油田自动化系统

油田自动化系统（精选11篇）

油田自动化系统 篇1

摘要：随着网络信息化的飞速发展和生产数据的日积月累, 采用传统的管理方式和数据手工记录模式已不能满足现代企业的发展要求。生产信息的实时采集、数据统计和查询的网络化已成为现代企业提高工作效率, 降低生产成本的有效手段。要实现现场数据和设备信息的实时采集和数据分析, 指令的远程下达以及对设备的控制等功能, 迫切要求分布广泛的现场生产数据实现网络化。

关键词：油田,自动化,监控

油田的一个采油厂由多口油井、计量站、管汇阀组, 转油站, 联合站、原油外输系统、油罐以及油田的其它分散设施组成, 那么整个采油厂的各种设施的工作状态及采出油品的数据 (主要有温度、压力、流量等) 就直接关系到油田生产的稳定及原油质量。目前大多由人工每日定时检查设备运行情况并测量、统计采油数据。由于油井数量多且分布范围由几十至上百平方公里, 这种方式必然使工人劳动强度加重, 并且影响了设备监控与采油数据的实时性, 甚至准确性。也同时存在笔误, 作假等隐患。这样会导致上层无法正确了解到现场的真实情况, 并且不能根据生产所消耗的实际劳动力等数据, 制定较有效、灵活的处理方案。所以油厂的自动化、信息化就显得极为突出。

为了实现油田数据信息化、网络化, 实现数据全局共享, 厂长、总工等管理人员利用现有的网络系统查看其监控点的数据, 打破各个监控现场相互之间长期形成的"信息孤岛"局面, 本系统采用目前国际上最先进的远程监控系统, 利用现有的局域网络基础, 通过网际组态软件Web Access的远程数据传输功能, 实现数据的网间共享以及实时监控。本方案详细的从网络架构、采集原理、记录方式、数据通讯规约、网络安全等多方面, 并对油田广泛分布各地的监控站点的数据信息提出完整的监控解决方案。

1 监控软件Web Access

Web Access是美国著名专业从事自动化HMI/SCADA系统组态软件研发与应用的Broad Win科技有限公司开发的一种基于WEB技术监控系统。

Web Access是以网络浏览器Internet Explore为基础, 并将TCP/IP协议内置于软件核心中, 互联网的开放性便成为Web Access系统的有机构成部分。整个系统与互联网无缝连接。客户端无需负担额外费用便可通过标准网络浏览器对系统进行访问, 进行在线动态编辑, 随时随地掌握系统动态。与传统系统不同, 基于其内置的互联网连接性, Web Access支持的客户端不受数量限制, 是最佳成本的互联网控制方案, 同时Web Access的多叠式网络安全架构也保护终端用户的数据和整个系统。

2 系统组成原理

根据油田各个监控子系统的特点, 结合网际组态软件Web Access的网络架构, 在各个联合监控站点和电泵站监控中心的数据采集系统服务器中安装Web Access监控节点部分软件 (Scada Node) 。对于已有数据采集系统软件的站点, Web Access通过提供的标准数据接口如DDE、OPC、ODBC等从现有的数据采集系统中提取动态实时数据 (同时也要求现有的数据采集系统至少提供一种便于数据共享的标准数据接口) , 对于尚未建立数据采集系统的站点, 则需要全新建立数据采集系统, 数据采集系统中包括软件和硬件两个部分, 硬件部分客户可以自由选择目前国际上主流的服务器、交换机、PLC、智能模块、传感器等。Web Access本身自带的上百种国际主流控制器设备驱动直接和底层硬件进行通讯, 从而实现数据的采集、画面的组态、信息的发布。除进行数据采集远传之外, Web Access还可以根据监控点的设备分布情况和工艺流程, 绘制监控界面和报警、报表、曲线图等。监控人员可以和现场人员一样掌握现场的数据, 有身临其境的感觉。同时各监控站点可以利用本地打印机进行报警信息、报表数据的打印输出。

局域网内甚至是互联网内的管理人员的PC机必须安装Web Access客户端Client插件, Web Access服务器通过授权用户名、密码的方式审核远程访问者的身份, 极大地保护生产数据的安全性。

3 数据采集传输原理

由于油田分布的一般特点, 即分布范围较大、现场环境条件较差等, 为了能够在较差的环境下正常采集现场数据并且能够及时地发回数据, 在底层的数据采集和控制设备, 选用研华公司的系列产品, 其中包括了它的ADAM系列控制器和I/O模块。这些控制器和I/O模块支持多种形式的接口连接方式, 与底层的现场设备进行连接。在数据采集和处理方面, 采用了嵌入式数字控制器FAS-2046, 由FAS-2046来实现收集整理下层设备采集的数据, 并由它向上传输到监控节点。由于他们采用了独特的架构设计, 以及高性能的技术指标, 可以让这些控制器和模块在恶劣的环境下正常工作, 同时在面板设计方面也具有安装简单、灵活等特点。

FAS-2046控制器, 采用目前经现场实际考验并广泛使用的实时OS技术, 提供一套Windows CE.net解决方案, 支持多种标准的网络接口, 两个以太网、一个RS-232和两个RS-232/485串行等通讯接口用于通讯。具有开放、可扩展以及无风扇无磁盘的设计优势。强大的图形化编程工具 (FAS-pro) 支持对FAS-2046的控制逻辑开发, 使他的控制效果更加出色。

而ADAM4000系列是通用传感器到计算机的便卸式接口模块, 内置微处理器使其可以独立提供智能信号调理, 模拟量I/O, 数字量I/O数据显示和RS-485通讯等功能。而ADAM5000分为数据采集控制系统和PC可编程独立控制器。

Web Access能通过串口, 以太网等通讯方式与下层的数据采集控制器FAS-2046进行数据的传送, 即可以从控制器上抓取现场的各项数据, 同时也可以向下发指令通过控制器来控制底层设备的运行操作变化。

当数据采集上来后, Web Access的工程节点可以作为Web服务器向外发布, 支持区域局域网的访问浏览, 同样支持来自以太网或者Internet的远程访问。不论用户从哪里访问节点, 只要有相应的权限就可以读取数据或者下达指令, 操作底层设备。

4 软件实现功能

4.1 实时监控

Web Access监控主机 (Scada Node) 将实时采集从现场层送上来的现场重要数据 (如:电压、电流、含水率、含油率、压力、温度等) , 并将数据以图文并茂的形式显示于监控页面中, 监控人员可以根据屏幕显示对现场的情况进行实时监视, 掌握现在设备的运行情况, 当现场发生任何变化 (如有报警信息产生) Web Access监控主机 (Scada Node) 将随之变化并发出警报信息。

在监控层的操作人员将第一时间内得到现场的警报信息, 警报信息的表现方式除可以在屏幕上会有动画/闪烁/列表等提示外, 还可以以声音/网络E-MAIL/短信等方式通知不在现场的管理人员。

4.2 多样式的报警信息

当系统有报警产生时, 操作员可以根据上图中在线报警栏中的信息提示得知警报, 同时, "在线警报"按钮也会呈现红色闪烁状态, 点击进入"报警摘要"画面中。在主画面中, 不同的报警信息也会有不同的报警显示形式, Web Access提供多媒体语音报警、动画闪烁报警, 弹出窗口报警、发送E-MAIL报警等, 可以实现全方位的报警信息通报。在线报警栏中的报警信息, 在每一个监控页面都是相同的, 无论现场还是远程监控站, 而且所有站点的的报警信息是全局联动的, 可以让操作人员最短时间内发现报警信息, 解决故障。

4.3 数据记录显示

Web Access提供实时曲线、历史曲线对数据进行显示记录, 以方便用户根据曲线走势进行系统分析;还提供报表查询、打印功能, 有值班报、日报、月报, 同时也可以根据需要, 输入起始时间、终止时间和采集频率的不同而来查询相应时间段的数据报表。还可以通过高级选项设定查询数据的显示类型, 如最大值、最小值、平均值等。用户可以直接将报表输出打印或发送E-MAIL到指定邮箱。发送报表格式为HTML格式, 可以轻松将报表导出到EXCEL等工具软件进行处理加工。

数据的整理和保存也是在工程节点上完成的, 数据服务器既可以是Web Access自带的Access数据库, 也可以采用SQL SERVRE, O-RACAL等关系型数据库, Web Access可以通过ODBC的指向来完成数据库的设定, 在数据的采集整理过程中写入指定的数据库中, 方便用户在需要时候的调取数据作保表, 进行分析处理。

参考文献

[1]李凉.大庆油田天然气监控管理系统[J].工业控制计算机, 2002-05-20.

