人力资源油井多参数远程监控系统研究及现场应用教案.ppt

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1、人力资源油井多参数远程监控系统研究及现场应用 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望甘谷驿采油厂甘谷驿采油厂油水井多参数远程监控系统油水井多参数远程监控系统研究及现场应用研究及现场应用项目负责人:项目负责人:项目负责人:项目负责人:李李 瑞瑞 宁占强宁占强 凤荣辉凤荣辉 报告编写人:报告编写人:报告编写人:报告编写人:宁占强宁占强 刘安伟刘安伟参参参参 加加加加 人:人:人:人:马智渊马智渊 叶政清叶政清 杨晓妍杨晓妍 冯冯 勇勇 刘东明刘东明 蒲绥利蒲绥

2、利 张冠华张冠华 王云刚王云刚 韦贵广韦贵广 魏艿峰魏艿峰 孙大伟孙大伟 张国俊张国俊 唐芳华唐芳华审审审审 核核核核 人:人:人:人:李李 瑞瑞甘谷驿采油厂甘谷驿采油厂甘谷驿采油厂甘谷驿采油厂西安丹佛尔电子科技有限责任公司西安丹佛尔电子科技有限责任公司西安丹佛尔电子科技有限责任公司西安丹佛尔电子科技有限责任公司怀忿侵棍逃你谎氛塌嫂尊耀剔晋节全恩规解趁孺撵焦八希崖刺钙涧狰辜仟油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用目目 录录 前前前前 言言言言 第一部分第一部分第一部分第一部分 11项目概述项目概述项目概述项目概述 1.11.1油水井多参数远程监控系统结构图油水

3、井多参数远程监控系统结构图油水井多参数远程监控系统结构图油水井多参数远程监控系统结构图 1.21.2系统各组成部分详细说明系统各组成部分详细说明系统各组成部分详细说明系统各组成部分详细说明 1.2.11.2.1数据监控中心数据监控中心数据监控中心数据监控中心 1.2.21.2.2监测终端监测终端监测终端监测终端 1.2.31.2.3通讯系统通讯系统通讯系统通讯系统 22项目开发的过程项目开发的过程项目开发的过程项目开发的过程 2.12.1前期开发前期开发前期开发前期开发 2.22.2中期开发中期开发中期开发中期开发 2.32.3后期开发及试验过程后期开发及试验过程后期开发及试验过程后期开发及试

4、验过程 2.3.12.3.1油井油井油井油井 2.3.22.3.2水井水井水井水井 33项目总结项目总结项目总结项目总结 3.13.1油井总结油井总结油井总结油井总结 3.1.13.1.1只打印一口油井的功图液位信息只打印一口油井的功图液位信息只打印一口油井的功图液位信息只打印一口油井的功图液位信息 3.1.23.1.2同时打印多口油井的功图液位信同时打印多口油井的功图液位信同时打印多口油井的功图液位信同时打印多口油井的功图液位信息息息息 3.1.33.1.3油井的日产液量信息油井的日产液量信息油井的日产液量信息油井的日产液量信息(8158-1(8158-1井井井井)3.23.2水井总结水井总

5、结水井总结水井总结 3.2.13.2.1单井日报表信息单井日报表信息单井日报表信息单井日报表信息 3.2.23.2.2多井日报表信息多井日报表信息多井日报表信息多井日报表信息 3.33.3项目特色项目特色项目特色项目特色 3.3.13.3.1五大突破五大突破五大突破五大突破 3.3.23.3.2两大优势两大优势两大优势两大优势 44结论与认识结论与认识结论与认识结论与认识 4.14.1油井油井油井油井 4.1.14.1.1自动计量自动计量自动计量自动计量 4.1.24.1.2实时监测实时监测实时监测实时监测 4.1.34.1.3采油制度的完善采油制度的完善采油制度的完善采油制度的完善 4.1.

6、44.1.4实时报警实时报警实时报警实时报警 4.1.54.1.5电机监测电机监测电机监测电机监测 4.24.2水井水井水井水井 4.34.3信息化、自动化信息化、自动化信息化、自动化信息化、自动化 55项目建议项目建议项目建议项目建议 5.15.1升级软件升级软件升级软件升级软件 5.25.2单向通讯单向通讯单向通讯单向通讯 5.35.3培养专业技术人员培养专业技术人员培养专业技术人员培养专业技术人员 耘琶凰过一酶睛鲜审毒瞎扳田拦伪纯度御梯独像念做焙恍宦垂嫁筐适阐贯油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用 第二部分第二部分第二部分第二部分 11应用目的应用目的

