油田分层注水智能控制系统设计
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智能油水井管理系统设计与实现分析【摘要】本文介绍了智能油水井管理系统的设计与实现分析。
在介绍了研究背景和研究意义。
在详细讨论了系统架构设计、智能监测技术应用、数据分析与处理、智能优化控制以及性能评价与实验验证。
在总结了研究成果,并展望了未来的发展方向。
本文的创新点在于提出了一套智能化的管理系统,可以实现油水井的实时监测和优化控制,从而提高生产效率和降低成本。
未来的研究方向可以在更多实际工程中应用这套系统,进一步改进其性能和功能。
通过本文的研究,可以为油田管理提供更有效的技术支持。
【关键词】智能油水井管理系统、设计、实现、分析、系统架构、监测技术、数据分析、智能优化控制、性能评价、实验验证、总结、展望、创新点、研究前景。
1. 引言1.1 研究背景控制器的发展和应用推动了油水井管理系统的智能化进程,提高了油田开采效率和生产水平。
在当前油田油水井运营管理中,仍存在着诸多问题和挑战,如监测手段不完善、数据处理繁琐、优化控制不精准等,亟需通过智能化技术来提升管理效率和降低成本。
随着人工智能、大数据和云计算等技术的快速发展和应用,智能油水井管理系统正成为未来发展的重要方向。
该系统可利用传感器和物联网技术实时监测油水井的运行状态、生产数据和环境参数,通过数据分析和处理实现对油水井生产过程的智能监控。
结合机器学习和最优控制算法,实现油水井生产过程的智能优化控制,提升产量、降低能耗和减少环境污染。
设计和实现智能油水井管理系统具有重要的实际意义和深远的科学价值,将为油田油水井管理带来革命性的变革,推动油田开采工作向智能化、自动化方向发展。
1.2 研究意义智能油水井管理系统是针对油田开采过程中油水井运行状态监测与优化控制的需求而设计的,具有重要的实用价值和科学意义。
其研究意义主要体现在以下几个方面:智能油水井管理系统可以实现对油水井实时、全面的监测,提高了油水井运行的自动化水平,减少了人为因素的干扰,提高了油田的生产效率和安全性。
59国内大多数主力油田受层间层内因素干扰,严重影响水驱开发效果,降低油田采收率。
而分层注水工艺的发展改善了以上问题[1]。
但存在测调周期长[2],控制软件版本多的现象。
为解决以上问题,研发可实现分注井层段注入量、注入压力等生产参数的监测的软件,具备自动测调、验封、压力恢复测试以及吸水指数测试等功能。
促进对油藏精准开发,具有较高的推广应用价值[3]。
1 协议内容油田分注智能控制软件基于ModBus协议,应用于数据采集以及远程监控接入,具体数据内容如表1、表2:油田分注智能控制软件的设计与实现朱成涛 白鹏飞 王柳 刘闯 方宝锋中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452摘要:油田分注智能控制软件能够自动对每个注水层信息进行实时监测与控制,实现精细分注。
软件通过协议整合实现远程实时读取井下各层注水量、温度等数据,具有实时调整各层配水器水嘴开度大小,验封测调、压力恢复测试,等功能。
在内容上,兼容各厂家的数据信息,满足各个厂家的数据涵盖需求,减少数据冗余和工作人员工作量。
界面风格上,满足各个厂家的审美需求以及操作规范,实现了规范化、统一化,降低维护成本和人员工作量。
为油藏分析提供大量的数据支撑,具有较高的推广应用价值。
关键词:智能控制 协议整合 注水流量 验封测调 压力恢复测试Design and Implementation of Intelligent Control Software for Oil Field InjectionZhu Chengtao,Bai Pengfei,Wang Liu,Liu Chuang,Fang BaofengCNOOC EnerTech-Drilling & Production Co.Tianjin 300452Abstract :The oil field segmentation and injection intelligent control software is capable of automatically monitoring and controlling the information of each water injection layer in real time ,achieving precise compartmentalization. The software integrates protocols to enable remote real-time reading of data such as water injection volume and temperature for each layer underground. It has functions such as real-time adjustment of water nozzle opening size for each layer ,verification ,sealing testing ,pressure recovery testing ,etc. In terms of content ,it is compatible with data