油气生产物联网(A11)在油田的推广应用
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物联网优化技术在油田生产中的应用随着物联网科技信息化的逐步发展,在采油生产建设中得到了更加广泛的应用,给石油工业生产带来很大便利,越来越受到员工的喜欢。
物联网技术不是对现有技术的颠覆性革命,而是通过现有技术与科技信息化的综合运用,是信息、物质、技术相互转换的方法,有着很强的工程实践特点。
作为一个处于摸索阶段的新兴专业,需要在信息收集、改进、芯片推广、程序算法设计等方面有所突破,涉及通信技术、传感技术、网络技术以及RFID技术、嵌入式系统技术等多项知识。
因此,新的物联网服务团队更要找准专业方向、夯实基础,同时增强实践与应用能力。
标签:物联网;石油工业;通信技术一直以来,采油生产现场采用人机管理模式,或多或少会存在资料录取误差和问题发现的时间差。
近几年,物联网慢慢地走到了生产现场,停井报警仪等装置的应用,发挥了强大的科技作用,员工也越来越接受这项技术。
因此,生产运行管理必然要走上科技发展之路,这就需要采用先进的管理理念,技术手段和方法,对生产经营各个环节有效管理,形成闭环的生产过程和设备高效运行的周期管理。
按照公司提出的本着简单、实用、低成本的原则开展物联网安装工作,2017年10月正式启动物联网工程项目,率先在部分采油队进行试点实验,在采油班组的采油间、注水间安装物联网系统装置。
在安装过程中发现部分程序还可以继续优化,在原有基础上还可以继续改进,为保证生产高效运行及提质增效做出有力保障。
1物联网工程现有技术使用过程中存在的问题石油物联网是物联网的一个分支。
石油物联网是利用各种在线的、实时测量的感知设备,诸如安装在油气水井、管道、油气处理、加工、储运设备上的各种仪表、射频识别标签(RFID)和油气田勘探开发生产现场的视频摄像机、红外感应器、定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议连接到企业网,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
公司在物联网技术与生产实践的结合,自主研发一套系统并应用于生产,需要对其进行大量、复杂、巧妙的处理才能规范动作。
物联网技术在油田现场有效运用和展望分析随着全球石油需求的不断增长,油田的开发和生产活动也愈发频繁。
传统的油田开采方式存在成本高、效率低、安全隐患大等问题,为了解决这些问题,物联网技术被引入到油田现场,以实现智能化管理和优化生产。
本文将就物联网技术在油田现场的有效运用和未来展望进行分析。
1. 智能化监测:物联网技术可以将油田各个环节的数据进行实时监测和传输,实现对生产设备、油井、管道等设施的远程监控。
通过对数据的分析和处理,可以发现设备异常、预警风险,及时采取措施,提高生产安全性和稳定性。
2. 环境监测:油田开采活动会对周围环境造成一定的影响,物联网技术可以实现对油田周边环境的实时监测,包括空气质量、地下水位、土壤污染等情况。
通过实时监测,可以及时采取环保措施,减少对周边环境的影响。
3. 资产管理:油田内部设备和管线繁多,传统的人工管理方式存在管理不及时、误差大等问题。
物联网技术可以对各类设备和管线进行智能化管理,实时定位和监控资产的动态变化,提高管理的精准度和效率。
4. 大数据分析:物联网技术将大量的实时数据整合在一起,在云端进行大数据分析,通过对各种数据的挖掘和分析,可以发现生产中的优化空间、风险点和潜在问题,为决策提供支持。
5. 安全生产:物联网技术可以实现对危险环境的远程监控和人员定位,及时发现危险情况或人员意外,进行报警和救援,提高工作场所的安全性。
