油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)

陳勝元(中國(guó)石油化工股份有限公司西北油田分公司采油,新疆 米泉 831400)

油井自動(dòng)化系統(tǒng)目前在我國(guó)的發(fā)展可謂是蒸蒸日上，然而我國(guó)的油井監(jiān)控卻長(zhǎng)期以來(lái)采用人工巡邏的方式，即定期有工人到抽油井進(jìn)行檢測(cè)工作，然而，隨著我國(guó)油井開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的日益增大，部分油井又是在一些氣候極其惡劣的邊緣地帶，晝夜溫差大，其工作的艱難可顯而知，這對(duì)于檢測(cè)人員的身體素質(zhì)要求無(wú)疑是相當(dāng)大的，同時(shí)也給其工作帶來(lái)了不小的壓力，嚴(yán)重影響了油井的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，為了解決此類問(wèn)題，研究并且開(kāi)發(fā)一個(gè)油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)極為有效的辦法。

1 油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)概述

通常意義上的油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)是結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)，遙感技術(shù)等各種復(fù)雜的現(xiàn)代技術(shù)于一體，代替巡檢人員，實(shí)現(xiàn)高效有序的抽油井監(jiān)控工作。油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行過(guò)程一般是先從安裝在采油井上的各種數(shù)據(jù)采集器和傳感器獲得油井的各種參數(shù)，如電流，電壓，油量等參數(shù)，并以無(wú)線傳輸?shù)姆绞礁咝Оl(fā)回監(jiān)控中心，監(jiān)控中心的主機(jī)會(huì)自動(dòng)對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行分析，以確定抽油井的工作情況，如發(fā)現(xiàn)有關(guān)異常情況，會(huì)及時(shí)通報(bào)有關(guān)人員。這種工作方式大大提高了抽油井工作的效率，創(chuàng)造了一個(gè)良好的工作環(huán)境。解放了大量的人力，基本實(shí)現(xiàn)了無(wú)人操作，適應(yīng)了當(dāng)下的油井開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展。

長(zhǎng)久以來(lái)，能源都是一個(gè)國(guó)家興起和發(fā)展必不可少的要素，而石油更被稱為“黑色的金子”。石油的產(chǎn)量更是能代表一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平。一個(gè)高效的油井自動(dòng)化管理系統(tǒng)能夠最大限度的保證油井開(kāi)采工作的效率，從而為國(guó)家的發(fā)展，人民的幸福做出貢獻(xiàn)。

2 油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

我國(guó)的油井大部分都是在開(kāi)采較為不便的丘陵，高原地帶。這往往給油井的監(jiān)控工作帶來(lái)了不小的難度。一個(gè)能高效運(yùn)行的油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)必須具有以下的特點(diǎn)：一是能夠跨地域傳輸信號(hào)，尤其是工作在偏遠(yuǎn)地帶的抽油井，如新疆等地。二是能夠克服不良的地域局限，抽油井的無(wú)人工作要求監(jiān)控系統(tǒng)必須能夠抵抗惡劣的地質(zhì)環(huán)境，如長(zhǎng)時(shí)間高溫等。三是能具有一定的無(wú)線傳輸速率，尤其是隨著我國(guó)油井開(kāi)采事業(yè)的不斷進(jìn)步，抽油井如雨后春筍，監(jiān)控中心與抽油井之間的距離被拉長(zhǎng)，因此，先進(jìn)的無(wú)線傳輸技術(shù)能夠保證油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3 油井自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的主要硬件組成

油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)主要由兩大硬件系統(tǒng)構(gòu)成。一是位于抽油井的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)采集電壓，三相電流，采油罐油溫等主要參數(shù)。二是油井自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，主要完成對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并完成防盜報(bào)警等功能。油井自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)主要由傳入設(shè)備，處理設(shè)備，監(jiān)控中心三部分組成。傳入設(shè)備由攝像機(jī)，解碼器等組成。主要采集抽油井的音頻視頻信號(hào)。監(jiān)控中心由服務(wù)器和軟件組成，主要完成圖像顯示等功能。整個(gè)系統(tǒng)必須最大限度的消除目標(biāo)盲區(qū)，提高工作效率，并且能夠抵抗惡劣的天氣環(huán)境，尤其要加強(qiáng)防雷設(shè)備的性能，提高設(shè)備的壽命。在最小的成本下輸出最大的經(jīng)濟(jì)效益。

4 油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)的主要軟件組成

油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)的主要軟件即為建立在數(shù)據(jù)庫(kù)下的，利用面向?qū)ο蟮目梢暬夹g(shù)，對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理，并生成報(bào)表，整個(gè)系統(tǒng)使用一臺(tái)服務(wù)器，能夠高效的把數(shù)據(jù)還原為視頻信號(hào)，并且做到了輸入用戶名和密碼的情況下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，有效的實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)的利用，方便后期對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容。