7、应用目的应用目的 22实验应用原理及方法实验应用原理及方法实验应用原理及方法实验应用原理及方法 2.12.1硬件部分硬件部分 2.1.12.1.1液位变送器液位变送器 2.1.22.1.2功图计算功图计算 2.1.32.1.3电力智能模块电力智能模块 2.1.42.1.4水井监控单元水井监控单元 2.1.5.2.1.5.远程传输控制模块远程传输控制模块 2.22.2软件部分软件部分 33实验应用步骤实验应用步骤实验应用步骤实验应用步骤 4 4 实验应用数据实验应用数据实验应用数据实验应用数据 4.1 20054.1 2005年至年至20062006年系统现场年系统现场初装部分实验数据初装部分实

8、验数据 4.2 20074.2 2007年系统试验结果年系统试验结果 55问题分析问题分析问题分析问题分析 5.1 5.1 油罐液位异常油罐液位异常 5.2 5.2 巡检和临检的返回失败巡检和临检的返回失败 5.3 20085.3 2008年年3 3月维护发现的三点月维护发现的三点问题问题 66实验应用结论实验应用结论实验应用结论实验应用结论 6.16.1实现项目立项的目的与功能实现项目立项的目的与功能 6.26.2油井自动计量准确性油井自动计量准确性 6.36.3水井报表准确性水井报表准确性 6.46.4电参数检测准确性电参数检测准确性 77可靠性报告可靠性报告可靠性报告可靠性报告 88环境

9、实验报告环境实验报告环境实验报告环境实验报告 附:延安附:延安附:延安附:延安20082008年年年年1 1月气象资料月气象资料月气象资料月气象资料栋锄讹獭田镊尾惕协指予扶扯乞租伙深薯咬乘虾始颓映掉慎坐吓植淫获褒油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用前前 言言石油能源的开发是国家高速发展的一个重要燃料,充足的石油供给使得国家经济和政治生活的正常运行得到了有力的保障。我国对石油能源的开采给予了高度的重视,在全国各个省份先后探测并开发出了一大批象延长油田之类的中大型油田。油田的诞生给国家带来了丰富的石油资源,同时也带来了一些急需妥善解决的技术问题。如何使采油工作在

10、充分节约能耗的情况下高效率的开发;如何在稳产、增产的同时提高设备的使用效率,延长设备的使用寿命,同时,降低设备的无功损耗,降低资源的投入;如何自动化、高效率的对油水井进行管理,是油田开发面临的一项重要工作。裴基孽渔毖纶歹夺矫桐绰演被厌腐辐亨庭代朔罪油谋户鞍洒戴也演苑贝朋油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用石油能源的开发是国家高速发展的一个重要燃料,充足的石油供给使得国家经济和政治生活的正常运行得到了有力的保障。我国对石油能源的开采给予了高度的重视,在全国各个省份先后探测并开发出了一大批象延长油田之类的中大型油田。油田的诞生给国家带来了丰富的石油资源,同时也带

11、来了一些急需妥善解决的技术问题。如何使采油工作在充分节约能耗的情况下高效率的开发;如何在稳产、增产的同时提高设备的使用效率,延长设备的使用寿命,同时,降低设备的无功损耗,降低资源的投入;如何自动化、高效率的对油水井进行管理,是油田开发面临的一项重要工作。接臼冬悄讼车旅雕瓣圣乒欣险竿笔逢劲谍酗怎嵌管艳掏摩构盼建停少垣礁油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用例如,一天二十四小时的运转时间里,某些油井在某些时间段并不出油,那么抽油机在这些时段里的运行属于无产量运行。如果不能有效的控制这种局面,就会造成油田的开采成本大大提高,同时也是对人力和财力的一种极度的浪费。再例

12、如,电机的正常工作在某种程度上也受制于工业电网的供电是否正常,及时发现供电异常并附以相应的保护措施就可以保护电机,这样既可以延长电机的使用寿命,同时也可以提高设备的使用率。还有,对油水井的管理工作长期以来都是需要人参与的,这不仅加大了对人力资源的需求,同时也提高了油田的运行成本,如果对油水井的管理工作全部自动化,这既可以节约大量的人力资源,有效的降低运行成本,还可以全面提高管理工作的效率,使油田管理工作者可以及时准确的掌握油水井的工作状态。季姨汞卑娱驴北漠焰筑辐贵甩轨方滋狱窖细姑抱块啊闭男伪独材昌媳远子油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用节约能耗,增加效率,

13、这已经是油田开采过程中的重要准节约能耗,增加效率,这已经是油田开采过程中的重要准则。为了把握节能增效这一准则,甘谷驿采油厂与西安丹则。为了把握节能增效这一准则,甘谷驿采油厂与西安丹佛尔电子科技有限责任公司合作,组织人员技术攻关,深佛尔电子科技有限责任公司合作,组织人员技术攻关,深入现场,开发出比较实用的入现场,开发出比较实用的DFYJ-2007DFYJ-2007型油水井多参数远型油水井多参数远程无线监控系统,该监控系统主要是通过对井口参数的实程无线监控系统,该监控系统主要是通过对井口参数的实时监测,采用轮询时监测,采用轮询-应答的通信方式,将检测到的油水井应答的通信方式,将检测到的油水井状态,

