1.系統(tǒng)設(shè)計說明油田自動化信息系統(tǒng)建設(shè)主要包括油井遠(yuǎn)程監(jiān)控、配電線路自動化系統(tǒng)、輸油管線泄露監(jiān)測、集輸站庫自動化監(jiān)控等四個部分,其目的是利用現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)源頭自動采集,借助油田現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源自動加載到廠級實時數(shù)據(jù)庫,為各級管理部門應(yīng)用提供開放的數(shù)據(jù)平臺,使生產(chǎn)和管理人員及時控制和掌握生產(chǎn)動態(tài),從而實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的自動化;并可以對取得的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析、優(yōu)化,從而為保證生產(chǎn)設(shè)備正常運轉(zhuǎn)、降低生產(chǎn)
1.系統(tǒng)設(shè)計說明
油田自動化信息系統(tǒng)建設(shè)主要包括油井遠(yuǎn)程監(jiān)控、配電線路自動化系統(tǒng)、輸油管線泄露監(jiān)測、集輸站庫自動化監(jiān)控等四個部分,其目的是利用現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)源頭自動采集,借助油田現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源自動加載到廠級實時數(shù)據(jù)庫,為各級管理部門應(yīng)用提供開放的數(shù)據(jù)平臺,使生產(chǎn)和管理人員及時控制和掌握生產(chǎn)動態(tài),從而實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的自動化;并可以對取得的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析、優(yōu)化,從而為保證生產(chǎn)設(shè)備正常運轉(zhuǎn)、降低生產(chǎn)成本提供重要依據(jù)。下面我們就油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行論述。
1.1.現(xiàn)狀綜述
全國各地各采油廠已不同程度地進(jìn)行了油井監(jiān)控的試點工作,目前參與的廠商數(shù)量比較多,水平參差不齊,各個廠家都是在做試點工作,也有個別廠家開始規(guī)模推廣。也暴露出很多的問題,主要表現(xiàn)在油井現(xiàn)場設(shè)備可靠性差,可維護(hù)性差,不能承受油井現(xiàn)場惡劣的工作環(huán)境(包括高溫、低溫、潮濕和沙塵)。數(shù)據(jù)開放性不夠,往往是各個廠家互不兼容,軟件數(shù)據(jù)不能共享,呈現(xiàn)一個個的自動化孤島。
全國十幾萬口油井,已經(jīng)采用油井監(jiān)控的油井不會超過一萬口,不足總數(shù)的
10%。
1.2.設(shè)計思想
目的:
油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過對井口參數(shù)的實時檢測,采用輪詢-應(yīng)答的通信方式,將檢測到的油井狀態(tài),通過無線方式傳送給采油廠實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,并以C/S或B/S模式,使生產(chǎn)管理的各個部門能夠及時掌握油井工作狀態(tài),縮短油井故障處理時間,提高開井時率,增加原油產(chǎn)量,提高工作效率。另外,油井井口的控制器具有電量計算功能,可以為6kV 電力線路配電自動化系統(tǒng)提供基礎(chǔ)計算數(shù)據(jù)。
原則:
自動化工程必須按照“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫”的原則建設(shè),系統(tǒng)方案必須整體考慮網(wǎng)絡(luò)通訊、系統(tǒng)安全等問題,保證實時數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)開放,使整個系統(tǒng)具有極高的可靠性與實用性。
系統(tǒng)設(shè)計遵循“實用性、可靠性、先進(jìn)性、易維護(hù)”的基本原則,以方便操作、可靠運行為實施根本;方案設(shè)計既立足于實際,便于實施,又著眼于未來,為發(fā)展留有余地。技術(shù)方案普遍采用近幾年發(fā)展和改進(jìn)的新技術(shù)、新設(shè)備、新系統(tǒng),其所有硬件和軟件均應(yīng)經(jīng)過生產(chǎn)現(xiàn)場考驗,經(jīng)驗證具有先進(jìn)性和可靠性。
整個油田自動化系統(tǒng)在局域網(wǎng)上根據(jù)地域特點在每個采油廠設(shè)一個實時數(shù)據(jù)傳控中心(包括通訊處理機、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器),用于集中管理和存放各采油廠所轄區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)井、6KV 配電線路、聯(lián)合站、輸油管線的現(xiàn)場實時數(shù)據(jù),做到實時數(shù)據(jù)庫開放的原則。
整個系統(tǒng)構(gòu)成如下:
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方案說明:
井口控制器采集油井示功圖、電量、回壓、溫度等參數(shù),經(jīng)CDMA/GPRS 網(wǎng)或者數(shù)傳電臺,以CDMA/GPRS 專線方式或者數(shù)傳電臺接口(RS232) 接入采油廠通訊機、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,廠礦小隊的計算機可以用瀏覽器或客戶端方式對實時數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問。井口控制器改變以往只采電壓、電流有效值地模式,而是實時采集計算電機電量參數(shù),可為配電線路自動化系統(tǒng)提供所需的數(shù)據(jù)。
6kV 配電線路遠(yuǎn)方終端、采油廠通訊機、實時數(shù)據(jù)庫、配電SCADA 應(yīng)用服務(wù)器、工作站等,利用CDMA/GPRS 網(wǎng),組成配電線路自動化系統(tǒng),實現(xiàn)對配電線路運行狀況的實時監(jiān)控和管理。
集輸站庫自動化系統(tǒng)與輸油管線泄漏檢測系統(tǒng)均是相對獨立的一個系統(tǒng),經(jīng)局域網(wǎng)將系統(tǒng)采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳采油廠實時數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)網(wǎng)上數(shù)據(jù)共享。
通過B/S 模式,可以使管理者瀏覽和查詢?nèi)珡S實時數(shù)據(jù),及時了解現(xiàn)場生產(chǎn)情況。也可以通過C/S 模式對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析。
為了保證系統(tǒng)的時鐘一致性,系統(tǒng)配備專用的GPS時鐘,用于同步全網(wǎng)的系統(tǒng)時鐘,包括定時與各FTU、SU 遠(yuǎn)方對時。