二、物联网技术在油田现场的未来展望1. 智能化管理水平的提升:随着物联网技术的不断发展和成熟,油田现场将实现智能化管理水平的提升,能够更好地实现生产自动化、智能化和网络化,提高工作效率和降低成本。
2. 更加精细化的生产管理:物联网技术的应用将带来更加精细化的生产管理,能够实现对生产环节的细致监控和分析,多维度地进行生产优化和调整,提高生产效率和产量。
3. 提高油气勘探开发效率:物联网技术将带来更多的技术手段和工具,可以实现更高效的油气勘探和开发,提高勘探成功率,减少勘探周期,降低成本,增加产量。
浅谈物联网技术在油田中的应用随着科技的不断发展,物联网技术已经在各个领域得到广泛的应用。
其中,在油田领域,物联网技术也扮演着重要的角色。
本文将就物联网技术在油田中的应用进行浅谈。
一、物联网技术的背景和特点物联网技术是指通过无线传感器和通信技术将各种设备和物体连接起来,并进行信息交互和共享的技术。
物联网技术具有以下几个特点:1. 多样性:物联网技术可以连接多种多样的设备和物体,如传感器、执行器、仪表等,形成一个庞大的网络。
2. 实时性:物联网技术可以实时采集和传输数据,使得用户可以及时了解设备的运行状态和环境变化。
3. 自动化:物联网技术可以通过程序化控制实现设备的自动操作和管理,提高工作效率和减少人为错误。
4. 互联互通:物联网技术可以实现设备之间的互联互通,实现信息的交互和共享。
二、物联网技术在油田中的应用1. 油井监测:利用物联网技术可以实现对油井的实时监测和数据采集。
通过安装传感器和数据采集装置,可以监测油井的压力、温度、流量等参数,实时了解油井的工作状态,减少人为巡检的工作量和提高巡检的准确性。
同时,物联网技术还可以对油井进行远程控制和调整,提高油田的生产效率和安全性。
2. 设备管理:物联网技术可以实现对油田设备的实时监测和管理。
通过安装传感器和设备监测装置,可以对设备的状态进行监测和预测,及时发现设备故障和异常情况,并进行远程维护和保养。
同时,物联网技术还可以对设备进行智能化的管理和优化,实现设备的节能和高效运行。
3. 环境监测:利用物联网技术可以对油田环境进行实时监测和评估。
通过安装环境监测传感器,可以监测空气质量、水质状况、土壤条件等环境指标,发现环境问题和化学物质泄漏等异常情况,并及时采取措施进行调整和处理,保护油田周围的生态环境。
4. 资源管理:物联网技术可以实现对油田资源的实时监测和管理。
通过安装传感器和数据采集装置,可以监测油田的生产、消耗和储备情况,实时了解油田资源的使用状况和剩余量,以便进行合理的配给和调度,提高资源的利用效率和降低成本。
物联网技术在油田现场有效运用和展望分析随着近年来物联网技术的不断发展和应用,其在油田现场的有效运用也得到了广泛的关注和追捧。
物联网技术可以通过传感器、智能控制、大数据分析等手段,实现对油田现场的智能化监测和管理,进一步提升油田的生产效率和安全性。
1. 油田现场安全监测:物联网技术可以通过安装传感器,实现对油田现场各种安全隐患的实时监测和报警。
比如,可以通过设置气体传感器、温度传感器等,实时监测油井的环境状况,一旦出现异常情况,立即向人员发送预警信息,及时避免重大事故的发生。
2. 油田现场生产优化:通过物联网技术的应用,可以实现对油田现场各种生产设备的智能化监测和控制。
比如,可以通过安装智能传感器和控制器,实时监测和控制油井的开关、调节油井的井深、液位等参数,最大限度地提高油田的生产效率和稳定性。
4. 油田现场设备维修管理:通过物联网技术的应用,可以实现对油田现场各种设备的远程监测和维修管理。
比如,可以通过远程传感器,实时监测设备的状况和维修需求,及时安排维修人员前往保养和维修设备。
目前,物联网技术在油田现场的应用还处于起步阶段,但随着技术的不断发展和应用,其在油田现场的应用前景十分广阔。