14、通过状态,通过GSMGSM无线方式传送给采油厂实时数据监控中心,无线方式传送给采油厂实时数据监控中心,使生产管理部门能够及时掌握油水井工作状态,缩短油水使生产管理部门能够及时掌握油水井工作状态,缩短油水井故障处理时间,提高油水井开井时率,增加原油产量,井故障处理时间,提高油水井开井时率,增加原油产量,提高工作效率。提高工作效率。系统设计遵循系统设计遵循“实用性、开放性、可靠性、先进性、可扩实用性、开放性、可靠性、先进性、可扩展性、易维护性展性、易维护性”的基本原则,以方便操作、可靠运行为的基本原则,以方便操作、可靠运行为实施根本;方案设计既立足于实际,便于实施,又着眼于实施根本;方案设计既立足

15、于实际,便于实施,又着眼于未来,为发展留有余地。技术方案普遍采用近几年发展和未来,为发展留有余地。技术方案普遍采用近几年发展和改进的新技术、新设备、新系统,其所有硬件和软件均经改进的新技术、新设备、新系统,其所有硬件和软件均经过生产现场考验,经验证具有先进性和可靠性。过生产现场考验,经验证具有先进性和可靠性。宵力瑶截秘汁磐裔扳秽彭秸怔另忙码稠抓驱萄栋苏诀沿旦洞战秉沈吊庞瓷油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用第一部分第一部分油水井多参数远程监控系统研究油水井多参数远程监控系统研究1项目概述项目概述1.1油水井多参数远程监控系统结构图油水井多参数远程监控系统结构

16、图本系统包括两个部分,中控系统和终端控制设备。当卞渺搐族哪甸贰瘩伺愿殃稀楞异舟哺莱耀纯撰覆限羊爽镶义朋胶胀科凡油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用萧俭烬怠吐狸边篆对板被峡淘淤盾兆眨眶禁你族障兼堰红拣刻堆逮鹅从勋油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用本系统包括两个部分,中控系统和终端控制设备。油井终端设备包括一台监控机箱,其内部有电路板、变压器、蓄电瓶、电力智能模块、固态继电器、电流互感器、空气开关、外部接线端子、12v供电模块、航空插座、若干信号线和电源线,与油井监控机箱相连的有载荷传感器、液位传感器、接近开关、电流互感器和

17、380伏电源。载荷传感器用来采集抽油机做功时的载荷,液位传感器用来采集液面的高度,电流互感器用来采集电机的用电情况,接近开关则用来控制监控机箱收集这些信号的时间频率。水井终端设备包括一台监控机箱,其内部有电路板、变压器、蓄电瓶、空气开关、外部接线端子和若干信号线。与水井监控机箱相连的有水表和压力计。中控系统包括油井和水井两大控制模块以及报警模块。李摇猾谐本透交褒说矫吉竿殷侠秀撬疹承羽堪转笑条凤装呆肝暇饶灯酵烤油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用1.21.2系统各组成部分详细说明系统各组成部分详细说明系统各组成部分详细说明系统各组成部分详细说明1.2.11.2

18、.1数据监控中心数据监控中心数据监控中心数据监控中心硬件硬件 根据实际情况选用流行的个人计算机或者工控机作为服务根据实际情况选用流行的个人计算机或者工控机作为服务器。器。P4 4.0GHz,512M RAM,80G P4 4.0GHz,512M RAM,80G 硬盘,硬盘,2121英寸显示器或英寸显示器或者者1919英寸英寸LCDLCD显示器,键盘、鼠标和多媒体套件,配备打显示器,键盘、鼠标和多媒体套件,配备打印机一台。印机一台。软件软件 运行软件是整个监控系统运行时的执行软件运行软件是整个监控系统运行时的执行软件,是本监控系是本监控系统的核心。根据监控系统的实际情况统的核心。根据监控系统的实

19、际情况,要求连续运行、运要求连续运行、运行稳定、数据录取准确、界面直观友好、操作简便、实时行稳定、数据录取准确、界面直观友好、操作简便、实时性好,能在尽量短的时间内反映所有被监测参量数值发生性好,能在尽量短的时间内反映所有被监测参量数值发生的变化,下面介绍其主要功能的变化,下面介绍其主要功能:碳叫废绸寻敬划吸所聚茹故辫友听岩滔绞青晌掣播簇蓖劝膛撮挞斌律茸雕油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用数据采集功能数据采集功能 数据定时采集:能够采集各种可以通过无线通讯平台传递数据定时采集:能够采集各种可以通过无线通讯平台传递到主站的不同类型的监量参数。系统可定时巡监油