油田自动化系统 篇2

摘要：随着油田从数字化向智能化油田方向迈进，各种类型的智能仪表、设备在生产现场广泛应用，但同时也对员工的业务技能提出了更高的要求，应通过一系列方法提高自动化维护员工的业务素质以适应油田发展的需要。

关键词：油田自动化 维护员工 技能培养

随着油田从数字化向智能化油田方向迈进，各种类型的智能仪表、设备在生产现场广泛应用，但同时也对员工的业务技能提出了更高的要求。根据油田生产管理的需要，自动化维护的生产骨干被不断输出流动到其他单位，同时又有新员工补充到运行维护岗位。人员的快速流动造成维护员工的暂时断层。为保障油田自动化系统的的安全平稳运行，快速提高新员工的业务技能，尽快适应自动化运行维护工作的需要。

一、自动化维护员工现状分析

1.人才断档，技术乏力

自动化维修主要职责是油田作业区6座处理站、65座计量站和700余口油井自动化的维护、应用和技改工作。整个班组新老交替，人员流动较大。虽然在提升人员技能水平上采取了集中培训、在岗实训等等措施，但班组人员的整体技能水平仍然难以满足安全生产的实际需要。一方面是班组大部分人员都是凭经验干事的老员工；另一方面是新进高素质员工有限，新鲜血液补充不足。自2008年以来总共新进新员工11人，但调走和走上领导岗位的就有6人，仍然难以满足实际需求，尤其是技术人员流动较大。

2.理论分析欠缺，习惯凭经验办事

主要表现在对故障的统计分析上欠缺，维护水平不高。平时的故障处理基本是：发现-上报-排计划-消除，流程单一，没有从生产计划、设备修理和故障消除等多方面对设备故障产生的原因做系统分析，事后总结没有向事前防范转变，以致同类故障反复出现，疲于应付。班组人员凭经验办事，理论功底欠缺，分析和理解水平有限，对标准化作业指导书的理解也千差百异，作业指导书的准确落实与实际执行需要反复磨合以致影响生产效率。

3.管理模式模糊，技术人员作用不明显

主要表现在：一是班组建设的目标不明确。对班组应该建成什么样的班组，认识比较模糊，意识比较淡薄，缺乏具体的目标，缺乏对班组建设的统一规划和指导协调。二是班组员工协同作战能力不强，由于人员少，员工工作存在单兵作战，技能水平和综合素质难以提高。三是技术人员地位被弱化。中控室目前采取的是“中控到-班组”管理模式，这种模式下，技术人员不用为日常任务调配操心，只要知道每天干什么活就行了。虽然由班组长组织协调、应对突发事件能力，导致技术人员的作用发挥得不够明显

二、维护员工培养的目标和任务

积极改善现有人员的知识结构，稳定关键人才，培养和造就一支数量充足、结构合理、素质优良的自动化维修技能人才队伍。自动化维护员工的培养主要针对包括设备知识、操作技能、工艺流程、维护维修等各类理论知识，以及发现故障隐患和排除故障的能力。目的就是使自动化维护员工按规程操作熟练使用所在岗位各类设备，规范各项工作内容，形成良好的工作习惯，完成工作期间的巡视、维护、维修、排故等任务，不断提升业务素质水平、为保障生产提高自动化运行水平奠定基础。

三、技能培养的方法与对策

1.创新方式方法，加强对维护员工的培养和实践

通过开展QC、劳动竞赛和“创争”等活动，调动、激发技能人才的积极性、主动性和创造性，在整体上提高工作效率。组织开展岗位练兵、技术比武、师徒结对和争当优秀员工等活动，引导员工立足岗位学习新知识、掌握新技术，在整体上提高员工的创新能力，把班组建设成为钻研技术的阵地。

（1）重视内部兼职教师在班组培训中的作用。在生产任务繁重的情况下，从常年工作在一线、直接和设备打交道的老师傅中选拔培养出一支既有较强的专业理论知识和高超实践操作技能，又有丰富教学经验的兼职老师队伍，并跟踪考核和管理，对提高班组生产力将起到直接的效果。

（2）拓展培训周期，巩固集中学习成果。拓展培训周期就是不仅仅做到让班组人员集中在教室听老师讲课或在现场被师傅“手把手”指导，还包括让班组人员结合具体工作实践，如何从理论到实际，从他人的知识转化为自己的知识。

（3）创新培训手段，丰富教学方法。首先是推进案例教学。先收集技术人员关心或模糊不清的问题，结合现场实际，设计成生动鲜活的案例。让教学活动成为老师和学员双方共同剖析案例、探索解决问题途径的过程，调动学员的学习兴趣，提高学习实效。

2.整合管理模式，优化人力资源结构

借鉴扁平化管理模式，打破传统意义上的人员配置，制定优化整合人力资源工作方案，以精干的人员配置实现科学化、精细化的集中管理，不仅有效缓解基层工作压力，更加有利于促进各项工作的开展。在兼顾定员定编的情况下，自动化维修部门内部应横向整合不同职能岗位对班组的条线管理，倡导职能岗位为班组服务的观念。将原先由班组承担的部分基础管理类工作转移至相关职能岗位，由职能岗位负责信息的加工处理，报表的编制、汇总上报以及各类满足上级检查需要的汇报材料准备等工作，负责整合上级对各种管理要求并精简传达给个人。个人只负责基础信息、原始信息的提供和记录。

3.以人为本，创造有利于人才成长的用人机制

积极创造一种使技能人才都能最大限度发挥作用的制度环境，在使用、培养、考核、选拔、定薪、奖励、约束、淘汰等关系到职工切身利益的各个方面，最大限度地保障和维护职工利益，达到与单位双赢的目标。一是在精神上、物质上给人才以切实保障，重点培养有很好潜质的人才，给他们充分的发展机会和最大的鼓励。二是创新人才脱颖而出的用人机制，提高人才竞争的实效性。给人才提供尽可能自由的发展空间和创业环境，积极发现有能力的创新型人才，大胆启用有胆识、有创造性思维的年轻人，创造优化人才健康成长的环境。

自动化在油田管理中的应用分析 篇3

【关键词】油田；自动化技术；应用

新时期经济发展速度的加快使得各个行业与领域对于油气资源的需求规模以及需求质量得到了不断的提升，由此也带动着油气开发工作的进一步发展与完善。在新时期，油田开发工作中提出了大油田管理、大规模建设的基本工作要求，旨在于通过引入现代化技术的方式，促进油田开发企业核心竞争实力的增强，同时提高油气资源开发过程中的综合经济效益。由此可见，在油田管理中，自动化技术所发挥的意义与价值是非常可观的。本文即围绕自动化在油田管理中的应用要点进行分析及探讨。

1、油田管理自动化的产生背景

在以往油田管理工作的开展过程当中，为了确保基层工作人员高效且圆满的完成工作任务，需要油田企业配备大量的技术人员，深入生产、安全、培训等各个环节当中，对基层工作人员的业务开展情况进行监督、检查、考核，形成以厂部为领导，辐射作业区，井区，以及班组的一个完整的四级管理网络。但这个管理网络的链条相对较长，所需要负责的管理区域范围较大，因此在管理方面存在非常大的难度，管理效率无从提升，甚至对现代化油田的发展产生了非常不良的影响。

从这一角度上来说，相关工作人员必须积极展开对适应性大油田管理特点运行机制的探索工作，彻底抛弃传统意义上的以人盯人、地毯式检查、以及单纯行政命令为基础的生产经营方式，通过对油田管理模式进行优化升级的方式，使整个企业的运作决策更具程序化特点，业务开展更具流程化特点，现场操作更具标准化特点，权责划分更具明晰化特点。尝试通过引入自动化技术，促进生产经营活动在全方位、全过程状态下受控，以达到提高油田企业生产组织效率以及管理工作水平的目的。

