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LD油井監(jiān)控系統(tǒng):油井監(jiān)控的革命

時間:2013-10-24 14:34 來源: 作者:夏正安

 

信息化、自動化在油田的應(yīng)用不僅可以大大降低采油工人的勞動強度,提高工作效率,而且通過對油井和采油設(shè)備的及時了解,讓油井和采油設(shè)備工作在最佳狀態(tài)來達到增產(chǎn)節(jié)能的效果。

在沒有安裝油井監(jiān)控系統(tǒng)時,了解油井的情況靠工作人員a去現(xiàn)場測量和讀取數(shù)據(jù),對于一些偏僻的地方,往返困難,讀取的數(shù)據(jù)準確率不高;在GPRS普及以前,大多通過數(shù)傳電臺來傳輸數(shù)據(jù),數(shù)傳電臺有距離限制,當超出一個基站傳輸距離時需要建中繼站,設(shè)備成本昂貴,安裝復(fù)雜,維護工作量大,數(shù)傳電臺是多個終端共用一個信道,當終端多時,帶寬不夠,會導(dǎo)致錯誤率增加。

藍迪通信科技有限公司和華北油田采油研究院經(jīng)過多年的共同努力,攻克了一個又一個技術(shù)難關(guān),研發(fā)了一套讓人耳目一新的油井監(jiān)控系統(tǒng)——LD油井監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)技術(shù)先進、功能齊全,在現(xiàn)場的應(yīng)用中,表現(xiàn)了優(yōu)良的穩(wěn)定性、可靠性和準確性,從而使采油信息化成為可以依賴的、必不可少的、提高企業(yè)管理水平和競爭力的手段,為使用單位帶來了良好的效益。

低功耗電路設(shè)計讓設(shè)備健康長壽

油井監(jiān)控設(shè)備安裝在環(huán)境惡劣的野外,設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性是油井監(jiān)控應(yīng)用成敗的關(guān)鍵,如果監(jiān)控設(shè)備本身故障頻繁,不僅不能很好地實現(xiàn)監(jiān)控,反而會給工作帶來負擔和麻煩,浪費人力、物力、財力,監(jiān)控設(shè)備的微功耗設(shè)計是提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效方法。

LD油井監(jiān)控系統(tǒng)電路按照微功耗設(shè)計,選擇微功耗的器件,器件只在很短的喚醒時間內(nèi)工作,大部分時間處于休眠狀態(tài),這樣的設(shè)計可以使設(shè)備使用電池供電,大大提高了產(chǎn)品的可靠性和使用壽命,也很好地解決了氣舉井、自噴井井場沒有電源的問題。

傳感器的無線設(shè)計

油井井場的監(jiān)控參數(shù)一般有功圖、三相電流電壓、油壓、套壓、回壓、溫度,有的還有水套爐的壓力和溫度,水套爐離井口還有一定距離。在傳統(tǒng)的油井監(jiān)控系統(tǒng)中使用有線傳感器連接,這樣會導(dǎo)致安裝施工麻煩,影響美觀,時間長了電線老化,故障難以處理,而且容易將雷電等引向主機,影響主機的穩(wěn)定性。LD油井監(jiān)控系統(tǒng)將所有的傳感器以無線短傳的方式和監(jiān)控主機通信,很好地解決了這些問題。

壓力傳感器、溫度傳感器、載荷傳感器采用微功耗設(shè)計,電池供電,一節(jié)電池可以用到2-5年,電池在傳感器標定時更換即可。無線傳感器不僅可以和RTU通信,通過RTU將數(shù)據(jù)發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)或者手機,也可以直接通過GPRS發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)或手機。

一體化示功儀

示功圖是機采井需要測量的一個重要指標,示功圖反應(yīng)的是承受在光桿上的力,通過一個沖程內(nèi)力的變化,可以了解到抽油機和油井底下的情況,也可以通過示功圖對產(chǎn)油量和動液面進行分析。

示功圖的獲取需要獲取光桿上的載荷和位移數(shù)據(jù),很多廠家是采用在抽油機支架的支點處安裝角位移傳感器,在方卡子和懸繩器之間的光桿上安裝載荷傳感器,用信號線將角位移和載荷傳感器連接,這樣由于驢頭的不斷運動,風(fēng)沙等自然條件的影響,可靠性難以得到保障,采用加速度傳感器測量載荷在一個沖程內(nèi)對應(yīng)的位移,計算出一個功圖數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)送到監(jiān)控主機,或者直接將數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送到監(jiān)控中心,設(shè)備采用微功耗設(shè)計、電池供電,所有設(shè)備集成在一個小盒內(nèi),跟著驢頭上下運動。