20、水井终到主站的不同类型的监量参数。系统可定时巡监油水井终端数据,巡监周期可按功图、电流、产量和其它量分别以端数据,巡监周期可按功图、电流、产量和其它量分别以半小时为单位设置;半小时为单位设置;按需数据采集:采油厂监控中心可在任何时刻请求巡监按需数据采集:采油厂监控中心可在任何时刻请求巡监一口或多口井的数据;一口或多口井的数据;添加添加/删除油水井终端,修改终端通讯参数,如地址、数删除油水井终端,修改终端通讯参数,如地址、数据监视周期等,系统可支持多种类型的终端。至少支持以据监视周期等,系统可支持多种类型的终端。至少支持以下两种:抽油井终端、水井终端下两种:抽油井终端、水井终端 。修改油水井终端

21、参数,如各种报警限值,抽油机冲程、冲修改油水井终端参数,如各种报警限值,抽油机冲程、冲次、各传感器量程等参数;水井注入量、注入压力,并将次、各传感器量程等参数;水井注入量、注入压力,并将必要的参数下发到油水井终端;必要的参数下发到油水井终端;金秒芯竣简怕食绞腿釉菏砾峡库赋有创毯撤示吴彻姑抉牛顺素酋琳巴遭蝎油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用 数据处理功能数据处理功能 事项报警处理功能:系统对模拟量可分别设置报警上、下限,有效事项报警处理功能:系统对模拟量可分别设置报警上、下限,有效上、下限,当数据越限值时可生成报警记录。可定义报警的音响效果,上、下限,当数据

22、越限值时可生成报警记录。可定义报警的音响效果,给出语音报警提示;给出语音报警提示;事件记录,系统记录所有用户操作、通讯事件和终端报警;事件记录,系统记录所有用户操作、通讯事件和终端报警;权限管理,所有系统操作均有授权控制;权限管理,所有系统操作均有授权控制;人机界面功能人机界面功能 界面循环显示:授权用户可选择油水井,使基本信息界面可自动循环界面循环显示:授权用户可选择油水井,使基本信息界面可自动循环显示,显示时间可在显示,显示时间可在5 5 秒秒-30-30 秒之间以秒为单位设置;秒之间以秒为单位设置;报警发生时,可自动推出报警画面,并伴有声音或语音报警;报警发生时,可自动推出报警画面,并伴

23、有声音或语音报警;生成生成各采集参数的时间曲线;各采集参数的时间曲线;显示示功图:功图迭加和并列对比;显示示功图:功图迭加和并列对比;计算功能:支持常用函数功能;计算功能:支持常用函数功能;储油罐历史数据综合查询及生成报表;储油罐历史数据综合查询及生成报表;遥控启遥控启/停井停井 ;驻顾莽鞠妥献井倘钟当尼醒软杏赋咖狱撼傣疚顺莲小沤屹呐戚冉稿燕鬼辉油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用 报表功能报表功能 功能分类详细,可根据用户需求制定各种报表。功能分类详细,可根据用户需求制定各种报表。丰富的图表功能增强了数据的表现能力。报表上既有数据丰富的图表功能增强了数据的

24、表现能力。报表上既有数据,又可以产又可以产生曲线图生曲线图,增强数据的直观性和表现力。增强数据的直观性和表现力。报表预览功能。所有报表都可以在计算机上预览报表预览功能。所有报表都可以在计算机上预览,和实际效果完全和实际效果完全一样。这样加快了报表产生的速度、节省纸张、减小打印机的噪音污一样。这样加快了报表产生的速度、节省纸张、减小打印机的噪音污染。染。权限功能权限功能 a a系统应能对用户采用基于组的权限控制方式,对终端采用基于区域系统应能对用户采用基于组的权限控制方式,对终端采用基于区域的控制方式;的控制方式;b b系统向用户提供以下权限:系统管理、终端管理、控制、浏览,能系统向用户提供以下

25、权限:系统管理、终端管理、控制、浏览,能控制每个用户对每个终端的访问权限;控制每个用户对每个终端的访问权限;c c系统管理员负责注册(修改)新用户,并为用户分配权限;负责维系统管理员负责注册(修改)新用户,并为用户分配权限;负责维护系统级参数,包括:生产井缺省轮询周期、生产井缺省保持日期;护系统级参数,包括:生产井缺省轮询周期、生产井缺省保持日期;d d一般授权用户可以添加(修改)其管辖范围内的终端的配置参数一般授权用户可以添加(修改)其管辖范围内的终端的配置参数 。枫四已沪哆慕广粟灰僳恕姆军峙斥柜怎元及晾皇隔到惭钡夸递页诽磅碰姿油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及