information from various manufacturers ,meeting the data coverage requirements of different manufacturers ,reducing data redundancy and workload for personnel. In terms of interface style ,it meets the aesthetic and operational requirements of various manufacturers ,achieving standardization and uniformity ,thereby reducing maintenance costs and workload for personnel. It provides a large amount of data support for reservoir analysis and has high value for widespread application.Keywords :Intelligent control software ;Protocol integration ;Injection flow ;Seal inspection ;Pressure recovery test表1 读写寄存器地址读地面控制器基本信息:控制器编号、控制器输出电压、控制器输出电流等信息读地面控制器基本信息地面控制器系统时间:年和月、日和时、分和秒读井口自控仪:自控仪流量、自控仪压力、自控仪阀开度、自控仪阀状态读井1基本信息(其余井依次类推):井号、井名、注采层数、供电状态、工作模式等读井第1层数据(其余井其余层依次类推):层号、流量、温度、压力、调节阀开度、井下工作筒状态等信息读地面控制器基本信息读井口自控仪:自控仪流量、自控仪压力、自控仪阀开度、自控仪阀状态60表2 功能模块地址自动测调井口自控仪调节验封压力恢复测试一键酸化吸水指数测试读地面控制器基本信息读开度调节2 启动界面软件启动之后显示主界面以及控制器通讯检测界面。
智能油水井管理系统设计与实现分析随着油气开采工作的广泛开展,油井日益增多,如何对油井开展全面的管理,对于提高油气开采效率有着非常重要的作用。
传统的油井管理方式主要是人工值守,由于工作量大、管理难度大,这种方式在真正意义上无法做到全面、高效、准确的管理。
因此,智能油水井管理系统应运而生。
本文将探讨智能油水井管理系统的设计和实现分析。
智能油水井管理系统的设计需要考虑许多方面的需求,主要包括以下几个方面:1. 实现对油井的实时监测与预测功能油井的开采过程中会产生一定的油、水、气等物质,如果不能及时地监测和控制,不仅会浪费资源,还可能对环境造成污染。
因此,系统需要实现对油井开采过程中的油、水、气等数据的实时监测,并能够根据这些数据进行分析和预测,及时发现开采状况的异常和问题。
2. 管理油井相关数据智能油水井管理系统需要对开采过程中的各项数据进行实时采集和处理,包括油井产量、压力、温度、PH值等等。
同时,还需要对油井的历史数据进行整理和管理,以便后期的分析和研究。
油井的稳定运营对于油气开采的效率和安全性有着非常重要的作用。
因此,系统应该实现对油井状态的智能监管功能,及时发现和处理油井异常状态,确保油井稳定运行。
4. 提供科学的决策支持智能油水井管理系统应该能够根据实时、历史数据和预测分析提供科学的决策支持,帮助油田管理者制定科学的开采计划和决策。
1. 系统架构设计智能油水井管理系统应该是一个分布式的系统,包括油井端、数据共享中心和油田管理中心等多个组成部分。
每个部分之间互相通信,数据共享,保证信息的即时性和保密性。
2. 油井设备监测模块设计油井设备监测模块是智能油水井管理系统的核心模块,主要用于对油井产量、压力、温度、PH值等关键参数进行实时监测。
该模块还需要集成自动控制功能,可以根据监测到的数据自动进行调整和控制。
3. 数据采集与处理模块设计数据采集与处理模块需要负责对油井开采过程中产生的各项数据进行采集和处理,采用软件和硬件相结合的方式,充分利用边缘计算等新技术手段,提高数据的采集和处理效率。
智能油水井管理系统设计与实现分析随着石油产业的不断发展,油田的开发和生产管理也面临着越来越高的要求。
为了提高油田的生产效率和安全性,各种智能化管理系统应运而生。
智能油水井管理系统是其中的重要一环。
本文将就智能油水井管理系统的设计与实现进行分析。
一、设计目标智能油水井管理系统的设计目标主要包括以下几个方面:1. 提高油水井生产效率:通过实时监测油水井的工作状态和生产数据,并进行智能分析,及时调整生产参数,提高生产效率。
2. 减少人力资源成本:通过系统化的管理和自动化的监控,减少人为操作的需要,降低管理成本。
3. 提高安全性:通过实时监测油水井的工作状态,及时发现问题并进行预警,减少事故发生的可能性。
4. 优化生产计划:通过对生产数据的分析,优化生产计划,提高整体生产效率。
二、系统构成智能油水井管理系统主要包括以下几个部分:1. 数据采集模块:通过各种传感器对油水井的温度、压力、流量等数据进行采集,并将数据传输至系统后台数据库。
2. 数据处理模块:对采集到的数据进行处理,包括数据清洗、存储以及分析。
