油田井场自动化管理监控系统分析

孟庆超

摘要 本文叙述了在采油工程技术基础上，辅助以通信技术和计算机技术，而结合成的现代井场自动化管理监控系统。该系统具有矿井工况数据自动检测、诊断，并自动优化。进而提升油田生产率的作用。目前，大庆、新胜、新疆克拉玛依等油田已经实施该系统，经过几年的应用，此系统已日臻成熟。

关键词 采油工程；自动优化；油田

中图分类号TE4 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）43-0042-02

1概述

随着当今世界的发展，能源的稀缺性的表现愈来愈明显。所以提高能源采集的效率与安全性也就愈发重要。这样，能源采集现场自动化管理监控系统也就应运而生。油田油井大多都分布在各采油厂边缘地区，油井工作状况的监测和控制，直接关系到原油的产量，关系到油田的经济效益，一直是一项重要的工作，随着油田现代化管理水平的不断提高，早期的人员巡视方式已逐渐被油井自动化所取代。在终端控制应用中，仅有一种个模块可以通过上位机通信系统和网络系统收到上机位的数据、警告信息和各种指令，那就是主控板模块。除了电源模块，所有功能板全都有各自的控制装置或者说CPU，这就叫分布式控制。主要控制板控制器,负责协调所有功能模块的告警信息集中和上传、任务分配、状态监测等工作，另外还需要负责终端的调度和任务管理，这就叫集中式控制。

所以，油井监控系统选择的是分布式功能板集中控制模块化装置。此系统集成了现今最现今的计算机基础、和通信信息技术，另外还融合了传感器传输技术和采集信息机电化计划等，采用无线通信接口将载荷示功图、电流示功图、电压、温度、压力、红外报警等数据信息遥传到监控中心，中心实时监测异常信息，相关人员可迅速反应，解决了采油设备的实时监控问题。

2 系统功能

井场自动化管理监控系统功能有很多，比如油井的自主监控和数据的自动收集、计量油井的液量、诊断油井的工况、优化系统效率、设计系统等功能。

1）数据实时采集与异常情况报警功能 包括电压、电流、功率、载荷、冲次、冲程、井口压力、油温等实时工况数据。以及回压异常、停机、停电、抽油机抽空、防盗红外监控，异常的情况报警缺；

2）具有数据网上实时传输、查询功能； 通过OFFICE办公软件、网络浏览器、视频、音频播放器等电脑软件。可以即时的对发回的数据进行编辑、处理。进而达到对矿井进行及时的监控与准确的解决；

3）具有各井历史数据及曲线显示功能 一旦发现异常，可通过抽调历史数据斧正分析结果。而用曲线显示功能更直观的显示数据、辅助分析；

4）具有显示并监测水井流量的功能 油井如果正常运行，那么就可以实现在没有人为监测守在油井的时候，第一时间知晓油井生产的一系列动态变化。而且可以通过电参数、压力数、和转数以及地面功示意图等参数，实现自动录取远程测试的数据。利用油井产油量的计算公式，计算油井产液量；

5）具有管理数据的功能以图形的方式显示实时的电压、电流、压力、载荷、温度、扭矩、功率等所有的生产参数和生产设备的运行状况；从而达到如果生产参数超过限定标准，就会自动报警并预测故障的位置与可能产生此故障的原因等。另外，系统还具有200口抽油机井的监测管理功能，实现了大批量检测、系统性管理；日报表打印输出汇总功能，使矿井管理流程更标准、准确、正规化；各井当前示功图曲线显示输出功能，实施即时检测。

3 系统应用

在大庆油田的现场实际生产中，油田井场自动化管理监控系统能够全天对油井实施计量，实时监测、诊断分析、及时准确地反映油井工作情况。其中技术指标：1）系统提供数据实时采集方式，采集数据有示功图、电流、电压、温度、压力、井场监测等参数；2）载荷测量范围：0kN~120kN，测量误差小于5％；3）冲程测量范围：任选；4）电流测量范围：0A~100A，测量误差小于5％；5）压力测量范围：0MPa~2MPa，测量误差小于1％；6）温度测量范围：0℃~100℃，测量误差小于2％；7）报警功能：具有载荷、电流、电压超上下界报警，电流缺相报警、位移故障、红外线报警；8）仪器工作电压：380V+76V，电压测量误差小于1%；9）流量误差小于2%；10）抽油机井监控误动作每月不超过一次

4 结论

油井工况远程监控在线计量分析系统通过一些知名油田比如大庆油田的广泛应用，已经强有力的证明了它对比传统的那种人工的断续的量油方式更加的适合现今的油田管理与生产。

1）极高的自动化程度、自动报警，提高了劳动生产率解决了采油设备的实时监控问题，油井自动化系统工程不仅节省了人力物力，而且在准确性、灵活性以及计量频率上都有明显提高。所以提高了生产率。同时，它能进行自动报警，方便了员工对抽油机和泵况的分析，减少了停产时间，提高了采油时率，也相当于提高了劳动生产率；

2）实现了硬件与软件的有机结合，使油田采集更加的科学化与系统化。该系统将自动化分析控制系统与日常油井的生产控制管理系统相融合，通过控制系统收集相关数据，并把数据传输到终端，终端再进行系统优化与更进一步的分析。综合所有，从而得出一份非常具可行并具有实际意义的解决方案。这样，使监控、收集得到的信息不仅起到了信息收集记录的作用，更能服务于油井的故障应急措施、产油计量动态分析、生产过程中的节能减排、提高油井各有机部分的匹配度、提高生产效率和总的经济利益；

3）油井的在线计量，大大的减少了初期所付出的投资成本与后期的运营成本。油井在线计量方法，主要是以井功图法量油技术为核心，实现各项功能。即将代替传统的油井计量方法。并且能够保障油井产液量计量的即时性、真实性、非断续性，从而达到优化地面计量流程，整体上减低油田的投入、增加了油田的产出；

4）减少了人员的参与率，提高了安全性。 众所周知，人在井场作业是需要承担很大的风险的，如果发生重大安全性事故,如失控起火，那么是有很大可能性是要付出生命代价的。而矿井生产设备的损坏以及对周边环境的灾难性破坏所产生的损失也是无法弥补的。利用油田井场自动化管理监控系统则可以最大程度的减少这些事故的发生率。

参考文献

[1]王伟丽.自动化管理在原油生产中的应用[J].内江科技，2010(2).

[2]马艳洁.油井自动监控系统与集成[D].中国优秀硕士学位论文全文数据库，2008(3).