26、现场应用 1.2.21.2.2监测终端监测终端监测终端监测终端 油井终端油井终端 (具有如下功能):(具有如下功能):功图数据采集和数据远传功图数据采集和数据远传 井口压力、温度测量井口压力、温度测量 油罐液位储量监测油罐液位储量监测 电参数标准测量值电参数标准测量值 平均相电压:平均相电压:UA,UB,UC UA,UB,UC 平均相电流:平均相电流:IA,IB,IC,IA,IB,IC,累计用电量累计用电量 控制项目控制项目 电机过流、缺相自动停机保电机过流、缺相自动停机保护控制护控制 抽油机间抽自动控制抽油机间抽自动控制 水井终端水井终端 (具有如下功能):(具有如下功能):井口流量、压力、

27、温度检测井口流量、压力、温度检测 注水量适时自动调节注水量适时自动调节 累计流量检测累计流量检测 注水过压报警注水过压报警 现场仪表现场仪表 主机:主机:测量功图数据测量功图数据(载荷和角位移载荷和角位移)测量井口储油罐液位储量测量井口储油罐液位储量 测量水井井口压力、温度及瞬时流测量水井井口压力、温度及瞬时流量和累计流量量和累计流量 实现注水量自动调节实现注水量自动调节 测量三相测量三相(或三路或三路)电压、三相电压、三相(或或三路三路)电流、累计单井用电量电流、累计单井用电量 具有三相异步电动机多种保护功能:具有三相异步电动机多种保护功能:过流、欠压及缺相过流、欠压及缺相 4 4路开关量隔

28、离输出,作为启动、路开关量隔离输出,作为启动、停止、告警停止、告警 贴片安装,无外部总线,较高的贴片安装,无外部总线,较高的EMCEMC性能性能 防潮、防尘、防腐三防处理防潮、防尘、防腐三防处理 工作温度:工作温度:-40-40-85-85 凛坷腺极沉礁羡处运抉灰毯变责兑信洛孪斟褪曰入稼乐均专骗扶元姬颂种油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用测试数据自动压缩,所有数据一条短信即可,包括:测试数据自动压缩,所有数据一条短信即可,包括:载荷:我们采用自主研发的载荷:我们采用自主研发的DFZ-120DFZ-120型载荷传感器,量程:型载荷传感器,量程:0 120KN

29、 0 120KN 精度精度 1%1%。位置传感器:位置传感器特点是便宜,安装方便,可靠性位置传感器:位置传感器特点是便宜,安装方便,可靠性高。我们的系统和软件可以保证位置传感器安装在任何位高。我们的系统和软件可以保证位置传感器安装在任何位置,只要能够在游梁式抽油机每个冲次周期内给出一个脉置,只要能够在游梁式抽油机每个冲次周期内给出一个脉冲信号就可以了。冲信号就可以了。液位变送器:液位变送器选用高精度超声波液位变送器,液位变送器:液位变送器选用高精度超声波液位变送器,具有全天候运行的特点,分辨率小于具有全天候运行的特点,分辨率小于1mm1mm。电流互感器:电流互感器是小型的电流互感器:电流互感器

30、是小型的150A/100A/50A:5A 150A/100A/50A:5A 或或者者150A/100A/50A:1A150A/100A/50A:1A的标准电流互感器,精度的标准电流互感器,精度 1%1%;电磁流量计:耐压电磁流量计:耐压25Mpa25Mpa精度精度0.5%0.5%高压电磁阀:耐压高压电磁阀:耐压 1-21Mpa 1-21Mpa 压力变送器:量程压力变送器:量程 25Mpa 25Mpa 精度精度0.5%0.5%批夕顿当亡闸曾秩祭么配锌耪骑肋吞讥好辛犁蓄据繁剥掉兔昼鳖低内苯围油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用1.2.3通讯系统通讯系统系统采用H

31、D31A智能手机模块作为无线通信平台,该模块只要移动网络信号覆盖的地区都可以进行数字传输,和语音传输,短信传输三大功能,不受地理环境的限制。充分利用中国移动的900/1800MHz双频网络,保证了系统接通率更高,信号质量更好,并且无网络维护费用,降低了使用成本。段笋素屈藻夸颈得谱艘阅弥吧孤鸯绦不娩卯荚奸练究满疆菜榷蛾撰逊椒惮油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用2项目开发的过程项目开发的过程2.12.1前期开发前期开发前期开发前期开发 自行研制载荷传感器,冲程检测开关,自行研制载荷传感器,冲程检测开关,订购超声液位变送器,德国的电源检监控制模订购超声液位变送器

32、,德国的电源检监控制模块,国产水阀,工控机,手机模块,还有各种线块,国产水阀,工控机,手机模块,还有各种线材。材。上位机软件和下位机软件的编写,电路板的制作,上位机软件和下位机软件的编写,电路板的制作,监控机箱的设计。监控机箱的设计。组装所有硬件设备,进行初步调试,检查各个硬组装所有硬件设备,进行初步调试,检查各个硬件之间的兼容性。件之间的兼容性。棒狮倘忧涵巩崭羔谆搬秃语滇堂花甫煽固拭棍恨吠阿焰辕害顾挎组症艘床油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用 2.22.2中期开发中期开发中期开发中期开发 为达到界面友好容易操作,对上位机软件进行如下修改和完善:为达到界面