3. 控制模块:根据系统分析的结果,通过控制器对油水井的生产参数进行调整。
4. 监控模块:实时监控油水井的工作状态,并对异常情况进行预警。
5. 用户界面模块:为操作人员提供友好的用户界面,方便其进行系统的监控和管理。
五、系统应用智能油水井管理系统已经在实际生产中得到了广泛的应用。
通过该系统的实施数字化管理,提高了油水井的生产效率,减少了事故发生的可能性,降低了生产成本,取得了显著的经济效益。
智能油水井管理系统的设计与实现,对于提高油水井的生产效率和安全性具有重要的意义。
随着科技的不断进步,相信这一系统将会在未来得到更加广泛的应用,并为油田的发展贡献更大的力量。
智能油水井管理系统设计与实现分析智能油水井管理系统是一种将技术和资源相结合的新型设备,它可以对油田的生产和管理实现全盘监管,实现高效、精准的生产管理。
本文将就智能油水井管理系统的设计与实现进行分析。
一、系统需求随着油田开采工艺的不断改进和技术水平的提高,为了实现安全、高效、经济的油井开采管理,智能油水井管理系统需要实现以下几个功能:1、数据采集:智能油水井管理系统需要对井筒内部的生产数据进行采集,包括温度、压力、含水率、油水比等信息,以帮助生产管理者制定具体的生产方案。
2、数据分析:通过对采集到的数据进行分析,智能油水井管理系统可以提供更加准确和细致的数据分析结果,帮助生产管理者理清生产过程中的关键节点和影响因素,更好地进行生产计划和决策。
3、预警提示:智能油水井管理系统还应该具备预警提示功能,及时发现和处理存在的问题,避免生产过程中的安全事故和导致生产停顿的故障发生。
4、生产监控:智能油水井管理系统还可以通过实时监控的方式对生产过程进行控制,避免因生产操作不当导致的安全隐患以及产品质量不符合标准。
二、系统设计基于系统需求,我们可以对智能油水井管理系统的系统设计进行如下的分析:1、硬件部分:由于油田生产环境的高温、高压和复杂性,智能油水井管理系统的硬件部分应当具备耐高温、抗干扰、防爆等特性,同时要保持兼容性,可以接入各类传感器、控制器和数据采集设备。
2、软件部分:智能油水井管理系统的软件部分需要实现以下几个功能:(1)数据采集及存储:该功能是智能油水井管理系统的核心部分,它需要提供实时化、自动化的数据采集和存储功能。
(2)数据分析:对于采集到的海量数据,智能油水井管理系统需要实现一定的数据分析处理,从中挖掘出有价值的信息。
(3)预警提示:智能油水井管理系统需要实现预警功能,对于存在隐患的生产环节或设备进行实现的预警提示。
(4)生产监控:智能油水井管理系统需要实现实时监控生产过程,并给出相关的操作指导和建议。
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。
Science &Technology Vision科技视界为了满足油田的实际需要,促使了分层注水工艺研究和配套工具不断地改进和优化。
国内研究了空心分注、油套分注等多种分层注水工艺,逐渐形成空心分注、桥式偏心分注、油套分注和偏心分注等主要的分注工艺技术[1-2]。
常规的偏心工艺应用较成熟,桥式偏心分注技术是在偏心工艺的基础上发展的,是目前油田分注技术的主体技术,能够完成多级的分层注水,明显的减少层与层之间的干扰,提高了测试精度和工作效率,但是仍然没有摆脱水嘴工作量大、周期长的问题[3-4]。
针对目前分层注水工艺技术存在的不足,本文提出了分层注水测控系统的方案,并进行了系统的电路设计,采用模块化设计方法,便于扩展与移植。
1分层注水测控系统的方案分层注水测控系统的方案原理图如图1所示,该方案主要由地面控制系统、操作工具系统、井下测控系统三个部分构成。
在注水井正常分注状态下,根据系统设计参数,按照一定的时间间隔自动记录各层的注水量、压力等参数,井下控制器可以根据注水量变化状态定时自动进行调节。
在分层注水读取井下测试数据工作状态时,需要向井下伸入电缆并携带操作工具,通过操作工具在井下与智能配水器进行无线通讯,可以读取井下存储器中的流量、压力等数据,地面电脑可以显示注水量曲线、注水层压力变化曲线。
2井下电路设计井下电路主要完成压力、温度、流量信息的采集、数据存储以及对电机的控制。
单片机选用STC12C5A60S2,该芯片具有高速、低功耗及强抗干扰的特点,可产生2路的PWM,内部含有复位电路和10位的A/D。
井下电路原理图如图2所示。
图2井下电路原理图2.1信号采集电路温度数据通过温度传感器直接采集,再进行A/D 转换后进行处理;压力数据采用压力变送器进行采集,其内部集成有测量电路,输出为标准的电信号;流量数据是通过差压传感器测得注水口的压力差进分层注水测控系统井下电路设计黄志龙(西安工业大学,陕西西安710021)【摘要】目前石油注水井分注工艺无法避免投捞偏心注水器的作业风险,无法实现实时监测与控制,为了提高分注水平,开展了注水技术研究,提出分层注水测控系统的方案,设计了分层注水测控系统井下的控制电路,采用模块化设计方法,便于扩展与移植。
智能化注水系统运行技术在油田生产中的设计与运用2胜利油田东胜精攻石油开发集团股份有限公司,山东东营257000摘要:石油作为重要战略资源,是国家发展和生存的根本。
石油素有“黑色金子”美名,其价值性和用途性方面是非常广泛,不光可以应用在轻重工业的产品制造和发展中,同时也对国家发展有着非常重要的影响。