2、自动化技术在油田管理中的应用途径

1）自动化技术在油田生产管理模式中的应用

在油田企业的生产过程当中，通过应用自动化技术的方式，能够彻底打破并调整原有的生产管理工作模式，结合油田企业规模化生产背景下的发展趋势与动态，对整个企业的管理构架进行重新优化与组合。结合油田企业的发展特点与趋势，合理缩减传统的班站、井区等相关机构，促进油田企业相关资源的高度合理化应用。在这一背景之下，也实现了对相关工作岗位与员工使用量的合理控制，对最大限度的保障油田管理人力资源建设水平有非常重要的效果。

2）自动化技术在油田网络办公系统中的应用

同时，在油田企业管理过程中，通过对自动化技术加以应用的方式，能够形成一个更加完善的网络办公系统，在油田管理业务活动的开展过程当中，对自动化设备运行相关的各种信息数据进行准确的传递与获取。依赖于监控系统与管理模式的运行，能够提高油田企业在日常建设中的监督管理力度，使企业在应对突发性事件的过程中能够做出及时且准确的响应及处置。

3）自动化技术在油田预警监控系统中的应用

自动化技术的应用还支持根据油田管理的实际运行情况，建设一个完善的预警监控系统，使该系统在提高整个油田企业监督管理工作水平方面发挥积极的作用与价值。该预警监控系统的应用能够凸显自动化特点，从各个层面入手，对油田企业管理过程中的问题发现能力，信息处理能力，以及工作管理能力加以完善，通过引入自动化技术的方式，最大限度的避免在油田企业生产管理实践中出现安全生产事故或其他质量问题。

4）自动化技术在油田的数据采集中的应用

通过对自动化技术的应用，将其与计算机技术，信息技术，以及数字化技术综合起来，能够使油田生产管理系统的数据采集工作更加的可靠与高效，利用这一优势，能够为油田企业现代化管理中生产与报表同步目标的实现奠定基础。

5）自动化技术在油田安全管理中的应用

在油田企业展开管理工作的过程当中，企业需要结合油田生产管理的实际情况，构建一个与企业生产管理目标相吻合的项目红字你，同时抽调各个部门的骨干人员，组成一个完整的安保工作队伍，形成事故应急处理工作部门，在整个油田建设管理体系中引入安全监督控制系统，将自动化技术应用于油田企业安全管理控制工作当中，使油田生产管理更加的有效与可靠，一方面达到降低并遏制油田生产管理中违法、违规操作事件发生率的目的，另一方面维持整个油田企业治安管理环境的良性发展。

3、自动化技术在油田预警监控系统中的应用

油田预警监控系统是实现油田精细化管理的重要思路之一，在提高油田企业管理水平，实现生产管理全面自动化方面有着非常突出的意义与价值。在引入自动化技术的背景之下，整个油田企业预警监控系统可以划分为两级，一级是计量站RTU和现场仪表为下位机系统，二级中心控制室SCADA上位机系统。其中，一级计量站通过引入数据采集模块的方式，将其与监控系统相互配合，能够实现无人值守的工作目标，在满足对基本工艺过程参数的检测工作以外，能够支持单井的油气水三相计量控制，对提高生产工作面油气水计量精度而言有非常重要的意义；二级中心控制室则通过无线传输技术的方式与一级计量站实现连接，通过武侠传输，将一级计量站所采集数据传递至SCADA中心控制室，利用自动化技术进行数据分析。

通过这种方式，计配站和油水井生产情况及数据全部实现动态监测，在中控室就能及时掌握所有油水井的生产情况。同时整个系统全天采集与计量，提高了数据的代表性与真实性。

4、结束语

自动化技术的引入与应用对于油田企业而言是一次在生产管理方式上的转变，同时也是企业经营管理意识的重大转变。在现代化采油厂建设发展的过程当中，工作人员必须从思想上提高认识，将有关油田管理中的自动化建设作为关键性的问题之一。同时，自动化技术的应用对于当前油田企业的生产管理而言有着非常积极的促进作用，在油田生产管理模式、网络办公系统、油田预警监控系统、油田数据采集、以及油田安全管理等各个环节中有着非常突出的应用价值。通过对自动化技术的应用，能够将自效能充分发挥出来，以促进企业核心竞争力的提高与完善。

参考文献

[1]于世春，李永长，赵晓龙等.油田注水井工况实时分析及管理系统开发与应用[J].自动化技术与应用，2014，33（4）：88-90，94.

[2]孙昊，顾凯，詹有辉等.油田生产自动化集中监控模式探讨[J].化工管理，2015，（3）：124-124.

[3]赵会云.应用自动化计量信息技术，提升采油系统管理水平[J].企業文化（下旬刊），2011，（6）：43-44.

浅析油田联合站自动化控制系统 篇4

关键词：油田生产,联合站,自动化,控制系统

引言

油田联合站在油田开采中具有非常重要的作用, 通常来说, 通过联合站能够实现原油的集中、管线运输以及油罐存储等, 并且在计算管理方面发挥着重要作用, 并且在对原油处理的过程中, 对含有水分的原油进行一系列的加药、脱水等工艺处理。油田的联合站在油田生产中具有重要的意义, 尤其能够监控和检测原油生产过程, 它是一个站点, 在这个站点里能够实现原油稳定、脱水、储运、高压注水以及处理污水等生产工艺, 联合站能否顺畅高效运行直接影响了原油成品的生产质量、设备消耗原油大小等, 决定了原油生产期间的运行稳定与经济效益。由此可见, 联合站对油田的开采工作发挥重要作用。

一、联合站自动化控制系统概述

1. 自动化控制系统的结构

由常用的生产工艺的相关规范指标, 计算机软件和检测仪表等先进的技术和设备是控制系统的重要组成部分。通常的控制系统中最重要的结构为显示器, 它安装在中央控制室内, 通过他可以实现油田联合站的自动化控制, 因为, 整个油田联合站设备的具体运转状况都可以通过相关技术人员进行时时监控。

2. 检测仪表的选取

选择国外进口先进设备, 例如:导纳射频界面仪。联合站油量液位的测量可以选择具有LP系列的超声波性能的液位仪, 原油的含水量的测量可以选择具有世界先进水平的含水分析仪, 原油流量的测量对于油田开发具有重要的意思, 因此要选择精度较高的流量计, 控制系统压力的测量应选择Y-150型号的压力表。应用于自动化控制系统的软件应选取S7-300过程软件, 并且在控制软件之间能通过MPI通讯卡CP5611开展数据通讯。

3. 可编程控制器的选取

PLC可编程控制器的使用比较广泛, 型号比较多, 实践证明, 油田联合站控制系统经常使用的控制器为SIMATICS7-300可编程控制器, 该控制器的性价比较高, 现场控制方面的各项技术指标和使用性能均能很好的得到满足, PLC控制系统具有很重要的作用, 无论是中小规模油田控制还是大型油田均能满足其需求, 该系统能够根据控制任务的多少, 实现自由的展开控制范围, 该系统实用于石油化工技术系统的主要原因是它具有强大的众多集成功能和它的控制平台是SIMATICS7-300模块化系统中较为常用的型号。联合站常用的自动化控制系统一般由5个部分共同构成, 分别是中央处理单元、信号模板、接口模板、通讯数据的处理器以及特殊的功能模板等。在整个自动化的监控系统中S7-300控制器占主导地位, 根据控制的具体要求, 给予相应的各个模块给予配置, 主要包括开关量的输与输出等。在结束系统数据的采集后, 对各油罐的实际控制以及上位机数据的通讯任务进行处理, 并获取相关的计量数据, 以真正实现油田联合站的实时监控。

二、自动化控制系统的优化

优化的目的是不断提高生产效率, 减少故障率, 整个自动化控制系统涉及的环节比较多, 通常在以下几个重点环节进行优化。

1. 自动加药的控制系统

联合站自动系统控制过程有很多工艺环节, 其中自动加药环节是其关键环节之一, 实际操作时的加药原则是以含水率的多少来衡量的, 同时要参考其他相关因素进行综合分析, 如:温度、油量以及液量等, 对含水率控制的好, 能够在一定程度上控制原油生产质量, 提高油田企业的经济效益。药量的多少可以通过调整加药泵的方式来调节, 这样能够保证加用药量的相对稳定, 如此来调节充分显示出了调整速度快、调整稳定的优点。