33、友好容易操作,对上位机软件进行如下修改和完善:1 1、对上位机软件进行了一次较大的整改,分离单井的显示和操作,、对上位机软件进行了一次较大的整改,分离单井的显示和操作,主界面只保留所有单井的实时刷新记录。主界面只保留所有单井的实时刷新记录。2 2、对分离出的单井显示界面做了较充分的完善。除个别常规显示的、对分离出的单井显示界面做了较充分的完善。除个别常规显示的数据,如测试时间,日产液量外,其余的三个电流和电压,电量和液数据,如测试时间,日产液量外,其余的三个电流和电压,电量和液位均用比较直观的数码管控件显示,尤其在液位的显示方面,程序还位均用比较直观的数码管控件显示,尤其在液位的显示方面,程序

34、还提供一个虚拟油罐,它可以将油罐现场的实际情况虚拟的显示出来,提供一个虚拟油罐,它可以将油罐现场的实际情况虚拟的显示出来,更加直观形象的说明了当前液位的变化情况。更加直观形象的说明了当前液位的变化情况。3 3、功图显示方面也做了较大的完善,起用了全新的功图显示算法。、功图显示方面也做了较大的完善,起用了全新的功图显示算法。4 4、系统中添加了数据压缩算法,每条短信的通讯数据量显著增加,、系统中添加了数据压缩算法,每条短信的通讯数据量显著增加,尤其突出在功图显示上,图形更加形象直观。尤其突出在功图显示上,图形更加形象直观。5 5、增加了报警模块。该模块允许对报警值的上下限进行设置,主要、增加了报

35、警模块。该模块允许对报警值的上下限进行设置,主要针对三个电流和三个电压的监测,对油罐液位的监测。针对三个电流和三个电压的监测,对油罐液位的监测。6 6、在油井单元稳定运行的情况下,添加了水井单元。水井单元可控、在油井单元稳定运行的情况下,添加了水井单元。水井单元可控制水阀的开度,可以收集水井的各种信息,如水表读数、瞬时流量、制水阀的开度,可以收集水井的各种信息,如水表读数、瞬时流量、注水压力等;可计算出日注入量、月注入量和年注入量。注水压力等;可计算出日注入量、月注入量和年注入量。7 7、正式组装系统,调试软件和硬件。、正式组装系统,调试软件和硬件。瞻嫩拌摆暴俩橙熏腰庐携驯瘴埋婪瑰拧棚枚坍缔爱

36、奔首纂朵阐娟搅擞话缝油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用2.32.3后期开发及试验过程后期开发及试验过程后期开发及试验过程后期开发及试验过程采油厂现场测试及应用。采油厂现场测试及应用。本次测试采用的是对油水井同时监控的办法,一本次测试采用的是对油水井同时监控的办法,一共有六口油井和四口水井。共有六口油井和四口水井。测试地点为甘谷驿采油厂麻科义东山。测试地点为甘谷驿采油厂麻科义东山。监测油井井号为:丛监测油井井号为:丛2-62-6井、井、T81T81井、丛井、丛1-1-7(8100-3)7(8100-3)井、井、80998099井、井、8158-18158-1

37、井、丛井、丛51-651-6井。井。测试水井井号为:唐测试水井井号为:唐81-581-5井、唐井、唐81-881-8井、丛井、丛27-127-1井、丛井、丛3434井。井。意脓隐熔壕鞍滇递恤幼残首设茂挪尹麓豢呜听冈骆执奢筏糖悔吐丙莲耐厂油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用2.3.1油井油井油井安装图(图1)陇跳李佣鄂疽摈缮瘩中率孙馒浑敦面缕击匿鼓迪古勾吉健宗淖娶津挛莫沧油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用监控机箱被安装在抽油机侧面。将为监控机箱配备的支架埋入地中,深度为50到60公分左右,或将监控机箱固定在支架上。载荷传感

38、器、液位传感器、接近开关和电源线全部连接好后,将线体埋入土中,以防线体裸露而被损坏。儡草摄云茸军讣枪瘸炉穷刽瞎擒虹谣赁舟多论迟兵观啸撼依肾渍刊雅导雕油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井监控机箱内部图(图2)徒耪键殆惋猖辖时烈睛右姥逝浮学秒卤各彻碳厨请妖烯绵召诈壮樱御为崔油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用每口油井配备载荷传感器一个,液位变送器一个,冲程检测装置一只,监控机箱一台,如图1所示。来自电源的380伏三相电首先通过系统电源进线口进入监控机箱的空气开关,再由空气开关经互感器转至固态继电器,最后从固态继电器连接至电

