油田數字化設備故障判斷及維護

占賽 鄧海林 楊俊清 洪樹春

(中國石油長慶油田公司,陜西西安 710000)

油田數字化設備故障判斷及維護

占賽 鄧海林 楊俊清 洪樹春

(中國石油長慶油田公司,陜西西安 710000)

油田數字化在采油作業中起到了非常重要的作用,它控制了企業員工的數量,提高了員工工作效率,有利的回避了原油采集的風險。但由于在實際使用過程中,員工的操作失誤,電力供應電壓不穩定以及人為破壞等因素,使得油田數字化設備存在損壞,失效的問題。為保障數字化在應用中發揮其最大功效,維護工作顯得尤為重要。

數字化 故障判斷 維護

本文中我就井場數字化設備使用中遇到的故障及維護方法進行展開。圖1所示為井場數字化的系統機構圖:井場主RTU與井口RTU通過無線模塊進行數據通訊；視頻服務器和攝像機采集井場視頻圖像數據；交換機將視頻數據和井場數據匯集通過無線網橋或者光纖將數據傳回站控平臺，從而實現遠程操作。

首先我們介紹下油田井場數據采集中使用的主要設備及其功能:一，井口RTU，它負責單井的功圖(用來反應油井的工況)采集，抽油機電機電壓電流的采集以及控制抽油機的遠程啟停；二，載荷傳感器，它主要采集油井下壓力的變化；三，位移傳感器，它主要采集驢頭式抽油機橫梁的角度變化；四，井場主RTU，它負責匯總井口RTU采集的數據以及上傳數據。五，視頻服務器，攝像機和語音喇叭，它主要用來監控井場現場的情況以及發送報警語音。

1 對于井口RTU的故障判斷及維護

1.1 單井數據掉線

(1)檢查井口RTU模塊供電是否正常，使用萬用表測量電源模塊的輸出電源。無輸出需更換電源模塊。(2)檢查無線模塊是否正常。(3)檢查井口RTU是否損壞，可以通過觀察設備運行指示燈顯示是否正?；蛘咄ㄟ^設備廠家提供的調試軟件進行聯機操作進行判斷。在調試電腦串口設置正確的情況下無法聯機，需更換井口RTU。

1.2 井口功圖無法上傳

1.2.1 載荷數據有誤故障判斷及分析

(1)檢查載荷傳感器連接線路是否斷路，短路或虛接，使用萬用表對線路進行通斷檢測。如遇故障可連接或更換線路。(2)檢查井口RTU載荷接線端子是否完好，在不接傳感器的情況下檢測端子24VDC電壓輸出是否正常。如遇故障可更換載荷端子或更換井口RTU。(3)如果上述兩項都正常，考慮載荷傳感器損壞，需更換。

1.2.2 位移數據有誤故障判斷及分析

(1)檢查位移傳感器安裝方向是否正確，反向會使功圖采集異常，需調整位移安裝方向。(2)其他故障可參考1．2．1載荷故障判斷進行。

1.3 抽油機無法遠程啟停

(1)檢查井口RTU內部繼電器接線是否正確，啟動接常開繼電器端子，停止接常閉繼電器端子。(2)檢查從井口RTU引出的信號線接入控制柜開關是否正確，啟動信號線需與控制柜啟動開關并聯，停止信號線需與控制柜停止開關串聯。(3)檢查井口RTU內部繼電器是否完好，通過調試電腦與井口RTU進行聯機，并對抽油機進行遠程啟停操作，檢查井口RTU內部繼電器是否有吸合的啪啪聲，如無反應，需更換井口RTU。

圖1 井場數字化系統結構圖

2 對于井場主RTU的故障判斷及維護

井場主RTU的故障主要是無法接收和上傳井口RTU的數據。

(1)檢查無線模塊是否正常，觀察無線模塊上面的電源及通訊燈是否顯示正常。

(2)用調試電腦與井場主RTU進行聯機操作，看RTU內部參數IP是否是給定的IP，MAC地址是否獨一(設定時可將MAC地址后兩位改成IP地址后兩位，從而保證MAC地址的獨一性)。

(3)檢查井場主RTU與五口交換機的網線是否斷開，可通過網線通斷測試儀進行測量，也可通過觀察五口交換機對應通訊燈是否閃爍來判斷。正常情況接入設備的五口交換機網口通訊燈閃爍是一致并且有規律的。

(4)觀察井場主RTU電源燈，運行燈，通訊燈及故障燈是否正常顯示。如不正常，考慮對井場主RTU進行重新下載程序或者更換的操作。

(5)檢查井場主RTU供電電源是否燒壞，用萬用表的直流檔測供電電源的輸出端，看是否有24VDC輸出。如果無輸出，需更換供電電源。

3 對視頻監控系統的故障判斷及維護

3.1 視頻黑屏

3.1.1 通訊中斷時的黑屏

(1)檢查視頻服務器供電是否正常，視頻服務器供電電源為12VDC，可用萬用表分別進行測量判斷。(2)檢查視頻服務器與五口交換機之間的網線是否完好，可通過網線通斷測試儀進行測量，也可通過觀察五口交換機對應通訊燈是否有規律閃爍來判斷。正常情況接入設備的五口交換機網口通訊燈閃爍是一致并且有規律的。(3)檢查視頻服務器是否完好，觀察電源燈和通訊燈是否閃爍正常。(4)檢查參數，用調試電腦連接視頻服務器，檢查IP是否為給定值。

3.1.2 通訊完好時的黑屏

(1)檢查攝像機供電電源是否損壞，用萬用表測量24VAC輸出，無輸出需更換電源。(2)檢查攝像機是否正常，打開攝像機后蓋，觀察電路板山是否有燒點，電源燈是否正常顯示。如果出現異常需更換攝像機。(3)檢查視頻線和供電線是否有虛接，可拆開接線處進行重新連接。

3.2 視頻無法轉動(對于云臺攝像機)

(1)檢查視頻服務器的參數設置，看串口波特率，解碼器地址，解碼器協議是否與攝像機的撥碼一一對應。如不對應，應修改視頻服務器參數來與攝像機撥碼對應。(2)檢查攝像機云臺是否卡住，可適當的手動轉動攝像機，并同時遠程進行轉動操作。(3)檢查RS485線是否連接正常。RS485線分A和B兩根線，攝像機與視頻服務器的RS485線必須一一對應。(4)檢查攝像機云臺是否損壞。排除以上兩種情況后可判斷攝像機云臺故障，需更換攝像機。

4 結語

本文我就自己在數字化維護這方面的工作得到的一點經驗心得，希望對從事此項工作上的同僚在學習工作中有所幫助。