基于长庆油田模式的数字化井场（组）监测解决方案-仪表展览网

基于长庆油田模式的数字化井场（组）监测解决方案

2012/9/21 11:05:41

图1.长庆数字化井场

1.系统架构（三级层递式通讯链路）

（1）单井数据采集：功图采集控制器（以下简称采集器）实时采集油井或注水阀组间数据。单井采集功图、电机三相电量、井口油压（或汇管压力），远程控制抽油机开停等；注水阀组间采集各水井注水压力、注水瞬时流量、累计流量，分水器压力等。

（2）井场数据采集：井场RTU通过SMSF本地无线数字化通讯网络管理井场各个采集器,即管理井场N口油井和注水阀组间的数据采集、控制，N取值1～22。RTU受令采集井场数据并上传至站控中心,也受令下达要求采集器远程启停抽油机或调配注水阀组间流量等。

（3）站控数据采集：站控中心通过无线网桥等远程控制管理各个井场RTU。RTU以Ethernet接口连接井场交换机，交换机连接无线网桥，站控中心同样以无线网桥方式接入数据服务器，RTU与站控中心的通讯链路即搭建成功。站控中心根据设置进行数据采集、存储并形成报表，还可进行远程开停抽油机或调配注水阀组间流量等操作。

图2. 阀组间采用SM40P-5000KB-F无线传输模式

图3.阀组间采用协议转换箱485总线连接到井场RTU模式

2.实施方案

2.1.井场监测

通过上述系统架构可知，本系统以RTU为中间桥梁，实现单井、井场、站控三级层递式监控网络。对RTU而言，视距半径300米内的井群可视为一个井场。

(1)单井监测：每口油井安装一台称采集器、配套各型井参数传感器监测单井数据，以SMSF本地无线方式上传给井场RTU.

(2)阀组间监测：安装协议转换箱测取数据以485总线上传给RTU或者安装SM40P-5000KB-F型阀组间采集器测取数据以SMSF本地无线方式上传给井场RTU。

(3)井场监测：每个井场安装一台RTU监测井场内所有油井和注水阀组间数据。

2.2.井场配置

序号	名称	型号				规格	数量	用途
1	油井智能监控箱	SM40KS5000C-II-E					1台/井场	井场数据采集、远程通讯。
丛式油井（若干口）
2	功图采集控制器		SM40P-5000KB				1台/井	单井数据采集
3	载荷传感器		SMA4DC4		0～150KN/4～20mA，两线制，不分正负极		1台/井	监测悬点载荷，二者取其一。
			SMA35GDDC-B
4	角位移传感器		SMA36SC		-50～50°/4～20 mA 两线制，不分正负极		1台/井	监测悬点位移
5	压力传感器				0～4MPa/4～20 mA		1台/井场	监测汇管压力，用户自配。
7	数字化智能电量采集控制器		SM6000P-CAN		800VAC/100A		1台/井	监测三相电流、电压、电量等使用
	电流传感器		SMI-100		100A/50mA		3台/井
8	语音报警器		SMBJ01Y		12V/20W		1台/井	远程开停井前语音告警
注水阀组间（1座）
1	压力传感器			RS485通讯			若干	用户自配
2	流量计			RS485通讯			若干	用户自配
3	阀组间采集器		SM40P-5000KB-F	无线传输			1套	数据终端采集，二者取其一。
	回路协议转换箱		用户自配	RS485通讯			1套

3.本方案优点

3.1.结合现场，采用卡装、强磁吸附式安装，优点：

（1）不动火、不动焊、不动钻、不动土，不破坏井场原貌；

（2）安装、拆卸、移位、搬迁方便快捷；

（3）安装安全、牢固、维护方便，不影响井场作业；

3.2.三级层递式结构，清晰明朗，优点：

（1）单井传感器采用有线方式：满足功图采集的密集性、可靠性、稳定性。

（2）采集器与RTU采用无线方式：无需挖沟、铺管、布线等，节省安装成本。

（3）这种结构为未来数字化平台扩展奠定基础，扩展方便。

3.3.调试简单、快捷。优点：

本系统调试简单，仅仅井站设置、井场配置、系统轮巡配置三步骤即可完成，一般为安装完毕就等于调试完毕。系统借助无线网络的优势，可以远程对RTU、功图采集器进行升级、配置、故障检测、维护等，一般无需到开车上山。

（1）单井测试：提供中文调试手册，此工作在现场单井安装完毕之后即刻进行。配备现场SM40P-5000K系统检测工具，针对功图采集控制器等快捷调试，重点检测安装接线正确性、单井功能的正确性。近程无线检测，无须连接RTU,无需打开功图采集控制器，坐在现场值班室或车内打开笔记本电脑接上无线通讯终端即可检测，方便快捷。确保现场一次性安装完毕、一次性检验测试完毕，确保一次安装合格率，避免反复上山，节省综合成本。

（2）井场测试：提供中文调试手册。此工作在井场RTU安装完毕之后即刻进行。针对井场RTU快捷调试，重点检测井场RTU系统功能正确性、稳定性。拉一根网线一端连接RTU一端连接笔记本电脑。坐在现场值班室或车内打开笔记本电脑接即可检测，方便快捷。确保现场一次性安装完毕、一次性检验测试完毕，确保一次安装合格率，避免反复上山，节省综合成本。

（3）站控测试：提供中文调试手册。此工作在井场全部安装完毕之后进行。无需配备检测工具，针对已安装井场系统调试，重点检测整个系统通讯链路稳定性、功能正确性、稳定性。远程无线检测，坐在站控中心打开电脑即可检测，方便快捷。远程设置参数、远程升级软件、远程功能测试等，确保井场RTU试完毕，确保安装合格率，无需上山，节省综合成本。

3.4.比对校验：

我们拥有自己的标准仪器，可对本系统进行数据比对校验：

（1）检测操作方便：利用现在井上已有的工字架，液压式传感器配合仪器操作，无需卸负荷等操作，节省时间。

（2）比对方便快捷：仪器自动录取本身测试的功图，同步录取功图采集器的功图。在一个界面上叠加。自动显示比对图形及参数。回放到电脑上即可生成文档，直接作为比对报告，无需再编辑。