LD油井監控系統:油井監控的革命
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[時間:2009-05-19 石油與裝備 關注度:0]
摘要:□夏正安唐山藍迪通信科技有限公司
信息化、自動化在油田的應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備的及時了解,讓油井和采油設備工作在最佳狀態來達到增產節能的效果。
在沒有安裝油井監控系...
□夏正安/唐山藍迪通信科技有限公司
信息化、自動化在油田的應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備的及時了解,讓油井和采油設備工作在最佳狀態來達到增產節能的效果。
在沒有安裝油井監控系統時,了解油井的情況靠工作人員去現場測量和讀取數據,對于一些偏僻的地方,往返困難,讀取的數據準確率不高;在GPRS普及以前,大多通過數傳電臺來傳輸數據,數傳電臺有距離限制,當超出一個基站傳輸距離時需要建中繼站,設備成本昂貴,安裝復雜,維護工作量大,數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過多年的共同努力,攻克了一個又一個技術難關,研發了一套讓人耳目一新的油井監控系統??LD油井監控系統,該系統技術先進、功能齊全,在現場的應用中,表現了優良的穩定性、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。
低功耗電路設計讓設備健康長壽
油井監控設備安裝在環境惡劣的野外,設備的穩定性和可靠性是油井監控應用成敗的關鍵,如果監控設備本身故障頻繁,不僅不能很好地實現監控,反而會給工作帶來負擔和麻煩,浪費人力、物力、財力,監控設備的微功耗設計是提高產品質量的有效方法。
LD油井監控系統電路按照微功耗設計,選擇微功耗的器件,器件只在很短的喚醒時間內工作,大部分時間處于休眠狀態,這樣的設計可以使設備使用電池供電,大大提高了產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。
傳感器的無線設計
油井井場的監控參數一般有功圖、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。在傳統的油井監控系統中使用有線傳感器連接,這樣會導致安裝施工麻煩,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,影響主機的穩定性。LD油井監控系統將所有的傳感器以無線短傳的方式和監控主機通信,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計,電池供電,一節電池可以用到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將數據發送到互聯網或者手機,也可以直接通過GPRS發送到互聯網或手機。
一體化示功儀
示功圖是機采井需要測量的一個重要指標,示功圖反應的是承受在光桿上的力,通過一個沖程內力的變化,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據,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對應的位移,計算出一個功圖數據后將數據以無線方式發送到監控主機,或者直接將數據通過GPRS發送到監控中心,設備采用微功耗設計、電池供電,所有設備集成在一個小盒內,跟著驢頭上下運動。
與現代通信科技完美結合
油井監控系統一般分為三大部分,現場終端設備、數據傳輸設備、監控中心。LD油井監控系統可以采用GPRS、CDMA、數傳電臺和光端機和上位機通信,采用最多的是GPRS,GPRS或者CDMA作為數據傳輸手段,讓油井監控系統的用戶完全不考慮數據傳輸環節。
GPRS和CDMA是電信運營商提供的無線數據通信業務,信號已經覆蓋到了絕大部分油區,在監控系統的現場設備上,安裝一張從電信運營商辦理的SIM卡,就可以實現現場設備到監控中心的無線的、無距離限制的數據通信。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、穩定可靠、費用低廉等優點,是數據傳輸理想的通信手段。
互聯網讓世界變得越來越小,讓人們的工作越來越高效輕松,LD油井監控系統將采集到的數據發布到互聯網上,管理人員可以在世界的任何地方,只要能上網就可以了解油井的情況,也可以通過點擊鼠標實現抽油機的啟停以及調速控制,對于一些重要的數據和報警,可以發送到手機上。
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,環空動液面都是使用回聲儀測試的,發聲介質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,使用的設備比較危險、笨重,而且也很難長時間連續測試,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,可以根據測量的電機功率來反應動液面。
功能強大
LD油井監控系統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(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脈沖計數;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、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。
目前該系統已在華北油田近900口油水井、70多座計量站,以及27座聯合、接轉站投入運行,不但有效減輕員工勞動強度,而且為開發生產及研究決策提供可靠生產數據和技術支撐,每年創直接經濟效益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。