建立在數(shù)據(jù)庫(kù)下的油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)的中心軟件，運(yùn)用了遠(yuǎn)程控制技術(shù)，紅外遙感技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，根據(jù)抽油井現(xiàn)場(chǎng)的工作情況，做出相應(yīng)的處理，這些都是在人工情況下難以做到的，這無(wú)形中大大提高了抽油井的生產(chǎn)力，為國(guó)家的發(fā)展和人民的幸福提供了有力的保證。

5 油井自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的階段組成

油井自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)一般分為以下幾個(gè)階段，一是對(duì)自噴井的監(jiān)控，這種監(jiān)控通常涉及到油壓，油溫等有關(guān)參數(shù)，通過(guò)各種電動(dòng)裝置采集數(shù)據(jù)，電動(dòng)裝置并兼具圖形處理的功能，使其能夠更有效地發(fā)到監(jiān)控中心供其處理。二是對(duì)于氣舉井的監(jiān)控，在各種油田開(kāi)采模式中，氣舉的開(kāi)采模式往往會(huì)更受人的青睞，因?yàn)槭褂脷馀e井往往能夠更方便的使用自動(dòng)化油井監(jiān)控。在氣舉井底部注入的氣舉氣可以很方便測(cè)出其流量，從而優(yōu)化了油井自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。三是對(duì)抽油機(jī)井的監(jiān)控，目前，我國(guó)普遍使用人工升舉的方法來(lái)進(jìn)行抽油機(jī)井的升舉，然而，這種工作效率是非常低的，這時(shí)候，我們就可以用油井自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)對(duì)抽油機(jī)井進(jìn)行監(jiān)控，以提高其工作效率。抽油機(jī)井監(jiān)控設(shè)備由電動(dòng)控制中心和傳感器，處理器組成，電動(dòng)控制中心結(jié)合傳感器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，處理器可以根據(jù)有關(guān)異常情況對(duì)抽油機(jī)井進(jìn)行急停。以防止出現(xiàn)意外情況。此外，還有必須引人注意的一環(huán)就是對(duì)于油井開(kāi)關(guān)的監(jiān)控，如果不能對(duì)此監(jiān)控階段進(jìn)行很好的控制，就無(wú)法保證整個(gè)監(jiān)控階段的合理運(yùn)行，油井開(kāi)關(guān)一般分地下控制和地上控制兩種，無(wú)論哪種控制，都可以及時(shí)地在抽油井出現(xiàn)故障時(shí)停止油井的運(yùn)行，最大限度的維護(hù)生產(chǎn)成本。

6 應(yīng)用中的油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)

在整個(gè)油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控?zé)o疑是最為重要的一環(huán)，根據(jù)抽油井各種指標(biāo)的不同，應(yīng)該采用不同的監(jiān)控設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益，油井監(jiān)控技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中，需要考慮各方面的因素，而不僅僅是與設(shè)備的合理接軌，監(jiān)控技術(shù)的合理使用直接決定了抽油井的產(chǎn)量，因此，嚴(yán)格地控制各項(xiàng)監(jiān)控指標(biāo)是十分重要的，在不同的時(shí)期，油井開(kāi)發(fā)也有其相應(yīng)不同的要求。設(shè)計(jì)一個(gè)合理的監(jiān)控系統(tǒng)，并優(yōu)化油井監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，對(duì)于分析一個(gè)地區(qū)的產(chǎn)油水平來(lái)說(shuō)是必不可少的。

在油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，需根據(jù)各個(gè)時(shí)期對(duì)油井開(kāi)采的指標(biāo)確立相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)及軟件，合理的針對(duì)成本選用良好的系統(tǒng)，保證其最長(zhǎng)的使用壽命，降低監(jiān)控系統(tǒng)的更換次數(shù)，綜合考慮各種因素的影響，獲得最高的經(jīng)濟(jì)效益。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家生產(chǎn)力的飛速發(fā)展，自動(dòng)化水平的步伐不斷加大加深，油井監(jiān)控也將步入信息化和數(shù)字化的時(shí)代，建立在當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下的油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)具有可視性好，精度高，工作效率高等傳統(tǒng)人工監(jiān)控所遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能及的優(yōu)點(diǎn)，逐漸被越來(lái)越多的在油田開(kāi)采中使用，相信在不久的將來(lái)，在油井自動(dòng)化管理監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)助下，油井的生產(chǎn)水平必將會(huì)有一個(gè)質(zhì)的飛躍。

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