预计在未来,物联网技术在油田现场的应用将会呈现以下几个方面的变革:1. 设备自主控制:未来,物联网技术的应用将会促使油田设备更加自主,实现自主控制和运作,进一步提升设备的智能性和工作效率。
2. 无人化生产:随着物联网技术的应用,将会推动油田现场生产逐步实现无人化操作和智能化管理,减少人为操作的风险和成本。
3. 数据分析预测:未来,物联网技术的应用将会引领油田现场数据分析和预测技术的发展,实现对油田生产过程的实时监测和预测,进一步提高油田的生产效率和稳定性。
4. 业务流程优化:通过物联网技术的应用,可以实现油田现场业务流程的智能化优化和管理,提高业务效率和管理水平。
综上所述,物联网技术在油田现场的有效运用不仅可以提高油田的生产效率和安全性,同时未来还将为油田现场的工作方式和管理带来更多的变化和创新。
224研究与探索Research and Exploration ·探讨与创新中国设备工程 2019.05 (下)在中石油集团“十二五”的规划中,有效结合各油气田的实际需求,急切需要开发统一并具有开放性的油田生产管理信息系统平台。
这种平台可以将信息技术和生产工业有效地结合起来,使生产的操作实现自动化和具体化,从而保证油气的生产安全和稳定的运行发展,也便于管理者准确及时地做出决策,以达到细化生产管理的流程以及组织的结构,为未来油田生产的精准化管理打下了坚实稳固的技术基础。
1 油气生产物联网(A11)概述物联网概念最早产生于麻省理工学院1999年建立的自动识别中心Auto 提出的无线网络射频识别系统,主要就是利用射频识别物品信息与互联网进行实时连接,以此实现基本智能识别和智能的管理。
通过物联网的定义,可推算出油气生产物的物联网概念,通过传感、射频以及通讯等各方面的信息技术,使油气的水井和计量间以及油气站的油库和油气的官网等各项产物进行一个全方位的感知,实现了数据以及设备各种状态的一些基本信息。
我国目前研究人员在描绘物联网的结构框架时,一般都采用传感网络高层架结构作为基础。
结合生产中的实际情况,借助传感网络的构架将油气的生产物联网简单化构成一个由下而上的3层框架结构。
油气生产的物联网系统分为3层,感知层、传输层以及控制层。
油气的生产物联网功能系统主要有3步。
物联网(A11)关键技术在油田生产中的应用研究郑海涛1,俞家善1,陶媛2,张富新1,张岩峰3(1.中国石油吐哈油田公司三塘湖采油厂;2.中国石油吐哈油田公司工程技术研究院;3.中国石油吐哈油田公司鲁克沁采油厂,新疆 哈密 839000)摘要:随着科技的发展和进步,物联网作为新一代的信息技术,在油气生产等各行各业已得到广泛应用,油气生产物联网(A11)就是新一代的信息技术在油田生产的应用。
在中石油的规划建设当中,进一步确定了油气生产物联网(A11)的系统建设是未来发展的重点方向。
物联网技术在数字油田建设中的应用摘要随着我国社会经济的不断发展,科学技术水平的不断提升,信息化技术日新月异的时代背景下,油田行业也迎来了新的挑战与机遇。
积极顺应时代变化,不断创新生产经营模式是目前油田企业的重要发展方向。
物联网就是在此条件下应运而生的。
本文主要介绍物联网技术,并探讨物联网技术在数字化油田建设中的应用情况。
通过物联网技术的应用进一步实现油田生产的精细化管理,加快油田智能化进程。
关键词:信息化;物联网;数字化油田;智能化一、物联网技术概述物联网技术是现代化油气企业建设的必然趋势及需求。
传统油田借助信息化技术完成数字化转型。
数字化油田顺应时代的发展,也改变了传统的油田开采生产模式,油田得到了新的发展。
因此物联网技术的应用是实现数字化油田的重要技术手段。
物联网技术是什么?常规理解就是将一件物通过网络连接,进一步实现与物的直接交互。
这就是浅层理解的物联网技术。
