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长庆油田模式的数字化井场(组)监测解决方案
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长庆油田模式的数字化井场(组)监测解决方案

长庆油田模式的数字化井场(组)监测解决方案

  1. 系统架构(三级层递式通讯链路)

1)单井数据采集:功图采集控制器(以下简称采集器)实时采集油井或注水阀组间数据。单井采集功图、电机三相电量、井口油压(或汇管压力),远程控制抽油机开停等;注水阀组间采集各水井注水压力、注水瞬时流量、累计流量,分水器压力等。

2)井场数据采集:井场RTU通过SMSF本地无线数字化通讯网络管理井场各个采集器,即管理井场N口油井和注水阀组间的数据采集、控制,N取值1~22。RTU受令采集井场数据并上传至站控中心,也受令下达要求采集器远程启停抽油机或调配注水阀组间流量等。

3)站控数据采集:站控中心通过无线网桥等远程控制管理各个井场RTU。RTU以Ethernet接口连接井场交换机,交换机连接无线网桥,站控中心同样以无线网桥方式接入数据服务器,RTU与站控中心的通讯链路即搭建成功。站控中心根据设置进行数据采集、存储并形成报表,还可进行远程开停抽油机或调配注水阀组间流量等操作。

 


2.实施方案

2.1.井场监测

通过上述系统架构可知,本系统以RTU为中间桥梁,实现单井、井场、站控三级层递式监控网络。对RTU而言,视半径300米内的井群可视为一个井场。

(1)单井监测:每口油井安装一台功图采集器、配套各型井参数传感器监测单井数据,以SMSF本地无线方式上传给井场RTU.

(2)阀组间监测:安装协议转换箱测取数据以485总线上传给RTU或者安装SM40P-5000KB-F型阀组间采集器测取数据以SMSF本地无线方式上传给井场RTU。

(3)井场监测:每个井场安装一台RTU监测井场内所有油和注水阀组间数据。

2.2.井场配置

1.数字化井场配置

序号

名  称

型  号

规  格

数量

用  途

1

油井智能监控箱

SM40KS5000E

 

1/井场

井场数据采集、远程通讯。

丛式油井(若干口)

2

功图采集控制器

SM40P-5000KB-II

 

1/

单井数据采集

3

载荷传感器

SMA4DC-B

0150KN/420mA,两线制,不分正负极

1/

监测悬点载荷,二者取其一。

SMA35GDDC-B

4

角位移传感器

SMA3636SC

-5050°/420 mA

两线制,不分正负极

1/

监测悬点位移

5

压力传感器

SM39Y04

04MPa/420 mA

1/井场

监测汇管压力,用户自配。

7

数字化智能电量采集控制器

SM6000P-CAN-ZL

800VAC/100A

1/

监测三相电流、电压、电量等使用

电流传感器

SMI-100

100A/50Ma

3/

8

语音报警器

SMBJ01Y

12V/20W

1/

远程开停井前语音告警

注水阀组间(1座)

1

压力传感器

 

RS485通讯

若干

用户自配

2

流量计

 

RS485通讯

若干

用户自配

3

阀组间采集器

SM40P-5000KB-F

无线传输

1

数据终端采集,二者取其一。

回路协议转换箱

用户自配

RS485通讯

1

 

4

日月驱动软件

 

 

1

站控中心后台数据处理。


3.本方案优点

3.1.结合现场,采用卡装、强磁吸附式安装,优点:

1)不动火、不动焊、不动钻、不动土,不破坏井场原貌;

2)安装、拆卸、移位、搬迁方便快捷;

3)安装安全、牢固、维护方便,不影响井场作业;

3.2.三级层递式结构,清晰明朗,优点:

1)单井传感器采用有线方式:满足功图采集的密集性、可靠性、稳定性。

2)采集器与RTU采用无线方式:无需挖沟、铺管、布线等,节省安装成本。

3)这种结构为未来数字化平台扩展奠定基础,扩展方便。

3.3.调试简单、快捷。优点:

本系统调试简单,仅仅井站设置、井场配置、系统轮巡配置三步骤即可完成,一般为安装完毕就等于调试完毕。系统借助无线网络的优势,可以远程对RTU、功图采集器进行升级、配置、故障检测、维护等,一般无需到开车上山。

1)单井测试:提供中文调试手册,此工作在现场单井安装完毕之后即刻进行。配备现场SM40P-5000K系统检测工具,针对功图采集控制器等快捷调试,重点检测安装接线正确性、单井功能的正确性。近程无线检测,无须连接RTU,无需打开功图采集控制器,坐在现场值班室或车内打开笔记本电脑接上无线通讯终端即可检测,方便快捷。确保现场一次性安装完毕、一次性检验测试完毕,确保一次安装合格率,避免反复上山,节省综合成本。

2)井场测试:提供中文调试手册。此工作在井场RTU安装完毕之后即刻进行。针对井场RTU快捷调试,重点检测井场RTU系统功能正确性、稳定性。拉一根网线一端连接RTU一端连接笔记本电脑。坐在现场值班室或车内打开笔记本电脑接即可检测,方便快捷。确保现场一次性安装完毕、一次性检验测试完毕,确保一次安装合格率,避免反复上山,节省综合成本。

3)站控测试:提供中文调试手册。此工作在井场全部安装完毕之后进行。无需配备检测工具,针对已安装井场系统调试,重点检测整个系统通讯链路稳定性、功能正确性、稳定性。远程无线检测,坐在站控中心打开电脑即可检测,方便快捷。远程设置参数、远程升级软件、远程功能测试等,确保井场RTU试完毕,确保安装合格率,无需上山,节省综合成本。

3.4.比对校验:

我们拥有自己的标准仪器,可对本系统进行数据比对校验:

1)检测操作方便:利用现在井上已有的工字架,液压式传感器配合仪器操作,无需卸负荷等操作,节省时间。

2)比对方便快捷:仪器自动录取本身测试的功图,同步录取功图采集器的功图。在一个界面上叠加。自动显示比对图形及参数。回放到电脑上即可生成文档,直接作为比对报告,无需再编辑。

 

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