油井数据采集与远程控制系统设计方案
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油井数据采集远程监控方案的探索与实施摘要:对油井运行数据进行采集的主要目的,是将其转化为可远程传输的电信号,以便在监控中心对油井的运行状况进行实时监控,它作为油井生产的一个信息管理平台,能使生产管理人员随时、准确、全方位地掌握油井运行状况,为生产管理决策提供依据。
关健词:油井生产数据采集远程监控通过前期对现有市场上的数据采集产品调研,从运行环境条件要求、使用难易程度、运行可靠性、使用寿命等方面综合考虑,并对现有国内外同类产品进行分析、对比,发现没有一家产品能够完全满足我地区使用需求。
如:有的测控箱密封不好,沙尘容易侵入;有的元器件为稀有型号,出现问题很难调换;有的使用起来比较复杂;还有的在高温环境下运行不稳定……等等。
在油井数据远程传输方面,可利用我公司现有的覆盖整个辽河油田通信网络资源;在集中监控方面,市面上已有基本定型的设备。
综上所述,公司把该项目研发的主攻方向放在数据采集板的研制上。
1 确定数据采集板基本功能通过实地调研及考虑通信要求,油井数据采集板应该具备以下功能:1.1实现对电机的交流电压、交流电流、有功功率、无功功率、频率、日用电量的测量;对油井停机、电压过压、欠压、电流过流、欠流、缺相、井口油压或套压过高、过低、载荷过高、过低等异常情况检测报警;1.2提供4-16个接口,两线制常供电方式,用于负荷、位移、油压、井口温度、流量等传感器的接入;1.3提供6-16个接口,用于接入红外传感器、门磁开关、位置开关等信号;1.4提供4个控制继电器输出的通道;1.5提供DC24V/1A的输出电源;1.6具有128K采集数据存储器;1.7提供实时采集数据,包括传感器模拟量、开关量、三相电流和电压、采油周期的旋点载荷曲线和电流曲线;1.8具有数据统计功能,包括每小时的最大值、最小值、平均值等,可以保存最近3次的示功图、电流图以及2天的统计数据;1.9提供3000个采样点、2个采油周期的抽油机示功图和电流图;1.10具有看门狗功能;1.11电源、运行和串口收发指示;1.12具有1个RS232/RS485接口,实现与监控中心之间通信;1.13具有1个RS232接口,用于本地配置和调试;1.14具有标准的通信协议及接口,便于数据交换;1.15测控箱具有防尘、防雨、防盗、防冲击功能,元器件易于安装调试。
油气田SCADA方案油气田SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)方案是一种用于监控和实时控制油气开采过程的系统。
它通过使用传感器、测量设备和数据通信网络,收集油气田中各种参数的实时数据,并将这些数据传输到一个中央控制中心,以便操作人员能够做出实时决策和进行远程控制。
实施一个油气田SCADA方案需要综合考虑以下几个方面:1.数据采集系统:在油气田中布置一系列传感器和测量设备,用于采集各种参数的实时数据,如油井压力、温度、流量等。
这些设备应具备高精度和稳定性,能够长时间在恶劣环境中工作,并能够通过现场总线或其他通信方式将数据传输到中央控制中心。
2.数据传输系统:在油气田中,由于地理位置的分散和远距离的要求,数据传输是一个关键问题。
可以使用有线通信(如光纤、电缆等),也可以使用无线通信(如无线电、卫星通信等)。
在选择通信方式时,需要综合考虑数据传输速度、安全性和可靠性。
3.中央控制中心:中央控制中心是油气田SCADA系统的核心部分,它用于接收和处理来自各个油井和设备的实时数据,并将这些数据显示和存储。
中央控制中心应具备强大的计算和存储能力,并能够通过图形界面和报警系统及时展示数据和报警信息。
4.实时监控和故障诊断:油气田SCADA系统应能够实时监控油井和设备的运行状态,并根据设定的阈值进行报警。
同时,系统还应具备故障诊断功能,能够对设备故障进行分析和判断,并提供相应的修复和维护建议。
5.远程控制:油气田SCADA系统应具备远程控制功能,能够对油井和设备进行远程操作。
远程操作可以通过云端服务器实现,操作人员可以通过互联网远程操控设备,进行开关操作、调整参数等。
6.数据分析与决策支持:油气田SCADA系统应具备数据分析功能,能够对历史数据进行统计和分析,提取有价值的信息,为决策提供支持。