2. 自动调节液位

通常来说, 该方法的实现方式是调整各油罐的出入阀门来调节液位, 油罐的出油率是通过PID计算方法来调节。实际操作过程中, 我们最为关注的是选取差压变送器测量油罐液位, 观察油罐液位的变化情况。因为, 这两方面对于原油质量的控制起着决定性作用, 因为当油罐液体的高度一旦出现异常, 我们观察到的静压值也随之发生变化。所以, 完成自动放水控制的方法是, 首先通过测量油罐的液位 (一般来说, 采用的工具为差压变送器) , 其次, 依据测量的液面高度对阀门出口进行调整, 控制其排水量的大小, 此外, 我们还可以通过界面仪的检测信号对阀门的开度进行调节, 以确保罐内油层的厚度。

3. 调整二次沉降油罐液位

对比二次沉降检测出的油罐液位和规定值, 依据一定的理论公式及经验知识, 利用PID计算方法调整变频器的频率, 确保罐内液体的液位。

三、优化油田联合站自动化控制系统的作用

作用有很多, 下面就其主要作用进行简要分析两点。

一是优化数据通讯与上位机组态的软件。首先, 提高了数据传输的速度。其次, 能够实时监控现场数据, 对异常情况反映灵敏。第三, 根据需要, 随时动态体现各个生产工艺的参数与信息, 为合理调整参数提供依据。

二是优化自动化控制程序。首先, 程序比以往更加复杂和智能, 包含的功能模块更加全面。其次, 该系统能选取不同的语言形式, 例如:梯形图语言, 还可以用结构化的方式来编程。

结束语

联合站是采油队里的一个关键部门, 是原油生产的一个重要环节, 联合站的自动化水平与管理水平与其能否实现高效运转有着必然的联系, 在一定程度上, 决定了整个油田生产任务能否顺利完成, 决定勒令油田的经济效益与员工的福利待遇。文中关于联合站自动化控制系统的相关论述, 即具有共性又具有个性, 对很多油田都具有借鉴作用。

参考文献

[1]刘荣志.油田联合站自动化控制系统的优化研究[J].自动化应用, 2010 (09) :98-101.

[2]任长江.油田联合站控制系统的设计与实现[J].自动化技术与应用, 2008 (07) :205-209.

油田自动化系统 篇5

原油脱水、污水输送的各种动力机泵对原油集输以及处理系统而言是重要的电力耗费设施。原油、渗水、燃气加热炉成为了原油集输和处理系统的天然气重要耗费设备。所以必须使用良好的节能措施，以免产生能源耗费。

1原油集输系统的耗能

1.1机泵

在原油集输处理当中，最主要的用电负荷则为输水及输油泵，所以，想要节电，则需对其进行控制。当前，联合站生产选取的泵，大部分是离心泵，其耗电量和输送量、输送压降构成正比，与泵效构成反比。对离心泵效率构成影响的重要因素为：首先，由于扬程、吸程管道在配置方面不够合理，且管道的阻力较大，令离心泵在运转过程中，耗费较大的能量。其次，选取泵需偏离正常工况，构成较大的富余量，令水泵效率过低[1]。

1.2生产工艺

对于油田的低、中含水阶段的开发过程而言，大部分联合站通过两段脱水的方式进行。这一流程虽然对提升油气分离、脱水速度与效率十分有利，可是需耗费较多热能。在油田处于特高含水开发期之后，因为原油液量较大、含水量较大，如果依旧使用井场高含水原油进站后进行直接加热升温、沉降等方式，不只会令加热炉加大热负荷，还会有较大一部分热能耗费于污水加热升温之中，形成庞大不必要的能源耗费。所以，这一技术工艺已经无法良好的顺应当前油田高效生产模式的所需。

1.3加热炉

加热炉成为了油气集输工艺内无法或缺的专用设施。原油脱水以及外输、渗水、冬季取暖乃至管线伴热等流程都要通过加热炉提温加热，所以，其也变成了联合站最重要的耗气设备。加热炉的耗气量主要和被加热介质的量、加热前后的温差以及加热炉的效率相关[2]。原油脱水以及外输加热炉、采暖伴热炉中的加热介质乃至加热前后的温度是依照油井在产量方面、处理工艺方面乃至实际生产方面的所需进行判断，虽然其调整余地过小，可是透过具有针对性的技术改造来提升炉效以及灵活掌控运转时间，依旧具有良好的节能余地。

2主要的节能技术及措施

2.1选择高效的加热炉

影响加热炉效率的原因有很多，比如说加热炉的类型、燃烧器的类型、排烟的温度、空气的系数、炉体散热情况等。随着众多新技术的涌现，推出了各类全新产品，例如分体变相加热炉、真空加热炉等。就分体变相加热炉来讲，在热效率方面能够达到90%以上。在这一系统中水成为最重要的介质，在于外界处在隔离状态时，耗费程度最低，系统长时间透过无氧的`形式进行工作，方能延长其使用的时间。蒸气发生器和换热器透过重力可以让水在蒸发后回落，并再次进行蒸发。由于炉体的蒸汽较高，极大降低了换热器的体积，令运转时的动力情况适当减少，从而起到减少成本的目的。在运用真空加热炉时，经由真空状态将中间介质进行气化，并将热盘管内的水、油进行同时加热。

2.2降低热损失

为了达到减少原油损耗的目的，在散热过程中可以安装不同辅助设备，比如伴热盘管或伴热管线等。如此才能够令温度维持在适当范围中，并且还能够避免管线产生凝油的现象。在各种储油罐的输送设施乃至水罐收油罐线中，需要具备伴热流程。对联合站节能降耗而言，降低损失提升效率成为关键。应当将各种输油管线的保温工作做好，把散热量降至最低。并且，需降低排烟中加热炉的热损耗。排烟温度越高，排烟量则越大，损耗越多。并且，在加热炉处于运行状态时，空气过剩系数应当处于适宜的状态，一旦此系数过大，就会直接提高出口温度，从而降低加热的效率，造成严重的热损失。正确判断空气过剩系数，能够有效提升效率，燃料耗费明显下降。当负荷变化处于明显的状态时，将空气量以及工况进行迅速调节，以此减少排烟的损耗[3]。就未来工作方向而言，在持续开发油田的情况下，井口采出液在含水率方面不断提高，使得处理环节更加复杂，为油田集输系统在处理油水时造成阻碍，并且，在通过节能提升效率方面也更加艰难。由于油水比例不断变动，不能顺应目前的状况，设施老化，速度迟缓，无法匹配等等，令正常的生产工作受到严重的影响。而且在新研发的工艺甚至油藏的产生方面，造成了原本油水在性质方面产生严重的变化，令集输系统在分离脱水方面的难度系数不断加大。由于使用了较多化学制品、化学药剂，不仅令企业的生产成本随之加大，而且也为环境带来了恶劣的影响。

3结束语

综上所述，只有通过创建全新的原油集输地面工程，通过改造老站的工艺，加强全新、高效的化学剂研发，通过全新的节能设备，推广废物资源化的技术，不断加强生产运转在管理方面的能力，才能够为油田原油集输系统的节能技术获取较好的前景。

参考文献:

[1]谢飞，吴明，王丹，等.油田集输系统的节能途径[J].管道技术与设备，2010（1）：57-59.

[2]李建，梁婷，刘伟，等.老油田集输系统现状及改进策略[J].油气田地面工程，2010（1）：28-29.

油田地理信息系统探究 篇6

关键词：GIS；WebGIS；开发方法；优缺点

中图分类号：TP317文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 16-0000-01

The Study of GIS on Oil Field

Miao Shubin,Ai Juan

(Dagang Oilfield Company of China National Petroleum Corporation,Tianjin300280,China)

Abstract:For oil field,a large number of information requires real-time processing in the process of development and production.This paper focused on the performance and characteristics of WebGIS,and studying systems development methods and means,also made a brief assessment.