实际上物联网不单单只是简单的交互。
他是依靠传感器硬件与相关软件技术的组合与集成,通过网络连接,实现硬件与软件系统的沟通交流,其集合了硬件与软件的优势,使得相关的对象可以与网络结合。
[1]二、物联网的具体应用(一)远程设备监控数据采集系统在油田数字化建设进程中通过物联网技术进一步实现生产数据采集,完成对油田开发生产的全流程监控,整合相关的生产数据,并将数据信息反馈给生产管理人员,从而使得管理人员、技术人员能够动态调整生产模式。
远程设备监控数据采集主要应用在站库设备及油水井生产设备之中。
建立站库数据采集及油水井生产数据采集系统。
通过建立物联网将相关监控数据传输至监控中心,利用远程控制设备的启停,实现数据与物之间的动态交互。
针对油水井生产数据的物联,实现对油水井开关井自动化操作,采集相关的生产数据,自动整理归纳油水井内部生产数据,通过数据分析计算制定相应的生产制度并自行控制相关设备完成自主管理运行,从而保证油田生产安全平稳运行。
(二)数据信息光纤传输物联网络光纤传输进一步优化了油田数字化建设中的网络传输质量,这对万物物联构建具有一定的促进作用。
物联网技术在油田现场有效运用和展望分析随着物联网技术的不断发展和应用,油田工业也逐渐实现了数字化、智能化和自动化的转型。
物联网技术在油田现场的应用使得数据收集、传输、管理、分析、控制等方面得以全面升级,从而为油田工业的生产管理、设备维护、安全监控等方面提供了更加精准、快速和智能化的解决方案,极大地提升了生产效率和产值。
1. 油井监控:通过安装传感器和设备,实现对油井生产、运行状态的实时监测,收集井下地震、压力、温度等数据,对油井数据进行在线分析,及时发现井下故障和异常情况,避免事故的发生,加强生产控制和安全管理。
2. 生产管理:通过实现生产數據的实时采集、传输和分析,建立生产监测平台,了解油田实时生產情况和能源消耗情况,更好的协调生产布局和动态管理,提高生产效率和产值。
3. 设备维护:通过传感器对设备运行状态进行实时监测和分析,建立设备运行数据库,预测设备故障,制定预防性维护计划,减少设备运行故障,提高设备运行效率和寿命。
4. 安全监控:通过实时监测采集数据,建立环境监测平台,对油田周边环境和生产流程进行监控,发现环境污染物、气体等异常情况,及时采取措施,提高生产安全和环境保护。
5. 物流管理:通过引入物联网、无线通讯、云计算等技术,对原油、润滑油等物流运输过程进行实时跟踪和监控,提高物资调配和仓储管理的精度和效率,降低管理成本和物资浪费,提高物流管理的质量和效益。
6. 人员管理:通过人脸识别、考勤管理系统等技术,实现员工出勤和考核数据的实时在线化,并对员工的工作状况进行评估和分析,为企业管理决策提供科学依据。
二、物联网技术在油田现场的优势1. 实现智能化:物联网技术可通过连接传感器、设备和控制系统等,实现油田生产流程自动化和智能化,提高生产效率和质量。
2. 加强安全性:物联网技术可实现油田周边环境和工作状态的实时监控和预测,对异常的情况及时预警,提高油田的生产安全性。
4. 降低成本:物联网技术可有效降低物流和仓储管理的成本,提高供应链管理的效率,并通过实时数据分析和无人值守等手段降低企业管理成本。
物联网优化技术在油田生产中的应用随着物联网技术的不断发展和成熟,其在油田生产中的应用也越来越广泛。
物联网优化技术可以帮助油田提高生产效率、降低生产成本、提升安全水平,实现智能化、自动化管理。
物联网优化技术可以实现对油田设备和生产过程的实时监测与控制。
通过在油井、油管、采油设备等关键位置安装传感器,实现对油田生产过程各项指标(如温度、压力、流量等)的实时监测,并将这些数据传输给运营中心的监控平台。
监控平台可以通过对数据的分析和处理,预测设备的故障和异常,及时发现和解决问题,提高设备的可靠性和稳定性。