與現(xiàn)代通信科技完美結(jié)合

油井監(jiān)控系統(tǒng)一般分為三大部分,現(xiàn)場終端設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、監(jiān)控中心。

LD油井監(jiān)控系統(tǒng)可以采用GPRS、CDMA、數(shù)傳電臺和光端機和上位機通信,采用最多的是GPRS,GPRS或者CDMA作為數(shù)據(jù)傳輸手段,讓油井監(jiān)控系統(tǒng)的用戶完全不考慮數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)。

GPRS和CDMA是電信運營商提供的無線數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù),信號已經(jīng)覆蓋到了絕大部分油區(qū),在監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場設(shè)備上,安裝一張從電信運營商辦理的SIM卡,就可以實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備到監(jiān)控中心的無線的、無距離限制的數(shù)據(jù)通信。采用GPRS/CDMA傳輸具有傳輸距離不受限制、每個終端帶寬固定、時時在線、穩(wěn)定可靠、費用低廉等優(yōu)點,是數(shù)據(jù)傳輸理想的通信手段。

互聯(lián)網(wǎng)讓世界變得越來越小,讓人們的工作越來越高效輕松,LD油井監(jiān)控系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上,管理人員可以在世界的任何地方,只要能上網(wǎng)就可以了解油井的情況,也可以通過點擊鼠標實現(xiàn)抽油機的啟停以及調(diào)速控制,對于一些重要的數(shù)據(jù)和報警,可以發(fā)送到手機上。

算出來的動液面

功圖和動液面是油井測量的兩個重要指標,功圖的測量可以通過載荷位移傳感器來獲取,環(huán)空動液面都是使用回聲儀測試的,發(fā)聲介質(zhì)使用無彈頭火藥子彈或氮氣瓶聲彈。測試方法是人工定期進行操作,使用的設(shè)備比較危險、笨重,而且也很難長時間連續(xù)測試,獲取動液面有沒有更好的辦法呢?通過功圖、功率等方法可以估算出動液面。

對于抽油機而言,安裝在光桿上的示功儀就像一桿秤,在不停地稱作用在光桿上的力,抽油機在運動過程中受到的力很多,而且很不規(guī)則,如果抽油機在運動過程中停下來,在剛停下的一段時間,作用在光桿上的力是基本固定的,在上沖程,作用在示功儀上的力有抽油桿在空氣中的重力、動液面以上液柱的重力、油壓和套壓之差對柱塞面積形成的力,在下沖程,作用在示功儀上的力主要就是抽油桿在油中的重量,通過對這些力的計算以及一些經(jīng)驗值,可以比較準確地計算出動液面。對于電潛泵井,可以根據(jù)測量的電機功率來反應(yīng)動液面。

功能強大

LD油井監(jiān)控系統(tǒng)可以無線采集示功圖,沖次范圍1-12沖/分(高沖次可以單獨選定),位移量程不受限制,載荷量程3T、5T、10T、12T、15T、25T可選;可以無線采集6路模擬量;可以無線采集4路開關(guān)(曲柄銷子)報警量;可以無線采集一路電磁流量的瞬時值及累計值;可以無線采集一路翻斗流量計或其他計數(shù)脈沖計數(shù);可以有線采集電參量瞬時值(三相電壓、三相電流、三相功率、總功率、功率因數(shù)、有功電度);可以與示功圖同步采集總功率、無功功率、功率因數(shù)曲線;可以與示功圖同步采集3相電流曲線(144點);可以采集一個機器周期的壓力曲線等。

目前該系統(tǒng)已在華北油田近900口油水井、70 多座計量站,以及27座聯(lián)合、接轉(zhuǎn)站投入運行,不但有效減輕員工勞動強度,而且為開發(fā)生產(chǎn)及研究決策提供可靠生產(chǎn)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐,每年創(chuàng)直接經(jīng)濟效益4千多萬元,并獲得多項國家實用新型專利,獲得了使用部門的廣泛好評。

 

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