Keywords:GIS;WebGIS;Development method;Advantage and disadvantage

一、地理信息系统内涵

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是以采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面与地理分布有关的空间数据的信息系统。它作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科正在兴起和急速发展。

二、WebGIS的性能与特点

WebGIS改变了GIS数据组织、管理、传输和访问的方式，使得用户可以从 Internet的任意结点浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间析，实现空间推理和决策目标。相对传统GIS，WebGIS具有以下几大优势：

（一）信息共享范围广泛。全球范围内任意一个WWW节点的Internet用户都可以访问WebGIS服务器提供的各种GIS服务，甚至还可以进行全球范围内的GIS数据更新。

（二）开发和管理成本低。WebGIS可以使用通用浏览器进行浏览、查询，额外的插件（plug-in）、ActiveX控件和Java Applet通常都是免费的，降低了终端用户的经济和技术负担，很大程度上扩大了GIS的潜在用户范围。而以往的GIS由于成本高和技术难度大，往往成为少数专家拥有的专业工具，很难推广。

（三）良好的可扩展性。WebGIS很容易跟Web中的其他信息服务进行无缝集成，可以建立灵活多变的GIS应用。

三、系统开发方法及途径

（一）CGI技术。CGI是较早应用于WebGIS开发的方法。CGI是一个用于定Web服务器与外部程序之间通信方式的标准，使得外部程序能生成HTML、图像或者其他内容，而服务器处理的方式与那些非外部程序生成的HTML、图像或其他内容的处理方式是相同的。因此，CGI程序册仅使你能生成表态内容而能生动态内容。CGI法的优点是技术成熟，跨平台性能好，但缺点是速度慢、效率低、没有充分利用客户端的处理能力，无法进行交互式操作。

（二）插件法（Plug-in）。GIS Plug-in是在嵌入浏览器上的可执行的GIS软件，其主要作用是使用户无须经过转换就能直接读取地理空间数据，并为Web浏览器与GIS应用程序之间提供通讯条件。其优点是无缝支持GIS功能和数据，但不足之处在于其与客户端的运行平台、数据类型密切相关，GIS功能也有限。

（三）ActiveX构件法。ActiveX构件法的原理是利用COM及ActiveX控件技术方法，将一个巨大GIS系统的功能分解成相对独立的构件，无缝地嵌入到Web浏览器中完成对GIS数据的处理和显示。与Plug-in相比，ActiveX控件扩展能力更强、速度更快，而且能被支持OLE标准的任何程序语言或应用系统所使用。

（四）Java编程法。Java通过虚拟机（JVM）对异构环境下操作系统的屏蔽作用，在目标代码级实现了与平台无关，弥补了许多传統技术方法的不足，具有简单、动态性强、稳定、容易移植等特点。

四、构建方法的比较

通过以上分析可得出下列结论：

（一）CGI由于使服务器和网络传输工作负担过重，现在已经较少使用；而且这种方法不能传输和浏览动态的矢量文件，因而它们从技术上是落后于Plug-in、ActiveX和Java的。

（二）Plug-in和ActiveX虽然存在着对浏览器、平台的依赖性和升级、安全性等问题，但由于很好的解决了客户端GIS数据分析和操作等问题，使它们成为了目前构建WebGIS使用得较多的方法。

（三）Java以其跨平台和能满足WebGIS分布式体系结构的优势而成为所有方法中最有前途的一种，它代表着构建未来WebGIS的方向。

参考文献：

[1]屈春燕,叶洪,刘治.WebGIS基本原理及其在地学研究中的应用前景,地震地质,2001,23(3):447-454.

[2]何贞铭,胡建武.基于WebGIS的油田勘探开发信息管理与发布系统的设计[J].科技进步与对策,2003

作者简介：

油田自动化系统 篇7

一、监控油井的各个阶段

1. 监控自喷井

自喷井的监控包括油嘴阀位数据及开度控制的同时, 主要负责的是套压、油压、油温以及回压四方面的数据采集。通过相关控制采集到的数据, 进行油井系统测试, 合理估算油井的具体产量, 为油田的合理开采及配产提高相对可靠的参考性数据。

此外, 油井远程终端装置传输的模拟信号, 主要由电动可调的油嘴接收, 使油井原油的产量得以合理的控制。同时, 建立于油田生产需求指标及优化系统需求之上, 主终端装置对远程终端装置发出一定的控制命令, 合理控制油嘴的开度, 进而油田的产量可得到相应控制。

2. 监控电潜泵油井

主要由电潜泵远程终端装置及电潜泵变速驱动器构成的电潜泵油井, 可进行适当的油井监控。同时, 主要由变速驱动器来完成控制电潜泵工作, 依据生产的相关需求指标, 无需远程控制, 在油井底部设置电潜泵和井下压力传感器, 并将电潜泵变速驱动器利用电缆进行连接, 井底压力可利用井下压力传感器来进行适度测量, 利用潜泵驱动器的良好控制, 保持相对稳定的井底压力。

远程终端装置来完成采集电潜泵的数据系统, 并产生一定的采集信号, 此信号经由远程终端装置的对应通讯系统传输给MTU, 进而远程监测电潜泵油井。

3. 监控抽油机油井

国内大多数油田, 一般使用人工举升手段进行抽油机抽油, 部分抽油设备一定情况下易造成泵抽空, 主要是因为抽油设备对比油层供油能力, 抽油能力较大。针对泵抽空情况, 下冲程时, 游动凡尔可冲击液面, 产生一定的增压或冲击波, 损坏油泵、抽油杆及地面抽油等基础性设备, 增加油井能耗, 降低生产率。因此, 利用自动化系统进行合理有效的远程监控和判断, 可最大限度的满足生产需求指标。

抽油机电机的运行主要由电机控制柜来控制, 井场RTU接受相关的电机数据。在光杆卡子与载杆间或游梁上, 可配置具备一定温度补偿的抽油杆负荷传感器, 尽可能瞬时负载两倍的额定载荷。

自动化系统运行之后, 抽油机可在泵的吸入口处控制油井的液位, 最大限度提高油田的产量, 并尽可能降低抽油杆断裂或其他抽油泵故障的发生率, 从而提高泵的使用率, 降低能耗, 巡井次数减少, 缩短作业人员的操作时间, 减轻作业强度, 有效的提高油田生产效率。

二、开关油井及安全设施

远程开关和保护油井安全, 是有效规避油井作业过程中各种意外事故或故障的重要监控环节。针对远程油井开关控制系统, 主要是由井下安全阀、地面安全阀以及地面安全控制油井、井场RTU构成。同时, 通过油田自动化系统中的ESD系统与控制中心主要负责人发出相应的油井远程开关信号, 并借助一定的通讯系统传输给对应的RTU, 然后向地面安全控制系统发出数据信息信号, 使地面安全阀开关得以更好的控制。

并非独自分开的油井开关与安全保护, 而是直接关联着油田整体安全保护系统与紧急关断系统。针对联合站原油外输系统、油气处理系统以及输油管线发生问题时, 主终端装置需及时发出关井信号, 按序关闭相关的部分或全部油井。

三、应用中的油井监控技术

油田自动化系统中, 监控油井是其尤为关键的组成部分, 直接关联着系统内部各个相关部分及开采油田方式。同时, 针对自动化和工艺需求不同的油田, 其对应的具体监控要求也不尽相同。油井监控技术在油田实际应用中, 需严格依据油井设施及控制指标来确定。并周全考虑各方面影响因素, 制定合理的油井监控方案, 有效的优化油井监控技术。长期油田开发方案的制定, 需针对油井开发各个不同时期要求, 进行合理的开采设备选用, 控制油井。

在监控油井系统设计阶段, 需依据各个开采阶段尽可能选取恰当的监控系统, 最大限度的控制监控系统软硬件的更换次数。基于综合考虑影响油田各个因素的前提下, 合理控制监控油井的硬件影响因素, 并选择合适的相对应油井监控设备。

油井监控系统进行设计时, 需紧密结合相对应的自动化系统软件。一般情况下, 油井自动检测、设备检测与维护、优化生产与自动化管理等各个系统, 是油井的监控系统重点结合对象。以油井的采集数据及动态资料为参考, 较为准确的预测油藏特性模型, 并选用最佳手段进行油藏开采, 确定生产能力, 整合生产设备, 尽可能提升采收率, 更好的管理油田自动化系统。

结束语:

本文详细说明了油井自动化系统中, 油井各个阶段监控系统情况, 并良好的结合油井各个阶段不尽相同的开采手段, 有针对性的进行监控油井、远程开关油井及安全保护油井, 进而为更好的应用油井监控技术创造了优越的发展空间。

参考文献

[1].赵智勇.油田监测指标预测预警开发动态系统.石油工业出版社.2010 (5) .[1].赵智勇.油田监测指标预测预警开发动态系统.石油工业出版社.2010 (5) .

