井口數字化解決方案

井口數字化解決方案

建設意義

       井口數字化建設是油田地面工程數字化建設最底層、范圍最廣、最關鍵的現場部分，主要完成對現場井口的數據采集和控制。包括：抽油機油井、螺桿泵油井、電潛泵油井、注水井等。建立起覆蓋整個油田的、技術先進、質量可靠、便于使用維護的基于物聯網的油田數據采集和監控（SCADA）系統，實現數字化油田的建設目標。

       在實時監控方面，實現對油井的遠程示功圖、電流圖、功率圖采集，三相電參數采集以及中控室遠程啟停控制、空抽控制、間抽控制、變頻控制等節能控制；在生產管理方面，通過抽油機示功圖對油井工況進行診斷分析，通過電量數據掌握油井耗電情況和采取節能措施，通過功圖計產分析功能制定油井管理措施；在生產信息方面，在鉆采院室設置數據庫服務器和WEB發布服務器，實現油田生產信息在油田范圍內的信息共享。

系統結構

       在高標準、高性能、高穩定性的原則指導下，數字化油田系統結構如下圖所示，包括數據采集部分、網絡通訊部分和采集驅動WEB發布三大部分：

系統功能

系統特點

標準規范

典型業績

功圖法量油

       在井場，井場配套功圖傳感器，實現油井功圖全天候采集。在作業區監控中心則安裝專門的示功圖量油診斷軟件，及時掌握油井產量情況和分析故障原因。

       所有監測數據都是各井口RTU通過無線網絡與主RTU進行通訊，無線網絡采用的是ZigBee技術。ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸以及典型的有周期性數據、間歇性數據和低反應時間數

電參采集、油井壓力、溫度采集

       在抽油機控制箱配套電量模塊，監測抽油機上下行過程中三相電流和三相電壓的變化情況；監視抽油機運行狀態，對電機缺相、過載、空轉等故障實現自動報警，并能根據控制中心命令實現啟停控制。

井口視頻監控

       根據每個井場的井口數量的不同，設置1至2套視頻監控設備（8口井以內含8口井用1套視頻監控系統，9-15口井用2套視頻監控系統），實現對整個井場的實時監控。每套視頻監控設備支持云臺、鏡頭預置位功能，可以實現對多個固定位置的預置拍攝或取證拍攝。每套視頻監控設備設具備智能物體行為分析功能的網絡視頻服務器1臺，實現對井場的周界報警、非法闖入等事件進行報警并進行廣播提示，同時在視頻操作站實時提醒操作人員，操作人員可以根據報警的情況通過手動操作攝像機進行近距離，高清晰取證錄像，同時也可以實現自動觸發遠程錄像功能。通過電子巡井功能，用戶可以實現遠程自動/手動巡井功能，并實時記錄生產現場的情況和各種生產參數，從而實現快速巡井，加快巡井周期，降低巡井工作量和生產成本。

螺桿泵井

       在螺桿泵井井口安裝無線扭矩傳感器，實時采集光桿的扭矩、負荷、轉速。在作業區監控中心則安裝專門的螺桿泵量油診斷軟件，及時掌握螺桿泵井產品情況。

       RTU 提供了標準的RS485接口，能夠與螺桿泵控制變頻進行通訊。采集變頻實時數據，了解三相電壓、三相電流、電功率、功率因數和電能等參數，并據此制定節能降耗措施。

電潛泵井

       在電潛泵井控制箱內配套電量模塊，通過電流互感器對電泵井的三相電流進行實時監控。

注水井

       在注水井安裝壓力傳感器，實時監測注水井壓力的變化。