近年来,随着我国石油开采力度的增大,在采油的生产过程中,注水系统的管理要求和管理标准也进一步严格。
为降低安全事故发生几率,提高采油生产效能,必须对采油注水系统进行有效分析,探究注水系统管理过程中所出现的各种问题,保证注水效果,从而提升注水系统的运行稳定性。
关键词:油田;大型注水系统;智能优化;运行技术引言当前能源安全形势严峻复杂,如何保障国家能源安全,是企业面临的重大挑战。
与此同时,油田开发阶段基本进入开发中后期,处于高含水期,开采和稳产难度大。
为了降低产量递减速度,补充地层能量,稳定地层压力,注水是油田目前原油稳产最主要和最高效的措施。
随着以云计算、物联网、大数据和人工智能等技术为代表的数字化浪潮在全球席卷开来,同时叠加新冠疫情的影响,油田加快了数字化转型升级步伐,数字化新技术的应用是企业降本增效、提高竞争力、实现高质量发展的重要支点和有力抓手。
1油田大型注水生产运行方案优化技术概述目前油田开采工作已经迎来了高含水开采时期,不仅开采成本逐年递增,而且原油的产量也出现了明显的下降趋势。
在这种情况下,为了保证油田开采建设能够获取良好的经济效益,有效节约开采成本,应对油田开采优化技能降耗技术进行深入研究。
在油田开采过程中,注水系统是主要耗能系统之一。
目前,随着油田注水量的增加,油田开采的成本也在逐渐攀升,为了节约成本,改善目前现状,避免油田注水系统耗电量不断攀升,最大程度地减少油田开采成本,很多油田开采地区针对注水系统的节能降耗进行了深入的研究。
其中关键分为三个方面:首先,每个注水站的流量、压力需按照不同管网的特点相互配合;其次,每个注水站与管网实际运行的特性需要持有超强的匹配性;最后,注水站中的注水泵必须确保以最高效率完成运行工作。
76│SMART FACTORY│智慧工厂无线远程智能注水与堵水的采油控制系统Oil Production Control System of Wireless Remote Intelligent Water Injection and Water Shutoff• 胜利油田孤东采油厂 朱益飞 Zhu Yifei摘 要:利用智能分层注水技术与互联网技术结合,采用手机网络技术远程监测、控制油田注水井各层注水压力、流量,调节控制各层注水参数,实现各生产层段的智能配水,提高注水测调效率;针对油井出水层高压高渗、出油层低压低渗特点,以及无效注水循环严重、水驱质量变差和控水稳油效果变差等问题,提出了采用“暂堵油层+封堵水层”的堵水技术方案,实现了不动管柱化学智能选择性封堵高压出水层的目的,改善了水驱老油田开发效果。
关键词:油田 远程智能 分层注水 化学堵水Abstract: Combining with intelligent water injection technology and Internet technology, themobile phone network technology, remote monitoring and control of the injection of eachlayer of water injection pressure, flow control, water injection parameters the realization of theproduction layer, the layer of intelligent water distribution, improve water testing efficiency; forwell water pressure, seepage characteristics of low pressure reservoir permeability is low,and the invalid injected water circulation and water flooding serious deterioration of the qualityof stabilizing oil and water controlling effect of variation problems, puts forward the technicalscheme of water plugging plugging oil + sealing water ", the real column chemistry intelligenthv to selective plugging water, improve water flooding development effect in old oilfield.Key words:Oilfield Remote intelligence Layered water injection Chemical water shutoff【中图分类号】TE355【文献标识码】B 文章编号1606-5123(2017)04-0076-031 引言近年来,国际油价持续低迷给油田开发企业带来很大的生产经营压力,而国内大多数油田都进入高含水开发阶段,油气开采难度逐年增大,迫切需要利用新技术来解决油气生产中的技术难题。
油田注水全自动装置的设计
1 引言目前各种石油管线输送的加药系统中,多采用人工控制,工艺复杂,仅凭储药罐上的玻璃管液位计目测判断用量,不能准确配制规定浓度的破乳剂溶液,不能根据液位的变化而按比例自动、精确地调整破乳剂的注入量,造成水、电及人力的浪费,增加了能耗。