[2].吉效科.油田设备技术与管理.中国石化出版社.2009 (1) .[2].吉效科.油田设备技术与管理.中国石化出版社.2009 (1) .

油田自动化系统 篇8

因为在油田中增加一些油井的监控技术可以很好的控制油田自动化, 所以油井的监控技术关乎油田自动化水平的高低。随着科学的进一步发展, 也带来了油田地自动化水平的提高, 对于提高油田生产率, 优化产油质量都有十分重要的功能。反过来, 随着油田自动化水平的不断上升, 油井的监控质量也需要有所提高, 并且, 油井的监控质量还决定着油田自动化的可靠数据, 所以, 我们需要提升油田自动化水平, 优化油田地产量, 形成高效率的工作, 利用好油井的监控技术, 在提升采油产量的同时, 能够缓解操作人员的工作强度, 并且实现节约资源的良好效果。

一、油井监控技术的应用

1. 抽油机油井的监控

油井监控技术, 主要有自喷井的监控、电潜泵油井的监控还有抽油机油井的监控, 今天我们着重要研究的是对抽油机油井的监控。对这种油井的监控必须同一片抽油机控制器才能完成, 抽油机控制器能够在最短时间内采集到油井的一系列状态, 当抽油机停止工作时, 就能够把油压油温等情况及时绘制出来。现在国内大多数的油田都是使用人工举升方式进行抽油机进行抽油, 有些抽油设备在特殊情况下会产生一定的问题, 产生泵抽空, 在这种情况下, 在下冲程的时候就是造成巨大的冲击力, 这样会产生卡杆断杆等现象, 严重损坏设备, 还会导致产油生产率的下降。所以通过远程监控来对抽油机控制器进行监测, 可以清晰的看到采油的整个过程, 更容易对设备进行管理控制, 与此同时, 油井的远程终端装置通过发送信号使中央能够检测到同步信息, 然后可以针对需要对油嘴的大小速度进行实时调控, 进而控制原油的开发, 使之保持在合理的范围内。并且分析收集到的数据来得出一些结论, 还要测试油井系统, 进一步估计该油井的产油量, 不至于信息不对称导致原油的浪费。况且一旦发生问题就可以及时找出问题所在的具体部位, 便于检查设备的损耗, 能够大大提高了工作的效率。

两外还有两种监控方式, 我们大概的做一下介绍。第一种是对自喷井的监控。这种油井的监控主要包括对油嘴阀位的控制和对开度的控制, 还包括对套压、油压、油温、回压这几个方面的数据的收集, 来为油田地的合理高效开发提供参考。第二种是电潜泵油井的监控。对这种油井的监控主要包括电潜泵远程装置及变速驱动器, 变速驱动器主要是用来控制电潜泵的工作, 远程装置就用来完成有关数据的收集以及控制变速驱动器。它靠MTU终端和中央监控保持通讯, 然后对照生产指标, 对电潜泵进行相应的控制。与此同时, 根本不需要再进行远程控制, 变速驱动器可以直接通过井底的压力传感器来进行对电潜泵的控制从而保证对油井的监控。

2. 油田中央监控自动化控制系统

这种系统又可以称为CSADA系统, 在使用这个系统时要有匹配的性能稳定的计算机和电源, 一定要保证一直有电, 这个系统包括现场控制单元以及控制中心, 现场控制单元是保证该系统能够正常工作的最基础要求, 而核心就是控制中心, 整个系统的各项工作的处理都要靠控制中心来保证完成。中央控制系统负责油井数据的记录和分析, 获得数据以后能够绘制出相关的报表, 监测人员就可以根据这些数据报表进行对比分析, 有的问题甚至能直接反应出来, 那么工作人员就可以直接去事故发生的地方进行监测和维修, 不用再像以前那样弄不清楚到底是哪里发生了问题, 不能及时有效的排除故障, 现在的这个中央监控系统大大缩短了排查时间, 提高了工作效率, 也避免了工作人员的长期高强度工作。这个系统还有的一个巨大的优势就是它有专门对应的多个客户端, 每个客户端都可以获得专门需要的数据, 这样分工更加细化, 各个部门都可以根据自己的需要获得设备的相关信息, 不用再进行数据的帅选和排查, 直接省略了很多环节, 还可以根据自己部门的数据进行专业的分析, 这样更加有利于指导生产, 也能提高工作的效率, 专门人员检测专门数据, 既缓解了工作人员的工作压力, 又可以更好更快的解析数据状况, 及时发现潜在的问题, 这也提高了工作的安全性。

3. 油井监控技术的应用

对油井的监控是油田自中十分重要的一个环节, 它直接关系着整个系统的各个部分以及开采油田的方法。因为油田自动化的程度各不相同, 所以对油田监控要求也是各不相同的, 需要根据实际情况来具体分析。不仅要考虑到油井的自身情况, 还要仔细分析其他各种条件, 要根据油田地整体情况来进行科学有效的监控。充分发挥油井监控的功能, 还应该根据油井各个不同阶段的特征, 选择合适的监控设备和监控系统, 要保证开采设备和监控系统能够协调工作。一般情况下, 油井监控系统应该主要结合油井的自动检测, 设备检测和维护, 以及自动化管理等多个系统, 这样更有利于提高检测的科学性, 能分析出油藏的模型, 从而选择最科学的开采方式, 保证开采设备的正常运行, 还能不断提高工作的效率, 达到科学管理的目的。

总结

以上就是我们具体分析的不同阶段的油井监控系统的特点以及中央控制系统的工作方式与优势。在油田自动化过程中油井的监控发挥着不可磨灭的作用, 通过对油井的监控, 可以调整不同阶段的油田的开采方式, 提高油井开发的效率, 通过油井的中央系统的远程控制, 可以有针对性的进行分析, 更好的对油井进行控制管理, 也大大提高了工作的效率, 在保证油井开采安全可靠的同时, 降低了工作人员的工作强度, 提高了工作的效率, 保证了开采工作顺利高效的完成, 并且为以后的发展奠定了基础。

参考文献

[1]杨勇.油田自动化系统中油井监控技术的应用[J].信息系统工程, 2012, 10:94-95.

[2]王全盈.油田自动化系统中的油井监控技术应用[J].数字技术与应用, 2012, 11:60.

[3]胡文娟, 田军, 张亮.油田自动化系统中油井监控技术的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量, 2013, 22:90.

油田自动化系统 篇9

1油井监控技术的组成及特点

作为油田自动化系统的重要控制环节, 油井监控技术的数字化、智能化水平对油田自动化系统有着重大影响。一般地, 油井监控系统由关断阀、传感器、变送器、控制阀、传送器、SCADA系统、RTU装置、及其相应的系统软件等组成。油井监控系统的自主运行分为三层框架——系统终端、网络传输、信息中心。系统终端用于采集现场互感器、传感器、变换器等数据信息, 通过有线网络或GPRS无线网络传输数据, 信息中心利用单片机等设备统计、处理、分析传输而来的监控数据, 实现对油井工作状态实时监控。

油井监控技术具备设备数据检测功能, 油井间数据共享功能, 油井事故辅助分析功能, 报警与权限功能等。这些功能的实现都离不开油田中央监控自动化系统, 又称为油田监控SCADA系统。该系统配备高性能计算机和不间断UPS电源。该系统由现场测控单元和测控中心组成。测控中心对系统配置、维护、管理及报警处理进行集中监控, 属于系统的核心部分。构成该系统的基本要素是现场测控单元, 一般情况下由PLC或者RTU组成, 实现对本地I/O点的数据采集及控制。检测、存储计量站RTU与油井RTU的数据是中央监控系统的主要任务。运用系统查询功能获得相关数据, 对监控人员进行系统报警提示, 有利于最快时间对现场故障进行排查。

2油田开发各阶段的监控技术

油田开发各阶段的油井自动化监控技术包括抽油井的监控、自喷井的监控、气举井的监控、电潜泵井的监控、螺杆泵井的监控。数字化抽油机是具备数据采集和远程控制功能的抽油机, 它能实现冲次的自动判定和调整、平衡的自动判定和调整功能, 是监控技术中的重要一环。

