Language
應用方案
Application Solution
長慶油田模式的數字化井場（組）監測解決方案
分類：
油氣物聯解決方案
發布時間：
2021-10-14
- 系統架構（三級層遞式通訊鏈路）
（1）單井數據采集：功圖采集控制器（以下簡稱采集器）實時采集油井或注水閥組間數據。單井采集功圖、電機三相電量、井口油壓（或匯管壓力），遠程控制抽油機開停等；注水閥組間采集各水井注水壓力、注水瞬時流量、累計流量，分水器壓力等。
（2）井場數據采集：井場RTU通過SMSF本地無線數字化通訊網絡管理井場各個采集器,即管理井場N口油井和注水閥組間的數據采集、控制，N取值1～22。RTU受令采集井場數據并上傳至站控中心,也受令下達要求采集器遠程啟停抽油機或調配注水閥組間流量等。
（3）站控數據采集：站控中心通過無線網橋等遠程控制管理各個井場RTU。RTU以Ethernet接口連接井場交換機，交換機連接無線網橋，站控中心同樣以無線網橋方式接入數據服務器，RTU與站控中心的通訊鏈路即搭建成功。站控中心根據設置進行數據采集、存儲并形成報表，還可進行遠程開停抽油機或調配注水閥組間流量等操作。
2.實施方案
2.1.井場監測
通過上述系統架構可知，本系統以RTU為中間橋梁，實現單井、井場、站控三級層遞式監控網絡。對RTU而言，視距半徑300米內的井群可視為一個井場。
(1)單井監測：每口油井安裝一臺功圖采集器、配套各型井參數傳感器監測單井數據，以SMSF本地無線方式上傳給井場RTU.
(2)閥組間監測：安裝協議轉換箱測取數據以485總線上傳給RTU或者安裝SM40P-5000KB-F型閥組間采集器測取數據以SMSF本地無線方式上傳給井場RTU。
(3)井場監測：每個井場安裝一臺RTU監測井場內所有油井和注水閥組間數據。
2.2.井場配置
表1.數字化井場配置
|
序號 |
名 稱 |
型 號 |
規 格 |
數量 |
用 途 |
|
|
1 |
油井智能監控箱 |
SM40KS5000E |
|
1臺/井場 |
井場數據采集、遠程通訊。 |
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|
叢式油井（若干口） |
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2 |
功圖采集控制器 |
SM40P-5000KB-II |
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1臺/井 |
單井數據采集 |
|
|
3 |
載荷傳感器 |
SMA4DC-B |
0～150KN/4～20mA，兩線制，不分正負極 |
1臺/井 |
監測懸點載荷，二者取其一。 |
|
|
SMA35GDDC-B |
||||||
|
4 |
角位移傳感器 |
SMA3636SC |
-50～50°/4～20 mA 兩線制，不分正負極 |
1臺/井 |
監測懸點位移 |
|
|
5 |
壓力傳感器 |
SM39Y04 |
0～4MPa/4～20 mA |
1臺/井場 |
監測匯管壓力，用戶自配。 |
|
|
7 |
數字化智能電量采集控制器 |
SM6000P-CAN-ZL |
800VAC/100A |
1臺/井 |
監測三相電流、電壓、電量等使用 |
|
|
電流傳感器 |
SMI-100 |
100A/50Ma |
3臺/井 |
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8 |
語音報警器 |
SMBJ01Y |
12V/20W |
1臺/井 |
遠程開停井前語音告警 |
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|
注水閥組間（1座） |
||||||
|
1 |
壓力傳感器 |
|
RS485通訊 |
若干 |
用戶自配 |
|
|
2 |
流量計 |
|
RS485通訊 |
若干 |
用戶自配 |
|
|
3 |
閥組間采集器 |
SM40P-5000KB-F |
無線傳輸 |
1套 |
數據終端采集，二者取其一。 |
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|
回路協議轉換箱 |
用戶自配 |
RS485通訊 |
1套 |
|||
|
|
||||||
|
4 |
日月驅動軟件 |
|
|
1套 |
站控中心后臺數據處理。 |
|
3.本方案優點
3.1.結合現場，采用卡裝、強磁吸附式安裝，優點：
（1）不動火、不動焊、不動鉆、不動土，不破壞井場原貌；
（2）安裝、拆卸、移位、搬遷方便快捷；
（3）安裝安全、牢固、維護方便，不影響井場作業；
3.2.三級層遞式結構，清晰明朗，優點：
（1）單井傳感器采用有線方式：滿足功圖采集的密集性、可靠性、穩定性。
（2）采集器與RTU采用無線方式：無需挖溝、鋪管、布線等，節省安裝成本。
（3）這種結構為未來數字化平臺擴展奠定基礎，擴展方便。
3.3.調試簡單、快捷。優點：
本系統調試簡單，僅僅井站設置、井場配置、系統輪巡配置三步驟即可完成，一般為安裝完畢就等于調試完畢。系統借助無線網絡的優勢，可以遠程對RTU、功圖采集器進行升級、配置、故障檢測、維護等，一般無需到開車上山。
（1）單井測試：提供中文調試手冊，此工作在現場單井安裝完畢之后即刻進行。配備現場SM40P-5000K系統檢測工具，針對功圖采集控制器等快捷調試，重點檢測安裝接線正確性、單井功能的正確性。近程無線檢測，無須連接RTU,無需打開功圖采集控制器，坐在現場值班室或車內打開筆記本電腦接上無線通訊終端即可檢測，方便快捷。確保現場一次性安裝完畢、一次性檢驗測試完畢，確保一次安裝合格率，避免反復上山，節省綜合成本。
（2）井場測試：提供中文調試手冊。此工作在井場RTU安裝完畢之后即刻進行。針對井場RTU快捷調試，重點檢測井場RTU系統功能正確性、穩定性。拉一根網線一端連接RTU一端連接筆記本電腦。坐在現場值班室或車內打開筆記本電腦接即可檢測，方便快捷。確保現場一次性安裝完畢、一次性檢驗測試完畢，確保一次安裝合格率，避免反復上山，節省綜合成本。
（3）站控測試：提供中文調試手冊。此工作在井場全部安裝完畢之后進行。無需配備檢測工具，針對已安裝井場系統調試，重點檢測整個系統通訊鏈路穩定性、功能正確性、穩定性。遠程無線檢測，坐在站控中心打開電腦即可檢測，方便快捷。遠程設置參數、遠程升級軟件、遠程功能測試等，確保井場RTU試完畢，確保安裝合格率，無需上山，節省綜合成本。
3.4.比對校驗：
我們擁有自己的標準儀器，可對本系統進行數據比對校驗：
（1）檢測操作方便：利用現在井上已有的工字架，液壓式傳感器配合儀器操作，無需卸負荷等操作，節省時間。
（2）比對方便快捷：儀器自動錄取本身測試的功圖，同步錄取功圖采集器的功圖。在一個界面上疊加。自動顯示比對圖形及參數。回放到電腦上即可生成文檔，直接作為比對報告，無需再編輯。
關鍵詞： 井場監測,單井數據采集,井場數據采集,站控數據采集,數字化井場采集系統
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