39、机。固态继电器主要是用来在接收到控制命令的情况下导通和断开对电机的供电。这样以来,我们就可以根据需要对抽油机进行启动和停止操作。固态继电器与电路控制单元的MCtr和VDD引脚相连接。这两个引脚分别为固态继电器提供信号和电流。其中VDD引脚为继电器提供3.6v的工作用电,并且也为电路控制单元提供工作电源。从固态继电器的进线端引三根线进电力智能模块,由电力智能模块测量三个电流和三个电压以及累计电量的值。将电力智能模块的两根数据线连接到电路控制单元的485B和485A引脚上,用于使电力智能模块检测到的数据传输到电路控制单元中。电力智能模块由12v供电模块供电,而12v供电模块则连接至电路控制模块的2

40、5v和gnd引脚。胶袍寸吵笑助在酸黔寞吊衣服饱娟毗轩轮帘足晴向担缓匠桔躯乃啦廓胎孝油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用同时,从固态继电器的进线端再引三根线,并且将任意两根合并连接至变压器的初级,由变压器的次级输出18伏的交流电,并传输到电路控制单元的s和n引脚,经过电路控制单元的处理为各个部件供电。将电路控制单元的bat和gnd引脚连接至蓄电瓶的正负极,为蓄电瓶提供14.5v的恒流恒压电流。GSM通讯模块安装在监控机箱内部的顶部,由电路控制单元的+12v引脚为其提供正常的工作用电。并且通过与电路控制单元的232R引脚和232T引脚相连,实现数据传输。液位变送

41、器与电路控制单元的YWIN引脚和c12v引脚相连。YWIN引脚接收液位变送器传来的信号,c12v引脚为其提供正常的工作用电。载荷传感器与电路控制单元的ZHIN引脚和VCC引脚相连,将信号通过ZHIN引脚传输给电路控制单元,并由VCC引脚为其提供9v工作用电。接近开关与电路控制单元的CHCH引脚和VCC引脚相连,将信号通过CHCH引脚传输给电路控制单元,并由VCC引脚为其提供9v工作用电。载荷传感器、液位传感器和接近开关的信号线全部通过外部接线端子与电路控制单元连接。其中,载荷传感器、液位传感器和接近开关的信号线需要分别经由4芯、5芯和3芯航空插座连接至外部接线端子。柠谍东谷甸桥逮贡嚏瘫流礼馈豆

42、误币臻奖蛹炊狰妙凯角址葵捷琴藕瓢筑使油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用如图1所示,载荷传感器安装在抽油杆上端,被夹在两个固定夹之间,承受抽油机工作时所产生的强大拉力。抽油机的抽油杆上下一个冲程为一个周期,在这个周期中载荷传感器会采集抽油机的载荷,得到抽油机的做功情况,并将这一周期采集到的载荷传输给电路控制单元。液位传感器被安装在油罐抽油口的正上方,它通过记数发出和接收超声波的时间差来计算出当前液面到液位传感器的距离,再通过量出油罐的长宽高,就可以进一步得到当前油罐中的储油量。接近开关被安装在抽油机支架的顶角处,使得抽油机在工作时每上下一个周期都可以接触到接

43、近开关两次,从而使之导通两次。电路控制单元会定期采集一次载荷传感器、液位传感器和电力智能模块传输来的数据,它会在准备采集数据的初期等待接近开关第一次被抽油机的接触,并以此为起点,一旦电路控制单元接收到接近开关被导通的信号,便开始采集数据,直到接收接近开关被第二次导通的信号为止,一个抽油机工作周期结束,电路控制单元的一次数据采集也结束。电路控制单元被设置为周期性采集数据的工作方式,对采集到的数据进行保存,期限为两个工作日,之后其内部的数据就被刷新掉。如果想要得到这些被保存的数据,可以通过两种方式得到。一种为通讯方式,即由监控系统通过发送命令再由监控机箱返回数据的无线通讯方式;另一种为现场方式,即

44、通过串口线将装有监控系统的计算机与电路控制模块直接连接读数据的有线方式。庭吕圣蝗赏寡霖眉淑佳莽芳风邵旺蝴旱晨盛析蛀简捆尔虾拇水梧冶钓肋酸油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用2.3.1.12.3.1.1油井监测试过程中发现的新问题和遇到的困难油井监测试过程中发现的新问题和遇到的困难油井监测试过程中发现的新问题和遇到的困难油井监测试过程中发现的新问题和遇到的困难 六口油井在全部安装完毕后进行了首次试运行测试,反六口油井在全部安装完毕后进行了首次试运行测试,反映出的问题现说明如下:映出的问题现说明如下:1 1、油罐液位异常。油罐液位值是由液位传感器获得的、油罐液位