2.1抽油井的监控

抽油井的监控系统包括电机控制柜、井场RTU、变送器、传感器等。抽油机的控制通过电机控制柜实现, 对油井的油压、油温、套压、负荷及抽油杆的位移实时采集。抽油机的运转状态数据经变送器传至RTU装置, 实现数据的存储和分析, 比照常规液位水平值, 将油井液位控制在常规范围内。当抽油机停止运转, 示功图将实时绘制输出。示功图能够反应部件及设备的运行状态, 减少故障、降低损失、节约能源。

2.2自喷井的监控

自喷井的监控系统主要采集温度、油压、套压、回压等油井内数据。为控制油嘴的开度, 依据电动油嘴的调节性, 选择性采集油嘴阀位数据。变送器将采集的模拟信号传至井场RTU, 经分析处理后传至MTU进行运算。油嘴的开度依据MTU发出的指令进行控制, 间接控制油田的产量。此系统快捷的响应减少了无效率的浪费。

2.3气举井的监控

气举井是油田开发中期的主要开采方式, 对其监控技术的应用体现在注气举气的控制, 实现大产量原油的开采。监控系统运作原理如下:电动调节阀气举气入口流量的控制是通过RTU, MTU对RTU传输的数据进行科学运算, 输出改变电动可调节阀开度的指令, 间接控制油田开采进度。

2.4电潜泵井的监控

电潜泵井的监控系统包括电潜泵远程装置、RTU、MTU、变速驱动器组成。其中, 变速驱动器是电潜泵控制的核心, 模拟型号、开关型号、脉冲信号的搜集通过RTU完成, RTU通过对电机频率、电机电流等数据分析, 判断驱动器工作状态, 输出信号传递至MTU, 实现对电潜泵油井的远程监控。如果无需远程控制, 变速驱动器将自动根据井底压力传感器反馈的信息实现对电潜泵的控制, 保障井底压力的稳定。

2.5螺杆泵井的监控

螺杆泵井的控制采用螺杆泵动态控制图实现。螺杆泵动态控制图是用来了解螺杆泵井工况的一种手段, 并对生产实况进行宏观监控, 用以指导生产。螺杆泵井的实时监控原理如下:螺杆泵井的参数调整依据控制图, 令其符合螺杆泵井的工况, 依不同区域的螺杆泵井, 制定相应的控制方案。

3油田自动化系统及安全措施

油田工作环境复杂、气候恶劣, 依靠人工对油田实时监控存在困难, 导致油井运行的安全性、稳定性存在隐患。因此, 采取自动监控系统能令油田工作者迅速了解采油电压、油井工作压力、蒸汽温度等情况, 提升油井运转安全性、可靠性、稳定性。此外, 油井监控技术能有效降低人力资源成本和生产运营成本, 在高危高压工作区无需人力便可实时监控;监控技术对油井供配电情况的反馈, 能令油井采取最优资源配置, 减少生产运营中不必要的浪费。

油井监控技术除以上特点外, 还具备可扩充性、操作简易性的特点。随着监控系统软件不断升级, 能有效延长设备使用时间, 结合油田不同阶段的开发, 采用相应的作业方式, 高速、高效、高质实现油井数据的采集、分析和控制。模块化、图形化设计令油井监控系统操作简便易行, 功能健全的各组成部分使数据分析、比对、处理高效可靠。

在油井作业中, 远程开关对避免意外事故、保护油井安全起着至关重要的作用。地面安全阀、井下安全阀、地面安全控制油井及井场构成远程开关系统。实现对地面安全阀开关的合理控制, 是利用油田自动化系统向油井远程开关发送信号, 通过相应通讯系统将信号传输至RTU, 再将数据信息信号发送至地面安全控制系统。由于国内油田多数处于恶劣的工作环境, 对监测设备在一定程度上会造成损坏, 因此油井监控系统的设计需考虑设备安全保护环节。随着互联网的快速发展, 若是网络完全没有保障, 黑客的入侵将造成难以弥补的损失, 因此油井监控系统进行网络传输数据前, 需做好加密等保护措施。

4结束语

科学技术是第一生产力, 石油工业要想急速快速发展离不开自动化。实践证明, 油田系统自动化水平越高, 开发效率越高, 成本越低。随着油井监控技术的不断发展, 将会更好地服务于石油产业。

摘要：本文通过介绍油井监控技术的组成及特点, 阐述油田开发各阶段的监控技术及油田中央监控自动化系统, 说明油井监控技术采取的安全措施。为众多石油工业工作者提供参考。

关键词：油田自动化系统,油井监控技术,安全措施

参考文献

[1]于长江.油田自动化系统中油并监控技术的应用[J].信息系统工程, 2014, 4 (6) :124.

[2]胡文娟.油田自动化系统中油井监控技术的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量, 2013, 4 (11) :334.

油田自动化系统 篇10

电力行业和油田行业是国民经济的两大动脉, 而如何实现油田行业的电网长期高效的安全运营成为了关键问题。电力监控系统的作用是综合了自动化技术、通信技术、现代软件技术等技术对电力企业的运行进行科学的管理, 旨在提高供电企业的服务质量、降低系统损耗。智能电网环境下设备状态数据将剧增, 对可靠性和实时性要求更高, 远远超出了传统电网状态监测的范畴。因此, 配用电自动化是智能配电网实现的基础, 配用电自动化系统工程建设实施以提高配用电网的供电可靠性和安全保障能力为目标, 实现对配用电网运行工况的全面实时监视, 提高配用电网运行管理水平和供电服务水平, 有效缩短配电线路故障停电时间, 提高用户满意度[1,2]。

电力监控软件发展很多年历史, 但基本上都是基于C/S结构软件实现, 系统维护、扩展、升级以及互动都带来很多不便[3]。随着Web技术发展和新技术产生, 基于Web技术的电力监控软件实现已成为一种最优选择, 如何降低运行成本, 提高供电质量, 不影响油田的正常生产和油区人民的正常生活成为供电局急需解决的问题, 针对某油田我们设计出了完善的电力监控系统。基于此系统调度运行人员可以随时掌握电力设备的运行状况, 并针对电网进行更高层次的运行分析计算以辅助决策。

2 系统总体结构

现行的电力监控系统主要由控制中心层 (Web服务器及前置机) 、配变终端和测控端设备层 (多功能表及开关、刀闸) 三部分组成, 多采用分层分布式体系结构, 其基本结构图如图1。控制中心层是整个系统的最高层, 从整体上实现配网自动化系统的监控和信息管理。配变终端具有上下传达RTU和FTU采集的数据给配网控制中心功能。测控终端设备层是指整个系统的底层, 也是整个电力监控系统的基础, 其主要完成柱上开关、配电变压器、环网开关柜、开闭所等各种信息的采集处理及监控功能。

本设计中的前置系统应采用分组集群并行方式运行, 具备单组和单机接管能力, 同时具备与保护子站信息通信的能力。 (1) 具备采用专线通道和网络方式与厂站通信能力; (2) 支持多种远动数据通信协议, 至少支持DLT634.5101-2002及DLT634.5104-2002通信规约等, 并具备上述通信协议的测试软件; (3) 前置机主备切换及通道切换时不得丢失数据, 不得产生扰动; (4) 应以人机界面实现前置系统的在线组态、参数配置、修改、监视; (5) 用电能效管理服务平台采用J2EE架构和纯B/S界面, 用户登录到抽油机管理平台, 可以浏览自身能源使用情况, 监视抽油机运行状态, 执行优化的用能策略。