针对上述问题,开发了一种基于FPl
型PLC的自动加水、定量加药、定时搅拌以及自动倒罐的控制装置。
实际运行证明,该装置不仅减轻了员工的劳动强度,提高了安全系数,实现了以人为本的原则,使油田工业自动化水平达到了新的起点,提高了现场管理水平,使生产和管理更趋规范化、科学化。
2 系统结构2.1 加药装置的基本结构加药装置包括储药罐、计量泵、搅拌器、液位开关、控制箱及附件等,在实际系统中可根据用户要求调整配置,以适应不同的工艺要求。
图1给出加药装置的结构示意图。
控制系统包括:搅拌机两台,加水电机一台,加药电机一台,加药罐两个,储药罐一个,电磁阀若干个,高液位报警器,低液位报警器及交流接触器,热继电器,中间继电器,控制按钮,信号灯,断路器,开关等一系列的低压控制器件。
2.2 系统控制功能描述自动加药装置是一种能根据设定加药液的配比浓度,实现自动配药、自动搅拌、自动定量输出的自动控制系统。
该装置在设定状态下无需人工值守,一键控制即可实现所需浓度药液的自动配制与输出,也可实现远程控制,真正实现了配药、搅拌和投药自动化。
考虑到现场操作的需求,配备了手动控制功能,任何情况下,手动控制优先。
(1)手动运行手动运行前,将运行方式转至“手动”位置,接通10.2,调用“手动控制”子程序。
按照控制
面板的对应按钮,即可接通对应的PLC输入点,执行相应的动作。
以1号罐。
较新型测量调节配水的方法由一个石油公司发现,这个配水方法每一层都配备一个比较智能的配水器,然后在配水器的上下都进行封闭隔离,配水器的内部结构中并没有设置流量计,每一层的注水量是有地面上的打水压进行控制,然后再由地面对井内的配水器下发指令,井下每一层都能自动保存,对流量表也可以自行调整。
但是也存在一些缺点。
比如,通过对地面注水量的多少进行观察,然后调整注水量的流量,这样的分注的精确度会低一些;并且,用打水压的方式对配水器的状态进行调整,这样调整的时间会比较长,且成功的几率不高;而且,这种技术只能让地面对井下进行单项信息的传送,没有办法真实监测到注水的具体情况,还有井下面的实时状况。
2 智能测调分注系统的设计2.1 机器自动调测的功能自动进行测试调节的功能主要是,由控制器对井下安装的配水器进行自动控制并调节,上位机只需要给相应的控制器传送相关的调节命令,下面的控制器就可以自行进入自动测试并对相应的设备进行调节。
在进行智能测试并调节工作时,先要设置相关的自动调节的信息,预先设置好需要的流量值,然后进行调节,当系统的时间符合设置的时间时,就会开启自动调节的功能。
首先,需要把目前这层的流量值读出来,然后这个流量值和预先设定的流量值进行对比,把中间的差值进行计算,如果计算的绝对值超过预先设置的误差值时,那么这一层的相关机器就要开始自行调节。
在每次调节之后,机器就需要对当前调节的流量值报出来,并且与设置的流量值进行比较,直到调到预设的流量值,这一层的流量调节才会结束。
不然,电机就会继续调节,在电机连续调节5次之后,调节的流量值若还没有达到预先设置的数值,那么电机就会自动放弃这层的流量调剂额,直接转到下一层进行调节。
2.2 测试静压功能的工作流程静压测试主要是对压力进行不停的监督测试,把被测试那一层的水嘴关紧之后,按照之前设定的测试日期,还有采取样本的间隔空间进行测试,对地层下面的压力,还有整根管柱存在的压力,以及对操作中的温度进行记录,最后把采集到的数据进行保存,然后上传到相关的系统中。
智能油水井管理系统设计与实现分析一、引言在石油行业中,油水井是非常重要的资源开采设施。
为了更有效地管理和监控油水井的运行状况,提高油水井的生产效率和安全性,智能油水井管理系统应运而生。
本文将对智能油水井管理系统的设计与实现进行分析,探讨其在石油行业中的重要性和应用前景。
二、智能油水井管理系统的设计1. 数据采集智能油水井管理系统首先需要对油水井的各项数据进行采集,包括油井产量、水井产量、油水比、地下水位、油水井温度、压力等信息。
采用传感器和数据采集设备进行实时监测和数据采集,将采集到的数据通过无线网络传输到数据中心进行存储和处理。
2. 数据存储和处理在数据中心,需要建立一个完善的数据库系统,对采集到的数据进行存储和管理。
利用数据分析和处理技术,对数据进行实时监测和分析,以便及时发现油水井的异常情况,并根据数据分析结果做出相应的调整和处理。
3. 远程监控与控制智能油水井管理系统还应具备远程监控与控制功能,通过互联网等通信技术,实现对油水井的远程监控和控制。
通过智能化的监控界面,管理人员可以随时随地了解油水井的运行状况,并进行远程控制和调整。
4. 故障诊断与预警系统还应具备故障诊断与预警功能,当发现油水井出现异常情况时,系统能够及时发出预警信号,提醒管理人员对问题进行处理,避免损失扩大。
5. 信息可视化为了更直观地展现油水井的运行状况和数据分析结果,系统还应具备信息可视化功能,通过图表、曲线和地图等方式展示数据,帮助管理人员更快地了解油水井的情况,并做出相应的决策。
1. 提高生产效率智能油水井管理系统可以实现对油水井的实时监测和数据分析,帮助管理人员及时了解油水井的生产情况,发现问题并及时进行调整,从而提高油水井的生产效率。
2. 提升安全性3. 节约人力成本智能油水井管理系统通过远程监控功能可以减少人力资源投入,节约人力成本,同时减少因人为操作而带来的误操作风险。