数据分析可以涉及油气开采效率的分析、投资回报率的计算等。
此外,系统还应提供实时报表和数据可视化功能,方便管理人员对油气田的整体运行状态进行监控和分析。
智能油水井管理系统设计与实现分析1. 引言1.1 背景介绍智能油水井管理系统是一种利用先进的传感技术、物联网技术和数据分析技术,实现油水井实时监控、智能控制和数据分析的系统。
随着油田勘探开发技术的不断发展,油井开采也日益进入了智能化、自动化阶段。
传统的油井管理模式存在许多问题,例如实时监控不足、生产数据反馈不及时、人工干预过多等,制约了油田生产效率和安全生产水平的提高。
智能油水井管理系统的出现,为解决这些问题提供了新的思路和解决方案。
通过在油井井底安装传感器,实时监测井下参数,将数据传输到远程监控系统,实现对油井的远程监控。
同时利用数据分析技术对传感器采集的数据进行分析和反馈,帮助管理者及时发现问题,调整生产策略。
智能油水井管理系统还可以根据数据分析的结果,制定智能控制策略,使油水井的生产运行更加高效和稳定。
在这样的背景下,设计和实现智能油水井管理系统具有重要的研究意义和实际应用价值。
通过对系统的设计与实现分析,可以为油田生产管理提供新思路和技术支持,促进油田生产效率的提升和安全生产水平的提高。
1.2 研究意义石油是国民经济的重要支柱产业,油井的开采对于能源供应具有至关重要的意义。
传统的油井管理模式存在许多问题,例如人工监测不及时、数据获取困难等,这些问题导致了效率低下和生产安全隐患。
智能油水井管理系统的设计与实现对于提高油井生产效率、保障生产安全具有重要的研究意义。
智能油水井管理系统可以通过监测井底传感器实时获取油井状态参数,实现对油井生产过程的精准监控,及时发现问题并进行处理,提高生产效率。
远程监控系统可以实现对油井的远程监控和操作,减少人力成本,同时提升油井管理的便利性和效率。
数据分析与反馈则可以通过对油井生产数据的分析,实现对油井生产情况的精准判断和优化调整,提高生产效率和降低生产成本。
智能控制策略的引入可以根据实时监测数据进行智能化的控制决策,实现对油井生产的智能化管理。
系统实现与效果评估可以通过系统实际运行情况的评估,验证智能油水井管理系统的效果,并为智能油井管理技术的推广应用提供数据支撑。
智慧油田解决方案智慧油田解决方案是一种基于先进技术和数据分析的综合性解决方案,旨在提高油田生产效率、降低成本、优化资源利用和减少环境影响。
该解决方案结合了物联网、大数据分析、人工智能和自动化控制等技术,为油田运营商提供了全面的智能化管理和监控系统。
一、智能采集与监测系统智慧油田解决方案的核心是智能采集与监测系统,通过安装传感器和监测设备,实时采集油田各项数据,包括井底压力、油井产量、油水比、油井温度等。
这些数据通过物联网技术传输到数据中心,并进行实时监测和分析。
运营商可以通过远程监控系统随时了解油田的运行状况,及时发现问题并采取措施。
二、大数据分析与预测智慧油田解决方案利用大数据分析技术对采集到的数据进行深入分析,提取有价值的信息和规律。
通过建立模型和算法,可以预测油田的产能、优化生产计划、预测设备故障和优化维修计划等。
这些预测和分析结果可以匡助运营商制定更科学合理的决策,提高生产效率和资源利用率。
三、智能化生产调度与控制智慧油田解决方案还包括智能化生产调度与控制系统,通过自动化控制技术实现对油田生产过程的智能化管理。
该系统可以根据数据分析结果,自动调整生产参数和工艺流程,实现最佳生产效率和资源利用。
同时,系统还可以实现对设备的远程监控和控制,及时发现设备故障并进行维修,减少停产时间和损失。
四、安全环保监测与管理智慧油田解决方案还注重安全环保监测与管理。
通过安装环境监测设备和安全预警系统,实时监测油田周边环境的变化和安全风险。
同时,通过数据分析和预测,可以提前发现潜在的安全隐患,采取相应的措施进行防范和管理。
这将有助于减少事故发生的概率,保护环境和员工的安全。
五、智能化维护与管理智慧油田解决方案还包括智能化维护与管理系统,通过设备状态监测和故障预测,实现对设备的智能化维护和管理。
系统可以根据设备运行状态和预测结果,制定维护计划和保养方案,实现设备的最佳运行状态和延长使用寿命。
