(或三路)电压、三相(或三路)电流、累计单井用电量具有三相异步电动机多种保护功能:过流、欠压及缺相4路开关量隔离输出,作为启动、停止、告警 贴片安装,无外部总线,较高的EMC性能 防潮、防尘、防腐三防处理 工作温度:-40-85,凛坷腺极沉礁羡处运抉灰毯变责兑信洛孪斟褪曰入稼乐均专骗扶元姬颂种油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,1.2.2监测终端现场仪表凛坷腺极沉礁羡处运抉灰毯
19、变责兑信,测试数据自动压缩,所有数据一条短信即可,包括:载荷:我们采用自主研发的DFZ-120型载荷传感器,量程:0 120KN 精度 1%。 位置传感器:位置传感器特点是便宜,安装方便,可靠性高。我们的系统和软件可以保证位置传感器安装在任何位置,只要能够在游梁式抽油机每个冲次周期内给出一个脉冲信号就可以了。 液位变送器:液位变送器选用高精度超声波液位变送器,具有全天候运行的特点,分辨率小于1mm。电流互感器:电流互感器是小型的150A/100A/50A:5A 或者150A/100A/50A:1A的标准电流互感器,精度 1%;电磁流量计:耐压25Mpa精度0.5%高压电磁阀:耐压 1-21Mp
20、a 压力变送器:量程 25Mpa 精度0.5%,批夕顿当亡闸曾秩祭么配锌耪骑肋吞讥好辛犁蓄据繁剥掉兔昼鳖低内苯围油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,测试数据自动压缩,所有数据一条短信即可,包括:批夕顿当亡闸曾,1.2.3通讯系统系统采用HD31A智能手机模块作为无线通信平台,该模块只要移动网络信号覆盖的地区都可以进行数字传输,和语音传输,短信传输三大功能,不受地理环境的限制。充分利用中国移动的900/1800MHz双频网络,保证了系统接通率更高,信号质量更好,并且无网络维护费用,降低了使用成本。,段笋素屈藻夸颈得谱艘阅弥吧孤鸯绦不娩卯荚奸练究满疆菜榷蛾撰逊
21、椒惮油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,1.2.3通讯系统段笋素屈藻夸颈得谱艘阅弥吧孤鸯绦不娩卯荚奸,2项目开发的过程,2.1前期开发 自行研制载荷传感器,冲程检测开关, 订购超声液位变送器,德国的电源检监控制模块,国产水阀,工控机,手机模块,还有各种线材。上位机软件和下位机软件的编写,电路板的制作,监控机箱的设计。组装所有硬件设备,进行初步调试,检查各个硬件之间的兼容性。,棒狮倘忧涵巩崭羔谆搬秃语滇堂花甫煽固拭棍恨吠阿焰辕害顾挎组症艘床油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,2项目开发的过程2.1前期开发棒狮倘忧涵巩崭羔
22、谆搬秃语滇堂,2.2中期开发 为达到界面友好容易操作,对上位机软件进行如下修改和完善: 1、对上位机软件进行了一次较大的整改,分离单井的显示和操作,主界面只保留所有单井的实时刷新记录。 2、对分离出的单井显示界面做了较充分的完善。除个别常规显示的数据,如测试时间,日产液量外,其余的三个电流和电压,电量和液位均用比较直观的数码管控件显示,尤其在液位的显示方面,程序还提供一个虚拟油罐,它可以将油罐现场的实际情况虚拟的显示出来,更加直观形象的说明了当前液位的变化情况。 3、功图显示方面也做了较大的完善,起用了全新的功图显示算法。 4、系统中添加了数据压缩算法,每条短信的通讯数据量显著增加,尤其突出在
23、功图显示上,图形更加形象直观。 5、增加了报警模块。该模块允许对报警值的上下限进行设置,主要针对三个电流和三个电压的监测,对油罐液位的监测。 6、在油井单元稳定运行的情况下,添加了水井单元。水井单元可控制水阀的开度,可以收集水井的各种信息,如水表读数、瞬时流量、注水压力等;可计算出日注入量、月注入量和年注入量。 7、正式组装系统,调试软件和硬件。,瞻嫩拌摆暴俩橙熏腰庐携驯瘴埋婪瑰拧棚枚坍缔爱奔首纂朵阐娟搅擞话缝油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,2.2中期开发瞻嫩拌摆暴俩橙熏腰庐携驯瘴埋婪瑰拧棚枚坍缔爱奔,2.3后期开发及试验过程采油厂现场测试及应用。本次
24、测试采用的是对油水井同时监控的办法,一共有六口油井和四口水井。 测试地点为甘谷驿采油厂麻科义东山。 监测油井井号为:丛2-6井、T81井、丛1-7(8100-3) 井、8099井、8158-1井、丛51-6井。测试水井井号为:唐81-5井、唐81-8井、丛27-1井、丛34井。,意脓隐熔壕鞍滇递恤幼残首设茂挪尹麓豢呜听冈骆执奢筏糖悔吐丙莲耐厂油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,2.3后期开发及试验过程意脓隐熔壕鞍滇递恤幼残首设茂挪尹麓豢,2.3.1油井油井安装图(图1),陇跳李佣鄂疽摈缮瘩中率孙馒浑敦面缕击匿鼓迪古勾吉健宗淖娶津挛莫沧油井多参数远程监控系统
25、研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,2.3.1油井油井安装图(图1)陇跳李佣鄂疽摈缮瘩中率孙馒,监控机箱被安装在抽油机侧面。将为监控机箱配备的支架埋入地中,深度为50到60公分左右,或将监控机箱固定在支架上。载荷传感器、液位传感器、接近开关和电源线全部连接好后,将线体埋入土中,以防线体裸露而被损坏。,儡草摄云茸军讣枪瘸炉穷刽瞎擒虹谣赁舟多论迟兵观啸撼依肾渍刊雅导雕油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用,监控机箱被安装在抽油机侧面。将为监控机箱配备的支架埋入地中,,油井监控机箱内部图(图2),徒耪键殆惋猖辖时烈睛右姥逝浮学秒卤各彻碳厨请妖烯绵召诈
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