自動(dòng)化軟件在油田油井監(jiān)控系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

一、 概述

油田油井大多都分布在各采油場(chǎng)，油井工作狀況的監(jiān)測(cè)和控制，一直是采油場(chǎng)一項(xiàng)重要和困難的內(nèi)容，一般的油井大多為油井巡視員或維修工定期巡回檢查，隨著油田現(xiàn)代化管理水平的不斷提高，早期的巡視員方式已逐漸被油井無人值守所代替。我公司研制開發(fā)了一套利用SCADA工業(yè)控制技術(shù)，適合國內(nèi)油井實(shí)際情況的無線遙控遙測(cè)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，使用MCGS通用版組態(tài)軟件和無線數(shù)傳電臺(tái)，系統(tǒng)無線遙測(cè)遙控主機(jī)將檢測(cè)到的單口采油井的狀態(tài)，通過無線方式傳送給監(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)各單井狀態(tài)的集中監(jiān)控，減少人員投入，縮短油井故障發(fā)現(xiàn)和排除時(shí)間，極大的提高了生產(chǎn)效率。另外，本系統(tǒng)還非常適合輸油管漏油，盜油監(jiān)測(cè)，在多家采油場(chǎng)中使用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

二、系統(tǒng)基本構(gòu)成

系統(tǒng)主要由采油場(chǎng)監(jiān)控中心和油井無線遙測(cè)遙控主機(jī)、傳感器、電機(jī)控保裝置等組成。采油場(chǎng)監(jiān)控中心一般設(shè)置在礦部、隊(duì)部或其它監(jiān)控調(diào)度部門，包括有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，一臺(tái)打印機(jī)和監(jiān)控中心收發(fā)信機(jī)。油井無線遙測(cè)遙控主機(jī)（RTU）。

油井工作狀態(tài)傳感器主要有溫度傳感器，電壓傳感器，電機(jī)電流傳感器，被監(jiān)控開關(guān)斷/合傳感器，它們將油井的工作狀態(tài)變換成對(duì)應(yīng)的電壓或電流值送至遠(yuǎn)程智能無線RTU。本系統(tǒng)留有擴(kuò)展接口，可根據(jù)油井實(shí)際情況增加。

RTU由帶有A/D，D/A變換器的高性能的單片機(jī)，電源管理電路，蓄電池供電電路以及無線數(shù)傳電臺(tái)組成。A/D變換將傳感器送來的表示油井狀態(tài)的模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，再由無線數(shù)傳電臺(tái)進(jìn)行信號(hào)處理和調(diào)制，以射頻信號(hào)的形式幅射到空間。電源管理電路是用來監(jiān)測(cè)交流電源用，一旦交流電源斷電，自動(dòng)轉(zhuǎn)為畜電池供電。當(dāng)交流供電正常時(shí)，又恢復(fù)由交流電源供電并對(duì)蓄電池充電，始終保持RTU供電正常。

監(jiān)測(cè)中心收發(fā)信機(jī)從空中接收到由油井遙控遙測(cè)主機(jī)的信號(hào)后，通過對(duì)射頻信號(hào)放大、解調(diào)，恢復(fù)成數(shù)傳信號(hào)送中心控制計(jì)算機(jī)處理計(jì)算，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油井工況。當(dāng)有異常時(shí)，中心控制計(jì)算機(jī)立即向油井遙控遙測(cè)主機(jī)發(fā)出控制命令，控制電機(jī)停機(jī)待修。

三、 統(tǒng)主要功能

1、油井工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)

a、 抽油機(jī)電源電壓監(jiān)測(cè)

b、 抽油機(jī)電源電流監(jiān)測(cè)

c、 電機(jī)開/關(guān)監(jiān)測(cè)

d、 漏油，盜油監(jiān)測(cè)

2、 油井實(shí)時(shí)故障報(bào)警

a、 電壓過壓、欠壓報(bào)警

b、 電流過流報(bào)警

c、 抽油機(jī)停報(bào)警

d、 漏油，盜油報(bào)警

3、 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和打印

耗電量，故障情況實(shí)時(shí)電腦顯示和統(tǒng)計(jì)報(bào)表打印。

4、擴(kuò)展功能：

本系統(tǒng)留有擴(kuò)展口，可根據(jù)油井情況和客戶需求增加。井口溫度監(jiān)測(cè)，井口油壓監(jiān)測(cè)，井口套壓監(jiān)測(cè)。

四、 系統(tǒng)主要技術(shù)性能

1、 傳感器測(cè)量精度和范圍

a、電壓：0～400V 2%FS

b、電流：0～150A 2%FS

c. 壓力：0～10Mpa 1%

d、A/D變換：12位

2、 通訊接口：RS-232，9600bps

3、 無線收發(fā)信機(jī)：

a、功率：5W（無遮擋傳送距離約20Km）

功率：25W（無遮擋傳送距離約50Km）

b、靈敏度：優(yōu)于0.25uV

c、射頻工作頻率：230MHz

d、最大可尋址數(shù)4096

e、信道數(shù)：16個(gè)可任選

4、 環(huán)境工作條件

a、溫度：-25℃～+55℃

b、相對(duì)濕度：96%RH

5、 中心計(jì)算機(jī)

使用研華工業(yè)計(jì)算機(jī)

6、打印機(jī)：激光

五、系統(tǒng)工程設(shè)備組成

1、 傳感器組件

2、 油井無線遙測(cè)遙控主機(jī)

3、 監(jiān)控中心收發(fā)信機(jī)

4、 控中心系統(tǒng)軟件（MCGS通用版組態(tài)軟件）

5． 監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)