同时,系统还可以进行设备库存管理和备件管理,提高维护效率和降低成本。
GPRS油田油井远程监控系统方案一、项目背景油田是一个以油气生产为主,集勘探、开发、施工作业、后勤辅助生产、多种经营、社会化服务为一体的,专业门类齐全的国有特大型企业。
油田的勘探、钻井、测井、录井等是野外作业,流动性强,点多、分散、距离长,施工现场与公司之间的信息交流长期以来没有好的解决方案。
油田管理层十分重视油田信息化建设,明确提出了未来一个时期油田信息化建设的具体目标。
借助“油井数据监控系统”,管理人员足不出户就可以通过该系统随时观测到油井的生产状况。
油井工作的相关数据每隔两小时传输一次,机井一旦出现故障,示意图就会标示感叹号,维护人员就能够在最短的时间内赶到现场,及时排除故障。
以前,采油测试工要到每个现场进行测试,费时费力不说,对每口井的工作状态也很难把握,有时一口井发生故障,往往许多天后才发现。
二、GPRS方案的优势油田工作环境恶劣,雷击、地震及人为破坏等时有发生,怎样把油井运行的相关数据传送到中心控制室一直是个难题。
以前,油田曾采用微波、数传电台的方式采集数据,但实际使用过程中,效果不理想,高成本的投入和频繁的维护让采油单位不堪重负。
引入了GPRS 钻井数据上报系统之后,通过固定在机架上的传感器,管理人员可以及时了解各个机井的工作压力、采油时电压、蒸汽温度等数据,从而确保了油井的安全运转。
油田还可依托GPRS/GSM网络,实现了抄表自动化、精确化。
用电控制中心对油厂用电的运行状态可以通过电子显示屏进行监控,每个控制点将用电状态以短信息的形式及时传送到控制中心,这样就可以自动、高效、及时地掌握油田用电情况,自动生成配电计划,实行科学的电力营销和管理。
这套装置克服了以前人工抄表准确率低、费时费力、缺少集中有效的管理的弊端,解决了生产的后顾之忧。
三、解决方案介绍(一)系统结构1、油田信息采集点:采用厦门灵旗通信有限公司的LQ1200 GPRS透明无线数据传输终端,通过RS232/RS4 85/TTL与油田设备采集点连接,接入移动公司为油田中心站提供的专用的GPRS网络,网络对油田信息采集点的接入地点、时间、数量没有限制可以随时增减。
油井数据采集与远程控制系统设计方案
技
术
设
计
方
案
介
绍
公司简介
我公司专业从事数字网络视频监控系统、智能视频分析、机房动力环境监控、机房建设、雷达测速、闯红灯电子警察抓拍、电子治安卡口、智能控制等智能化系统开发的大型综合型企业,欢迎来电洽谈业务!
质量方针:以人为本、质量第一
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有一支精良的安防建设队伍,由专业技术人员为您设计,现场有专业技术人员带领施工,有良好职业道德施工人员。
我公司用户拥有优质的设计施工质量和优质的售后服务保障。
客户哲学:全新理念、一流的技术、丰富的经验,开创数字新生活
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我公司全体员工愿与社会各界携手共创未来!我们秉承真诚合作精神向广大客户提供相关的系统解决方案,设备销售及技术支持,价格合理,欢迎来人来电咨询、洽谈业务!
油井数据采集与远程控制系统设计方案
一、系统概述
该系统是一套集自动化技术、计算机技术、网络技术、系统工程技术以及油气田开发专业技术于一体,采用高精度微功耗无线传感器,测量载荷、冲程、冲次、油温、油压、套压、回压、转速、电量等工况数据,为用户提供的油田单井管理自动化解决方案,可以对油井的数据进行实时采集、实时分析,还有间抽、采集密度、开关井、远程变频等远程控制功能。
二、系统拓扑图
采集到的载荷、冲程、冲次、转速、压力、温度等各类数据通过无线传输模块发送到RTU, RTU利用GPRS/CDMA等无线网络将数据传到油田中控室,通过中控室安装的油井生产实时分析优化专家系统对油井进行实实时计算、实时诊断、实时优化、实时发布、实时控制,从而提出更佳的设计方案。
同样,中控室发出的相关指令通过无线网络传送到RTU,实现油井专家对油井的远程控制。
系统拓扑图如下所示:
三、系统组成和功能
硬件系统
抽油机井采集数据类型:采集电压、电流、功率、电量、载荷、冲次、冲程、井口压力、动液面、油温、生产时率、开停井时间等生产参数,并可进行人工/自动远程控制。
