采油數(shù)字化解決方案
1、概述
采油數(shù)字化就是通過在油井井場安裝壓力、載荷、位移，溫度、電參數(shù)等數(shù)字化傳感儀表，把過程檢測數(shù)據(jù)傳送至井場遠(yuǎn)傳終端(RTU)，RTU裝置再通過當(dāng)?shù)毓餐ㄓ嵕W(wǎng)絡(luò)直接上傳到作業(yè)區(qū)生產(chǎn)運行監(jiān)控中心。使油田的生產(chǎn)管理者可以通過這些數(shù)據(jù)對采油的工況進(jìn)行識別、判斷，并及時的采取措施保障油井生產(chǎn)順利運行，提高采油生產(chǎn)效率。
2、解決方案
使用標(biāo)準(zhǔn)的RTU模塊、無線壓力變送器、無線溫度變送器，無線載荷變送器采集井口各項參數(shù)，傳送給信息中心的服務(wù)器，服務(wù)器將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的手段，實現(xiàn)井口數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)測、遠(yuǎn)程抄錄、數(shù)據(jù)的實時顯示。其系統(tǒng)整體運行架構(gòu)如下：
（圖一：系統(tǒng)整體運行架構(gòu)）
采油數(shù)字化建設(shè)分為三大塊：1、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；2、井場硬件系統(tǒng)建設(shè)；3、監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)。
2.1數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
由于油田一般都是在遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的偏遠(yuǎn)地區(qū)，大規(guī)模建設(shè)光纖通訊網(wǎng)絡(luò)成本太高，且維護(hù)成本高，因此并不適用。在此我們采用當(dāng)?shù)仉娦胚\營商的通訊網(wǎng)絡(luò)，使用DTU模塊建設(shè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)。其優(yōu)點是只需給電信運營商繳納數(shù)據(jù)流量費用，就能保障數(shù)據(jù)的傳輸，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)基建及后期維護(hù)費用。。
2.2 井場硬件系統(tǒng)建設(shè)
采用1口井配置1套RTU設(shè)備及配套的壓力、溫度、載荷變送器等組建井場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采集的壓力、溫度、電流、載荷等數(shù)據(jù)，由RTU模塊進(jìn)行統(tǒng)一處理、打包，最終通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心服務(wù)器。如下圖三：
（圖三：現(xiàn)場硬件設(shè)備運行流程、設(shè)備安裝圖）
2.3 監(jiān)控平臺建設(shè)
在監(jiān)控中心部署遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)服務(wù)器，對每口油井RTU上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示、發(fā)布、存儲。其監(jiān)控平臺功能如下：
1) 生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時顯示；
2) 生產(chǎn)數(shù)據(jù)以圖、表形式詳細(xì)顯示；
3) 生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢；
4) 油井基本資料錄入和修改；
5) 報警（含壓力、溫度、電參、停電報警），報警聲光提示與彈出對話框相結(jié)合，區(qū)分“一般報警”，“重要報警”“緊急告警”，實現(xiàn)報警信息的漸進(jìn)趨勢監(jiān)控，報警處理歷史記錄可追溯；
6) 監(jiān)測數(shù)據(jù)報表（含單井和多井）生成和下載，下載格式為EXCEL；
7) 具有示功圖、電參數(shù)等數(shù)據(jù)及圖表、曲線的查詢，下載格式為EXCEL；
8) 具有生成日報功能，報表格式與源頭數(shù)據(jù)庫格式一致；
3、現(xiàn)場應(yīng)用案例
在新疆中國石化西北油田分公司應(yīng)用案例。西北油田分公司是中石化的上游企業(yè)之一，在塔里木盆地有37個勘探區(qū)塊，勘探面積約為14.31萬平方千米， 所管轄的油氣井分布在12000平方公里范圍內(nèi)，井距大、巡檢線路長。地理環(huán)境和自然氣候惡劣，夏天酷熱難當(dāng)氣溫達(dá)到40多度，冬天嚴(yán)寒逼人達(dá)到零下20多度，春秋風(fēng)沙肆虐。采油數(shù)字化的建設(shè)，極大緩解在現(xiàn)場生產(chǎn)管理中點多井散、戰(zhàn)線長等一系列的突出矛盾，保障現(xiàn)場生產(chǎn)管理的實時性和安全性。
現(xiàn)場硬件設(shè)備安裝：
（抽油機(jī)井采油樹設(shè)備安裝）
遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺展示：
（抽油機(jī)井?dāng)?shù)據(jù)實時顯示）
（抽油井功圖、三相電流卡片）
（日報表數(shù)據(jù)匯總功能）