45、异常。油罐液位值是由液位传感器获得的液面到传感器之间的距离值,被油罐高减去后得到的,如液面到传感器之间的距离值,被油罐高减去后得到的,如果液位异常,只有可能是液位传感器采集的数据异常造成果液位异常,只有可能是液位传感器采集的数据异常造成的。我们将出现异常的液位传感器进行一次全面调试,结的。我们将出现异常的液位传感器进行一次全面调试,结果未发现任何问题,可就是采集回来的数据异常。后来我果未发现任何问题,可就是采集回来的数据异常。后来我们将固定液位传感器的铁架进行了一下调整,使得液位传们将固定液位传感器的铁架进行了一下调整,使得液位传感器与支架的间距扩大,同时旋开了一点固定液位传感器感器与支架的间

46、距扩大,同时旋开了一点固定液位传感器的螺母,使得液位传感器在支架上处于微松动状态,这回的螺母,使得液位传感器在支架上处于微松动状态,这回液位传感器采集回的数据全部正常。由此我们得出的结论液位传感器采集回的数据全部正常。由此我们得出的结论是,由于液位传感器的灵敏度较高,与周围的物体需保持是,由于液位传感器的灵敏度较高,与周围的物体需保持一定距离,并使变送器呈自由竖直状态。一定距离,并使变送器呈自由竖直状态。泛沟寞奢啄朴途迎青阉璃含缕挛荫媒很虱喧凛神讣嵌赵虎肩逊弓艾为水苇油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用 2 2、巡检和临检的返回失败。对油井的巡检和临检出现不

47、同程度的通、巡检和临检的返回失败。对油井的巡检和临检出现不同程度的通讯失败现象,表现为监控系统中定义的讯失败现象,表现为监控系统中定义的 命令响应超时命令响应超时 和和 模块发模块发送失败送失败。出现问题后我们用串口调试软件对串口和通讯模块进行了。出现问题后我们用串口调试软件对串口和通讯模块进行了调试,结果发现问题出在串口通讯线,更换了新的通讯线后巡检和临调试,结果发现问题出在串口通讯线,更换了新的通讯线后巡检和临检全部正常。但是没过多久,系统再次出现巡检和临检的返回失败问检全部正常。但是没过多久,系统再次出现巡检和临检的返回失败问题,我们照旧先对串口和通讯模块进行了检查,结果为正常;其次由题

48、,我们照旧先对串口和通讯模块进行了检查,结果为正常;其次由对程序进行全面详细的检查,结果一样正常;最后对硬件的各个连接对程序进行全面详细的检查,结果一样正常;最后对硬件的各个连接进行了检查,结果依然正常。后来我们发现,当把通讯模块从工控机进行了检查,结果依然正常。后来我们发现,当把通讯模块从工控机中拿出后,通讯全部正常,无任何问题;当把通讯模块重新装回工控中拿出后,通讯全部正常,无任何问题;当把通讯模块重新装回工控机中后,通讯问题开始出现。由此我们得出的结论是,由于工控机机机中后,通讯问题开始出现。由此我们得出的结论是,由于工控机机箱的铁皮太厚,对通讯模块造成了一定的影响,从而使得通讯出现问箱

49、的铁皮太厚,对通讯模块造成了一定的影响,从而使得通讯出现问题。我们就此问题准备对通讯模块重新安装,避免再次出现通讯问题。题。我们就此问题准备对通讯模块重新安装,避免再次出现通讯问题。安装在油井旁的监控机箱也出现过类似问题,解决办法是将通讯模安装在油井旁的监控机箱也出现过类似问题,解决办法是将通讯模块的通讯天线置外,或者更换油井(例如将丛块的通讯天线置外,或者更换油井(例如将丛1-71-7井的设备挪到井的设备挪到8100-8100-3 3井),将设备安装在通讯效果比较理想的位置。井),将设备安装在通讯效果比较理想的位置。在这里我们建议采油工应兼顾设备的正常工作,加强对监控设备的看在这里我们建议采

50、油工应兼顾设备的正常工作,加强对监控设备的看管,尽量避免由于对设备无意或故意的损坏而造成监控系统的运行异管,尽量避免由于对设备无意或故意的损坏而造成监控系统的运行异常。常。愿韩社架覆胸腰哦瞒否佩陇坑碘妨中敞坷诸栽酸泡凛护怯砷睁炔隙太融馏油井多参数远程监控系统研究及现场应用油井多参数远程监控系统研究及现场应用2.3.1.2测试数据测试数据 整个后期阶段测试数据包括调试阶段一的数据,其中有异常数据和错误数据,主要原因已前述;调试阶段二的数据,其中大部分为正常数据,有个别的异常显示数据,经过调整监控系统程序都已经得到处理;调试阶段三的数据,数据全部正常,系统的各个部分均正常工作。现将六口油井的调试数

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