螺杆泵井采集数据类型:采集电压、电流、功率、电量、回压、油温、载荷、扭矩、转速、动液面、开停井时间等生产参数,并可进行人工/自动远程控制。
电潜泵井采集数据类型:采集电压、电流、功率、电量、油压(油嘴前压力)、回压(油嘴后压力)、油温、动液面、开停井时间等生产参数,并可进行人工/自动远程控制。
自喷井数据采集类型:采集油压(油嘴前压力)、回压(油嘴后压力)、油温等生产参数,并可进行人工/自动远程控制采集。
视频监控:能够对石油开采过程中的运作情况实时录制,并存入数据库,便于对运作情况的勘查,直观查看现场工况;生产出现故障,可以通过远程查看现场,初步进行诊断,从而准确安排维修人员,一步到位;使用视频监控功能,防范偷油、破坏等事件发生。
主要硬件产品:一体化示功仪、无线压力传感器、无线温度传感器、转速传感器、载荷传感器、油井RTU等。
3.1.1 主要硬件产品如下所示:
无线压力变送
器
无线温度变送器
油井
RTU
一体化示功仪
云台(内置摄像
机)
电量模块
3.1.2 现场安装图
游梁机井现场配置安装图(全无线)
螺杆泵现场配置安装图
电潜泵井、自喷井现场配置安装图
软件系统
油井生产实时分析优化专家系统的独创内容包括:利用功图、压力、温度、电流、功率等数据,实现油井生产工况实时诊断;远程实时产液量计量、用电消耗计量及能耗分析;应用扭矩法、电能法、功率曲线法等计算和调节抽油机平衡;钢丝绳、玻璃钢、碳纤维等特种抽油杆的抽油机井优化设计;基于诊断、优化设计结果的专家解决方案发布。
系统依据以上复杂的油井工况诊断和工艺参数设计结果,远程实时实现对油井的“大闭环”智能控制。
3.2.1 数据采集功能:将传感器采集的数据能实时的发布在WEB 上。
3.2.2 故障报警功能
停电、停机、回压异常、缺相及电流异常、抽油机抽空、防盗红外监控。
3.2.3 控制保护功能
对油井间抽控制;缺相、三相电流不平衡、自动停机;远程启停控制和开关井场照明灯;井口加药装置、投球装置的自动控制;实现对油井产/掺水液量的自动计量控制;采用生产数据的远程监控与视频图像监控相结合的方式进行控制。
3.2.4 数据通讯功能
单井采用远程数据集散控制中心与上位机进行数据通信;中控室采用无线宽带/光缆网络通讯方式实现联网。
3.2.5 数据管理功能
图形方式实时显示压力、温度、载荷、电流、电压、功率等各种生产参数及泵、机等生产设备运行状态;实现生产参数超限报警及设备故障报警,预测故障位置和故障原因并进行相应提示。
3.2.6 生产管理及遥控指挥
自动记录巡井时间;与油田局域网数据共享;可以通过现有局域网络,在网上远端监控油水井生产现场并进行指挥。
3.2.7 油井产量、电量计量功能
在油井正常运行期间,能够实现远程测试数据的自动录取,根据采集的压力、转速、地面示功图、电量等数据,应用油井量油技术,计算油井产液量,实现在无人值守情况下能及时掌握油井的动态变化和用电情况。
3.2.8 油井生产系统分析与优化决策功能
根据检测数据,进行生产井参数优化设计、在线诊断、抽油井系统效率分析等。
3.2.8 网络查询功能
通过IE浏览器和专用的视频播放软件,在油田信息网上可随时浏览各油井的各个监控画面、实时生产数据、液量计量、工况诊断、优化设计等结果,查询有关生产报表及分析结果。
四、系统特点
1. 压力传感器、温度传感器、功图测试仪等硬件产品采用个无线、低功耗设计。
一体化示功仪可以直接将数据传送到中控室,省去了RTU,简化了地面流程。
2. 视频监控与数据采集融合技术实现油田专家对油井生产的远程监测和控制。
3. 丛式井系统支持丛式井或距离不大于500 米的井群通过无线模块与井群RTU交互数据,该系统突破了远程控制终端单元只能管理一口井的瓶颈,减少了远程控制终端的使用数量,节省成本和通讯费用,更大程度上优化了井群工况数据采集系统。
4. 软硬一体实现实时采集、实时分析、实时优化、实时发布;
5. 数据采集、管理与深度挖掘利用的完美结合;
6. 综合应用功图、电参、压力、温度等多元数据的实时油井故障综合诊断分析及优化设计;
7. 远程实时系统效率与能耗计算分析;
8. 量化专家经验,实现基于自学习能力的远程智能优化决策与控制;
9. 远程实时对油井的“大闭环”智能控制。