4. 提高环保效益通过数据分析和监控功能,系统能够更准确地了解油水井的产量和井下情况,从而更科学地进行开采,提高资源利用效率,减少环境污染。
油田分层注水远程测控系统设计
谢涛;魏伟;伍英;廉小亲
【期刊名称】《测控技术》
【年(卷),期】2015(034)008
【摘要】分层注水是实现油田开发后期稳产的重要技术手段.针对注水现场工艺繁琐和效率低的问题,提出了一种无需电缆直读测调,可远程控制的分层注水系统,并给出了井口测控装置和井下配水器的电路设计.井口测控装置采用基于Modbus协议的RS485总线接口实现模块化设计,并利用GPRS网络实施数据远程传输.井下配水器采用扩展等级的PIC18F作为控制器,实现了耐高温和低功耗的设计目标.测试结果表明该系统工作稳定、可靠,满足现场需要.
【总页数】6页(P66-70,74)
【作者】谢涛;魏伟;伍英;廉小亲
【作者单位】北京工商大学计算机与信息工程学院,北京100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京100048
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
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2.油田分层注水智能控制系统设计 [J], 顿超亚;谢劲松
3.油田分层注水智能控制系统设计 [J], 顿超亚;谢劲松
4.无缆远程测控分注技术在辽河油田的应用 [J], 戴双宁
5.华北油田数据采集与远程测控数字化技术国内领先 [J], 李兵;张明波;刘亚静因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第21卷第2期长春大学学报Vol.21No.22011年2月JOURNAL OF CHANGCHUN UNIVERSITY Feb.2011收稿日期:2010-11-14作者简介:顿超亚(1982-),男,河南新乡人,硕士研究生,主要从事机械CAD /CAM 研究。
谢劲松(1969-),男,四川成都人,副教授,博士,主要从事机械CAD /CAM 研究工作。
油田分层注水智能控制系统设计顿超亚,谢劲松(长春理工大学机电工程学院,长春130022)摘要:油井的地下油层大多有多个,每层的地质物理条件差异很大,而且每个油层都是独立、封闭的储油体,这是由形成油层的地质条件不同造成的。
就同一注水井而言,以同一压力注水,某些层段可能大量进水,某些层就可能进水少甚至不进水,导致不进水的油层里的油驱替不出来,造成采油死区,使产油量下降。
为了使各油层注水注量合理、注水均匀,提高各油层的水驱油效率,科学家研究出了分层注水的办法,被国内外油田作为油田注水开发最有效的办法广泛应用。
关键词:油井;压力;效率;分层注水中图分类号:TE938+.4文献标志码:A 文章编号:1009-3907(2011)02-0014-020引言注量合理、注水均匀是提高油层的水驱油效率的前提。
油层注水时,要根据具体油层的工况即温度、压力注入适当水量。
但井下的工况会随注水量改变[1],故在注水出油后还得重新测量工况,给以合理的注水量。
所以设计一套能够快速测量、并能根据测得工况给各油层注入合理水量的装置至关重要。
油田分层智能控制系统正是基于这个目的而开发的,结构上主要分为机械部分与电气部分[2]。
图1密封段1机械部分机械部分作为执行机构,分为定位部分、测量部分、驱动部分。
执行机构与油井的密封段配合。
密封段由上端定位接头、往复体、移动环、下端定位接头组成,如图1所示。
往复体顺、逆时针旋转时移动环就会沿往复体轴线上、下移动。
移动环的上下移动改变注水口的大小,注水开度的大小会控制注水量的大小。
机械部分与密封段的上端定位接头的定位花键配合。
检测部分测得油层的温度、压力以及密封段内水的流量,并在电气部分的协助下把测量的信号返回地面控制系统,地面人员根据测量结果利用驱动部分给油层以合理、均匀的注水量[3]。
1.1定位部分与测试部分如图2所示,定位部分主要结构有弹簧、伸出爪、钢丝、传动体、电动机。
工作原理是:执行机构自重克服弹簧作用在油井壁的摩擦力,沿着油井下滑,由于弹簧的作用,会使伸出爪的开度随着井壁的直径的变化而变化,当遇到台阶时,伸出爪就会卡在台阶平面上[4]。
测试部分主要由集成电路板、温度传感器、压力传感器、流量传感器组成。
当定位部分使执行机构定位在密封段的定位花键处时,测试部分在集成电路板的作用下,把传感信号传送到地面控制系统[5]。
1.2执行部分执行部分主要由电动机、顶出弹簧、伸出轴组成,集成电路板检测测试结果,给驱动电动机发出信号来调节注水量[6]。
2电气部分本设计中单片机是控制核心[7],能够独立工作,实现多种功能。
2.1设计原则图2定位部分与测试部分图3执行部分(1)尽量选择典型的应用电路以实现硬件系统的标准化、模块化;(2)片外扩展与外围设备配置应充分满足应用系统的功能要求,并考虑环境温度等因素的干扰;(3)硬件结构的设计应结合软件方案,能用软件实现的尽可能地用软件来实现;(4)功耗方面,应尽可能选择CMOS 芯片单片机;(5)硬件系统设计中的可靠性及抗干扰设计是必不可少的;(6)保证单片机系统的驱动能力。