3 系统技术方案

3.1 系统软件结构

软件结构图如图2所示, 给组态软件传入xml文件名称, Web组态程序向web服务器请求xml文件内容并进行图形展现。

可在组态软件界面进行图形对象编辑位置以及属性编辑, 编辑完图形界面内容覆盖XML文件保存。

组态文件可与信息通信系统进行SOCKET通信, 首先向信息系统请求所需的数据的XML文件, 根据信息系统实时传送回来XML文件解析成数据后刷新界面图形和数据。

3.2 实现功能

3.2.1 图形建模

图形建模实现电网拓扑图形的建模基础数据来源, 如图3所示。

3.2.1. 1 设备模型

开关、刀闸、变压器、线路、母线、PT、终端等设备建模 (模型的模样、状态、不同状态的属性等) 。

图形平台把现实中的每一个电气设备作为一个节点, 结合设备的物理特性并建立设备之间的拓扑连接关系, 自动形成电网的模型。

接线方式模型:单母线、双母线、单母带旁路、双母带旁路等。

3.2.1. 2 图形操作

能灵活添加、删除、修改各元件, 能实现图形的移动、拖动、旋转、拷贝、粘贴、镜像 (对三端元件) 等功能;可视元件的前景色、背景色可自行设置;图形具有导航功能。

3.2.1. 3 图形存储功能

可将系统接线图、设备参数图以XML存储。

可以从XML文件装载成展现界面。

3.2.1. 4 图形的输出功能

可全部或局部打印, 能方便进行打印预览;可实现图形的文件图片输出。

3.2.2 系统通信

3.2.2. 1 与web服务通信XML文件

3.2.2. 2 建模加载过程

系统建模加载过程如图4所示, 第一次请求数据时, 系统把XML组件中数据标识发送给后台, 后台根据标识返回数据, 客户端更新界面, 后台记住此次请求标识, 以后无需客户端请求, 自动发送数据。

3.2.2. 3 与信息系统通信XML文件

组态软件客户端监控与信息系统通信主要采用SOCKET通信方式, 以XML格式进行数据交互。请求与返回格式如下:

请求读数、电量 (最大、最小、平均、当天累计) 、电压、电流。

4 性能测试

本系统采用的操作系统为Windows XP, 浏览器IE8.0, Flash player11.3。具体测试过程如下:

4.1 组件绘制效率为3s, 从xml文件装载开始, 完成组件的绘制时间且一次绘制200个组件。

4.2 数据刷新时间为0.1s, 单个数据从接收到XML数据文件并完成数据解析组件数据刷新的时间。

4.3 在线稳定运行时间为7*24小时, 与接口服务实时通讯、数据刷新在线运行时间不少于7*24。

4.4 占用内存不大于200M, 运行时占用内存不大于200M, 内存不能随运行时间不断增加, 程序退出能释放内存资源。

4.5 占用CPU不能超过10%, 一般办公台式机。

5 结语

本系统正处于测试阶段, 使用效果比较满意。实际运行效果证明, 此方案的实施将扩大配电网的监控范围, 提高配电网运行管理水平;减少事故和操作引起的停电时间, 提高供电可靠性;改善电能质量, 提高油区服务水平。通过自动化手段, 可大大减轻繁杂的现场巡视、检查、操作等工作, 减轻统计、记录、查找、分析等工作强度, 快速完成供电方案等日常工作, 大幅度提高工作效率。根据自动化系统完善基础数据, 利用实时线损分析、最佳开断点设置、最佳恢复供电方案、集中式系统无功补偿等手段, 实现配电网的经济运行。配网自动化的实施将为整个油区电网的管理和运行带来划时代的意义。该方案简单实用, 特别适合于中小企业的分布式电力检测系统升级改造, 在现实中具有极大的推广价值。通过配电网的信息化、数字化、自动化、互动化的建设, 实现配电网信息的高度共享, 满足配网调控一体化的需求, 为达到智能配电网的目标奠定基础。

参考文献

[1]毕天姝, 素梅智.智能电网含义及共性技术探讨[J].华北电力学报, 2011 (2) :1-9.

[2]刘树仁, 宋亚奇, 朱永利, 王德文.基于Hadoop的智能电网状态监测数据存储研究[J].计算机科学, 2013 (1) :81-84.

油田自动化系统 篇11

关键词：油田联合站,计算机,自动控制,系统设计

0 引言

新疆克拉玛依油田污水处理工艺复杂, 引进自动化控制系统, 可以将复杂的污水处理工艺转变为一种可视化的监测管理平台, 通过人机界面有效监控工艺处理流程, 观察和记录污水处理过程中参数的变化, 针对异常运行状态及时调整参数, 比如:对原油的加药, 以及脱水环节剂量的调节, 系统可以实时监控监测, 避免排放对生态环境的污染, 而且还能达到对油田污水的充分利用, 是油田污水经济效益达到最大化。自动化控制系统具有较高的稳定性和经济性, 在节约人员管理成本和减小资源浪费的同时, 保障污水处理工艺安全进行。

1 污水处理流程

油田污水来自于单井、计量站和原油联合站等各生产环节, 主要是原油进行的油、水、气三相分离的产物, 油田污水对周围的环境污染性强。

新疆克拉玛依油田污水成分复杂, 有毒硫化物成分多、固体杂质颗粒大小不一, 一般采取添加化学药剂处理油田污水, 比如:化学方法 (絮凝、破乳、中和) , 物理方法 (沉降、过滤) , 根据具体污水情况, 将两种方法有机结合, 来处理油田污水, 直到达到标准为止。新疆克拉玛依油田某一联合站污水处理的工艺流程图如图1所示。

2 自动化控制系统硬件设计

(1) 根据新疆克拉玛依油田联合站污水实际情况, 设计自动化控制系统硬件部分考虑采取工作站 (IPC) 和两个现场过程控制系统。在建立的可视化的人机互动操作界面, 根据污水处理过程自动化调整工艺参数, 同时将采集的参数数据进行分析、处理、归档, 实时监控污水处理的整个流程。自动化控制系统如图2所示。

(2) 硬件设计部分主要由89C51单片机、通讯单元、数据扩展接口、A/D与D/A、以及数字I/O等组成。污水处理的数据信号采集与识别输出见图3所示。

3 自动化控制系统软件设计

(1) 自动化控制系统在油田污水处理过程中的作用非常复杂。现场过程控制系统对联合站油田污水处理过程主要是实现监控, 利用工作站 (IPC) 建立可视化的人机互动操作界面, 可以解决数据处理和存储不足等问题, 因为IPC强大的数据处理、存储能力保证了数据的存量和可靠性, 在Windows系统二次开发的基础上, 系统可以实现对整个克拉玛依油田联合站污水处理的自动化控制, 并且根据实际运行状态调整相应参数, 维护生产的正常进行。

(2) 生产过程监测、数据采集、处理、人机友好界面、归档、报表、网络发布等组成了系统软件部分。实时数据库生产管理软件的核心, 对数据的衔接传输共享都需要借助实时数据库。ASP与HTML语言有机结合编写语句, 实现在人机界面生成生产数据报告报表, 操作管理人员可以根据报表进行对污水处理过程的管理, 比如对加药剂量的调整、报表数据的查询和分析、污水排放阀大小的调整以及运行参数的异常分析处理等等。自动化控制系统也可以自动根据正常的运行情况调整相关参数。软件设计中上位机软件, 围绕实时数据库, 实现污水处理数据采集和输出的功能, 见图4所示。

4 结语

自动化控制系统在克拉玛依油田联合站成功引进, 提高了油田污水处理效率, 自动化控制系统实时性、自动化程度高以及高稳定性得到了展现, 对污水处理数据信号采集实时传输、污水处理药剂剂量自动调整、以及处理过程实时监测等, 都充分发挥了该系统的强大功能。该系统强抗电磁干扰性, 可以保证信号采集的可信度;软件采取模糊Smith预估控制算法以及专家控制方法, 确保污水储罐液位高度以及污水入口流量之间的关系, 实时自动化控制药量剂量, 避免加药滞后对污水处理质量的影响。因此, 该系统满足联合站油田污水处理要求, 节约了人员管理成本, 处理的污水在达到油田污水回注驱油效果的同时, 又很好的保护了生态环境, 大大提高了处理时效, 该系统应用的经济性和高效性, 值得其他油田联合站引进使用。

参考文献

[1]陈雪梅, 李鑫, 李一平, 等.油田联合站自动化监控技术的应用[J].石油钻采工艺, 2009 (S2) :445-448.

[2]官英双, 赵希人, 于秀萍.自动化控制系统在联合站的应用[J].自动化技术与应用, 2008, 28 (5) :406-409.

[3]蒋静坪.计算机实时控制系统[M].杭州:浙江大学出版社, 1992.

[4]李友善.自动控制原理[M].北京:国防工业出版社, 1989.

[5]Chen, B, Lin, C, Liu, XP, Tong, SC.Economic evaluation of combined treatmentfor sludge from drinking water and sewage treatment plants in Japan[J].International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2009, 58 (3) , 221-227.