物联网优化技术可以实现对油田生产过程的远程控制和自动化管理。
通过与采油设备和控制系统的联动,实现对油田的远程监控和控制。
运营人员可以通过监控平台对采油设备进行远程操作和控制,实现对生产过程的调整和优化。
通过对设备工作状态和生产数据的分析和处理,优化生产参数和操作策略,提高生产效率和生产能力。
物联网优化技术可以实现对油田设备的预防性维护。
通过对设备的实时监测和数据的分析,可以及时发现设备的故障和异常,并进行预警和提醒。
运营人员可以根据设备的故障信息和预警提示,制定相应的维修计划和维护策略,保证设备的正常运行和稳定性。
物联网优化技术可以提升油田生产的安全水平。
通过对生产现场和设备的实时监测,可以及时发现和解决安全隐患,避免事故的发生。
运营人员可以通过监控平台对生产过程进行实时的监控和控制,及时发现和处理生产异常和危险情况,提高生产的安全性和可靠性。
物联网优化技术在油田生产中的应用具有重要意义。
通过实时监测和控制、远程操作和管理、预防性维护和安全监控等手段,可以提高生产效率、降低生产成本、提升生产安全水平,实现油田生产的智能化、自动化管理。
物联网优化技术将为油田生产带来更高效、更可靠、更安全的生产模式和运营管理模式。
物联网技术在油田现场有效运用和展望分析【摘要】物联网技术在油田现场的应用已经取得了显著成果,包括生产监测、设备状态监测、安全管理、环境监测和效率优化等方面。
通过物联网技术,可以实现远程监测和智能化管理,提高油田生产效率和安全性。
未来,随着技术的不断进步和应用场景的扩大,物联网技术在油田领域的前景更加广阔。
物联网技术的应用为油田现场带来了巨大的便利和效益,也为油田行业的可持续发展提供了新的思路和解决方案。
【关键词】物联网技术,油田,生产监测,设备运行状态监测,安全管理,环境监测,效率优化,便利,效益,前景广阔1. 引言1.1 物联网技术在油田现场有效运用和展望分析物联网技术在油田现场的有效运用已经成为油田行业的重要趋势。
通过物联网技术的应用,油田现场可以实现对生产监测、设备运行状态、安全管理、环境监测和效率优化等方面的实时监控和数据采集,从而提升油田生产效率、降低运营成本,提高安全性和可靠性。
随着物联网技术不断发展和普及,油田现场的管理和运营将会更加智能化和自动化。
物联网技术可以实现油田设备的远程监控和远程控制,实现设备状态的实时反馈和预警,避免设备故障造成的生产中断和损失。
物联网技术还可以帮助油田进行生产数据的智能分析和预测,优化生产计划,提高产量和降低成本。
未来,随着物联网技术的进一步应用和发展,油田现场将迎来更多的创新和变革。
物联网技术将会进一步提升油田生产的智能化水平,推动油田现场向数字化、智能化、绿色化方向发展。
物联网技术的应用将为油田现场带来更大的便利和效益,推动整个行业迎来新的发展机遇。
2. 正文2.1 物联网技术在油田生产监测中的应用物联网技术在油田生产监测中扮演着至关重要的角色,它通过连接各种传感器和设备,实时监测和收集油田生产过程中的数据,为油田管理者提供全面的信息支持。
物联网技术可以实现对油井生产参数的实时监测。
通过安装各种传感器在井口、管道和设备上,可以实时监测油井的产量、压力、温度等重要参数,帮助管理者及时发现问题并采取相应措施,提高油井生产效率。
物联网技术在石油气田管理中的应用一、引言近年来,随着物联网技术的不断发展,越来越多的领域开始应用物联网技术,其中石油气田管理也是其中之一。
物联网技术为石油气田管理带来了许多优势,不仅提高了管理效率,还提高了安全性和经济效益。
本文将重点讨论物联网技术在石油气田管理中的应用。
二、石油气田管理中的物联网技术1、物联网技术概述物联网是指通过互联网技术将物理设备、传感器、执行器等物理实体连接起来,使它们能相互协同工作,将设备产生的数据传输到云端,并进行处理和分析,从而实现远程控制和管理。