图4系统工作原理方框图2.2软件设计步骤(1)编写任务说明书;(2)确定用软件来实现的功能;(3)确定各功能模块,并定义每一模块的输入、输出;(4)确定算法;(5)确定数据类型,规划数据结构;(6)分配内存资源;(7)编程及调试;(8)程序优化。
图4为系统功能实现原理图。
由于井下环境的限制,系统采用单芯电缆实现井下仪器供电及数据的传输。
井下数据通过数据耦合变压器将数据耦合到直流电源线上[8],数据通过单芯电缆传到地面系统,地面系统采用同样的办法将数据耦合到处理电路中,再传送至PC 机,实现对数据的存储和分析。
3结语本设计能够快速测量每层油井的工况,并能根据油层的实际状况给油层合理、均匀地注水,而且执行机构可以很方便地到达每个油层,使测试、调节每层油层的时间周期缩短,大大提高了效率。
油田分层注水智能控制系实现了测、调、控一体化的控制过程。
参考文献:[1]侯守探.常规偏心分层注水改进技术研究[J ].石油天然气学报,2007,29(2):112-113.[2]王长庚,楚文章,朱永良等.分注井地面分层测试工具[J ].油气田地面工程,2006,25(8):76-78.[3]曲凡军,曹雅玲,等.利用综合技术提高注水井层测试段合格率[J ].长江大学学报(自然版)理工卷,2007,4(2):182-183.[4]程抒一,施光林.基于SOC 单片机C8051F022的直流电机伺服系统[J ].传感技术学报,2005,18(1):146-156.[5]李勇,罗隆福,许加柱,李季.基于模糊控制的直流电机PWM 调速系统[J ].大电机技术,2006(1):66-68.[6]李明.深井高压分层注水工艺在纯梁地区的应用[J ].江汉采油工艺,2003(1):44-46.[7]何立民.单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M ].北京:北京航空航天大学出版社,1996.[8]程培青.数字信号处理教程[M ].北京:清华大学出版社,2001.责任编辑:吴旭云(下转第20页)51第2期顿超亚,等:油田分层注水智能控制系统设计02长春大学学报第21卷4结语通过分析系统参数对丝杠横向振动频率和振型的影响,得出以下结论:(1)在工作台沿丝杠移动的过程中,若两端轴承的支承刚度相同,则丝杠的振动频率关于丝杠中点对称;若两端轴承的支承刚度不同,则不再对称,直径越大,不对称性越明显;(2)工作台与丝杠的接触刚度影响丝杠的振动频率,随着接触刚度的增大,丝杠的振动频率稍下降后迅速上升,再逐渐下降趋于一定值。
(3)丝杠的振动频率随直径、预拉伸力、旋转速度而增大。
(4)丝杠直径对其正则振型影响较大,而丝杠的预拉伸力、旋转速度和轴承的支承刚度对正则振型的影响并不明显。
参考文献:[1]Kalita M,Kakoty S K.Analysis of whirl speed for roter-bearing systems supported on fluid film bearing[J].Mechanical systems and signal process-ing.2004,18:1369-1380.[2]Sheu G J,Yang S M.Dynamic analysis of a spinning Rayleigh beam[J].International Journal of Mechanical Sciences.2005,47:157-169.[3]Naguleswaran S.Traverse vibration and stability of an Euler-Bernoulli beam with step change in cross-section and in axial force[J].Journal of sound and vibration.2004,270:1045-1055.[4]Esmailzaden E,Ohadt A R.Vibration and stability analysis of non-uniform Timoshenko beams under axial and distributed tangential loads[J].Jour-nal of sound and vibration.2000,236(3):443-456.[5]Wang D,Friswell M I,Lei Y.Maximizing the natural frequency of a beam with an intermediate elastic support[J].Journal of sound and vibration.2006,291:1229-1238.[6]Wang C Y.Minimum stiffness of an internal elastic support to maximize the fundamental frequency of a vibration beam[J].Journal of sound and vi-bration.2003,259(1):229-232.[7]张会端,谭庆昌,李庆华.机床传动丝杠的动力学分析[J].农业机械学报.2009,40(9):220-226.[8]张义民.机械振动力学[M].长春:吉林科学技术出版社,2000.