物联网技术可以为石油气田管理带来许多优势。
2、物联网技术在石油气田管理中的应用2.1、智能化采油物联网技术可以在石油气田的油井中安装传感器和智能控制设备,从而实现远程监控和控制,无需人工干预。
传感器可以监测油井温度、压力和流量等参数,通过数据传输到云端,并进行处理和分析,提供有效的决策支持。
智能控制设备可以根据实时数据自动调整工作状态,保证油井运行的稳定性,从而提高采油效率。
2.2、设备状态监测物联网技术可以实现对石油气田的设备进行实时监测,通过传感器采集设备的运行状态数据,送回云端进行处理和分析,可以及时发现设备的故障并进行修复,从而保障石油气田的正常生产和工作。
2.3、能效管理物联网技术可以通过传感器采集石油气田的用能数据,分析能源的使用情况,提供有效的能源管理方案,从而实现能效的优化和节约,达到降低成本的效果。
2.4、环保监控石油气田生产过程中,会产生大量的废水和废气,而物联网技术可以通过传感器采集废水和废气的排放数据,实现对环境的监控和控制,保障石油气田的环保安全。
三、总结物联网技术在石油气田管理中的应用,主要集中在智能化采油、设备状态监测、能效管理和环保监控等方面。
这些应用使石油气田的运行更加智能化、高效化和安全化,同时也为石油气田管理带来了诸多的好处。
将来物联网技术在石油气田管理中的应用将会越来越广泛,拓展更多的应用场景。
油气生产物联网(A11)在油田的推广应用作者:郭智维来源:《中国科技博览》2017年第28期[摘要]分析了油田的生产管理现状,架构了油气生产物联网系统体系,实现了油气田生产动态实时监控,生产信息统计分析,生产工况实时诊断,并具备关键预警集中展现、在线管理设备资产、油气生产调度指挥管理等功能。
同时A11系统可进行数据综合分析和历史数据对比,做趋势分析和故障预警,支持应急生产调度、远程油气生产指挥、油气生产工艺流程仿真模拟及优化运行,降低运行能耗,提高生产效率,实现科学决策。
[关键词]油气生产物联网(All)、4G无线网络技术、生产调度指挥管理、科学决策中图分类号:T455 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)28-0204-021 引言油气生产物联网系统(A11)是集团公司“十二五”信息化项目重点建设的三大标志性工程之一。
A11的设立契合了信息化与工业化“两化融合”、“促进产业转型升级”的理念,符合集团公司稳增长、调结构、转方式的工作方向。
All系统利用物联网技术,建立覆盖中国石油油气地面生产各环节的数据采集与监控子系统、数据传输子系统、生产管理子系统,实现生产数据自动采集、远程监控、生产预警等功能,支持油气生产过程管理。
通过生产流程的优化、管理流程的优化、资产配置的优化,组织机构的优化,实现生产方式的变革\生产效率的提高、管理水平的提升。
其业务范围覆盖油气生产全过程,包括油气举升、油气集输(产量计量)、油气水处理与油气储运。
2 油气生产现状分析目前油田在相关采油厂1400多口抽油机井上安装了单井自动化设备,其他区域油井压力、电参都没实现自动采集,对工况实时诊断、及时发现油气生产异常存在不足,导致油田单井自动化存在以下问题:(1)生产数据没有有效共享,对影响生产过程的主要因素缺乏有效监控手段。
(2)分散的“信息孤岛”,无法利用同一平台进行集中化管理。
(3)没有长期的历史数据存储,无法实现全油田信息浏览。
(4)各采油厂监控软件未实现单井量油、工况诊断、自动巡检等功能,不能及时发现单井异常状态。
虽然油田已逐年加大了对油/水井单井自动化系统建设投入,但各采油厂采用的是不同品牌、不同型号、不同规格的单井数据采集终端和和数据传输系统,导致各采油厂的单井数据不能统一监控,整个油气开采没有实现统一管理。