责任编辑:吴旭云The lateral vibration analysis of the drive screw under the elastic supportsZHANG Hui-duan1,SUN Jun-ling2(1.School of Mechanics and Power Engineering,Henan Polytechnic University,Jiaozuo454000,China;2.School of Mathematics and Information Science,Henan Polytechnic University,Jiaozuo454000,China)Abstract:Considering the bearing stiffness and the contact stiffness between worktable and screw,the drive screw is seen as a rotating Tinoshenko beam with elastic supports of both ends and the middle.Using boundary conditions and continuity conditions,the frequency equation of the screw is derived considering the effect of shearing strain,movement inertia,gyroscope and the pre-tension force on drive screw’s lateral vibration.The mode shape of the screw is solved.The lateral vibration frequency is analyzed when the worktable moved from the left end to the right end of the screw and the effect of the system parameters like bearing stiffness,rotating speed and pre-ten-sion force on the natural frequency of the lateral vibration of the drive screw to supply a base for the improvement of processing speed and quality of machine tool.Keywords:dynamics;drive screw;lateral vibration;natural frequency(上接第15页)The design ofintelligent control system of layered oilfield water injectionDUN Chao-ya,XIE Jin-song(College of Mechanical and Electric Engineering,Changchun University of Science and Technology,Changchun130022,China)Abstract:There are not only one oil layers underground,and each layer has its own geological and physical conditions much different from one another.Besides,every oil layer is independent and closed,which is caused by different geological conditions.As to one wa-ter-injected well,under the same water pressure,some oil layers may absorb mass water,while other oil layers may absorb less or even none.This will make lack-water layers’oil unreplaced,be dead areas and less oil production correspondingly.In order to make the water-injection setting reasonable and improve the injection efficiency of oil replacement,scientists work out the way of separate layered injection,which,as the most efficient way,is applied widely to the development of oilfield water injection in oilfield at home and a-broad.Keywords:well;pressure;efficiency;layered water injection。