为解决上述问题,我们提出依靠油气生产物联网项目(A11)在油田建设示范工程的契机,将油田全部单井自动化系统整合到统一软件平台,实现集中智能管理。
3 油气生产物联网系统的架构3.1 系统功能油气生产物联网系统实时采集场井里各个设备的生产数据和视屏数据,由数据的传输子系统通过有/无线传输方式将生产数据和视屏图像数据传输到生产调度中心内部网,并将收集的数据分类组合、分析处理,最后以文字、图像等方式展示出来。
A11系统可对油田生产设备进行远程监测与控制,通过整合、处理各生产设备的数据,为生产部门提供分析功能,并通过系统智能巡检功能和视频智能分析功能,对各设备产生的故障、异常数据以及非法入侵等进行预警和报警,便于及时处理。
油气生产物联网系统的设计需求:监控日常生产运行、监管设备、展现成果。
根据目前油气生产的实际现状,油气生产物联网系统的功能设计为:(1)系统建设与其他统建系统集成,支持油气水井生产数据管理系统、地理信息系统、采油与地面工程运行管理系统、勘探与生产指挥调度系统等相关系统的数据交互。
(2)油田公司已建的数据采集、传输系统,通过适度改造,融合到油气生产物联网系统中。
(3)油田公司已建的站库自控系统,在作业区进行二次组态,将关键数据与信息集成到作业区的数据采集与监控子系统中。
(4)油田公司已建的生产应用系统,按照功能扩展要求,原系统功能进行改造及封装,并部署到生产管理子系统中。
3.2 体系结构油气生产物联网系统由数据采集与监控子系统、数据传输子系统、生产管理子系统三部分组成,油气生产物联网系统的体系结构如图1所示。
3.2.1 数据采集与控制子系统数据采集与监控子系统部署在井场、站场(厂)至作业区层级,对生产现场的数据进行采集,并实现监控功能。
采集与控制子系统主要包含以下功能:(1)实现运行参数自动采集、生产环境自动监测、物联网设备状态自动监测、生产过程监测及远程控制功能。
(2)运行参数自动采集实现油气地面生产各环节相关业务的生产数据采集。
(3)生产环境自动监测实现视频、可燃气体、有毒有害气体浓度等信息的采集和告警。
(4)物联网设备状态自动监测实现物联网设备的标识、位置、工作状态等信息的采集与监视。
(5)生产过程监测提供油井监测、气井监测、供注入井监测,实现站库场、集输管网、供水管网、注水管网涉及的生产对象的工艺流程图实时数据显示和告警。
(6)远程控制实现抽油机井远程启停、电泵井远程控制、气井远程关断、注水自动调节控制、自动倒井计量控制等,用户可综合考虑生产需求、管理需求和安全需求,选择实现的远程控制功能。
数据采集与监控子系统,采用SCADA组态方式实现,通过以下两种模式部署在生产网:模式一:中心站厂集中监控。
SCADA系统建在中心站厂,对下辖所有井、站、管道进行集中监控。
作业区对下辖生产单元实施统一集中监视管理。
模式二:作业区对无人值守井、站实施统一监控。
SCADA系统建在作业区,无人值守井、站、管道由作业区集中监控;有人值守站厂自设监控系统。
作业区对所辖生产单元实施统一监视管理。
3.2.2 数据传输子系统油田各采油厂分布地域广,环境多样复杂,对油气生产物联网数据传输需求不同,故选用了多种数据传输方式相结合的组网方案以适应各采油厂不同的需求,保障A11在各采油厂快速稳定发展。
对于距离站库较近或重点关注的井场,采用有线网络部署;而普通单井和边远站库采用无线网络实现数据传输。
数据传输子系统部署在井场、站场、作业区等层级,采用有线及无线方式实现数据通信,主要功能:(1)数据传输子系统所承载的业务数据包括:实时生产数据、控制命令数据、视频图像数据及语音数据。
(2)数据传输子系统的功能与架构设计充分考虑了油田网络现状,适应自然环境和发展需求。
(3)数据传输子系统具备自动监测通信连接状态的功能,并具备断点续传功能。
随着社会的发展,4G无线网络技术越来越成熟,因此数据传输子系统的无线数据传输现在主要用的是4G网络技术。
3.2.3 监控与管理子系统油气生产管理子系统部署在油田公司总部,满足各级人员的油气生产监测、分析诊断、预测预警等需求,主要功能:(1)生产过程监测实现油井监测、气井监测、供注入井监测、站库场信息展示、集输管网信息展示、供水管网信息展示、注水管网信息展示功能,实现对涉及的生产对象基础数据和历史数据查询、实时监测和超限告警,油气水井和站库场视频监测。
(2)生产分析与工况诊断实现产量计量、参数敏感性分析、工况诊断预警功能。
(3)物联网设备管理实现物联网设备信息检索、设备故障管理和物联网设备维护功能。
(4)视频监测实现视频采集与控制、视频展示、视频分析报警功能。
(5)报表管理实现生产数据报表模板管理,实现对生产数据报表、物联网设备故障报表、系统运行报表的自动生成功能。
(6)数据管理实现采集数据质量管理和数据集成管理功能。
(7)辅助分析与决策支持实现油气生产物联网汇总信息展示功能。
(8)系统管理实现告警预警配置管理、用户权限管理、系统日志管理、数据字典管理功能。
(9)运维管理实现运维日志管理、运维任务管理、系统备份管理、系统版本控制功能。
生产管理子系统提供生产过程监测、生产分析与工况诊断、物联网设备管理、视频监测、报表管理、数据管理、辅助分析与决策支持、系统管理、运维管理功能。
从而达到对整个油气生产远程控制的目的。
4 油气生产物联网(All)的优势1)实用性:油气生产物联网(A11)与其他统建系统兼容,支持与油气水井生产数据管理系统、地理信息系统、采油与地面工程运行管理系统、勘探与生产指挥调度系统等相关系统进行数据交互。
2)系统融合性:采油厂已建的站库自控系统,可通过二次组态,将数据与信息集成到油气生产物联网(A11)系统中。
3)经济效益性:油气生产物联网(A11)建成后能够达到工艺流程及控制系统集中管理,适当减少或合并岗位设置,从而实现管理创新、减少劳动用工、改善劳动条件,从而提高经济效益。
4)先进性:在油气生产物联网(A11)系统中,应用先进的4G无线网络技术,并应用此技术进行生产数据和视频数据的传输。
5)安全性:在油气生产物联网(A11)数据传输中,采用传输加密、网络认证及授权和网络封闭等安全措施。
5 油气生产物联网(A11)应用效果通过All的建设,促进油田油气生产管理业务和信息系统的科学、有序、规范发展,从而达到“规范建设、节约开支、统一部署、统一管理”的目的。
系统可以实现实时监控油气生产动态、实时诊断油气生产工况、关键告警集中展现等功能,使油气生产过程实现精确化、智能化。
通过生产过程实时监控、功图量油、工况分析诊断等功能,将现场生产由传统的经验型管理、人工巡检等转变为智能管理、电子监控,降低了运营成本。
基于智能算法的预警预测功能在事故出现前即可及时告知生产人员,提前消除生产隐患,降低生产运行风险,有效提高生产时率。
6 总结油田构建了油气生产物联网系统,使得提高油气生产的安全性,管理达到统一性。
构建的油气生产物联网系统,给油气生产带来了很大的便捷,实现了自动采集、传输以及处理油气水井、计量间、油气站库和油气管网等控制对象的生产数据和视频数据,同时实现了实时监控油气生产动态、统计分析油气生产信息、实时诊断油气生产工况、关键告警集中展现、可在线管理设备资产和生产调度指挥管理等几大功能。
用4G无线网络传输生产数据和监控视屏数据后,由于4G网络传输数据的传输速度快、传输容量大、覆盖范围广和在不同速率间能够自动切换保证通信质量等特点,更精确地实时分析油气生产的状况,提高油气生产的效率。
4G无线网络稳定性高、安全性好等优点,使得4G网络技术被广泛的运用。