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油田應(yīng)用

2020-09-13 10:56:34 12

摘 要  在油田的單井采油中,采用RTU(遠程測控終端)技術(shù)后,使單井井口實現(xiàn)了自動檢測和控制,提高了整個油田區(qū)塊的自動化水平,實現(xiàn)了更加快捷安全的運行,減少了工人的勞動強度。

概述

油田的單井分布較散,單井和單井之間,單井和計轉(zhuǎn)站之間距離較遠,距離近的有接近1km,距離遠的有10多km的路程,造成了工人巡井勞動強度大,路程浪費時間,車輛耗損大,運行費用高等問題。后來通過做自動化改造,在單井井口設(shè)置RTU監(jiān)控系統(tǒng),減少了上述運行矛盾,降低了工人勞動強度和運行維護費用。

系統(tǒng)描述

建設(shè)數(shù)字化油田和提高工程建設(shè)運行中的自動化水平已經(jīng)是目前油田發(fā)展的趨勢和共識,這樣一方面可以提高運行維護過程中的高可靠性,二可以減少工人勞動強度,三可以降低生產(chǎn)過程中的運行維護費用。目前塔河油田的自動化控制采用了三級控制,整個系統(tǒng)分為了三級,即第一級:控制管理級(主控室)設(shè)置在計轉(zhuǎn)站或者氣田處理站內(nèi),第二級:過程控制級(數(shù)據(jù)采集設(shè)備RTU)設(shè)置在單井井口的機柜內(nèi),第三級:現(xiàn)場控制級,包括現(xiàn)場檢測儀表及控制閥等設(shè)備。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1、單井RTU系統(tǒng)控制原理:

油田的油井采用了摻稀采油的模式,采集的數(shù)據(jù)信號包括:油壓、套壓、回壓、油溫、摻稀油流量、摻稀油壓力信號;沒有采用RTU數(shù)據(jù)采集及遠控之前,值班工作人員需要每天去井口用筆記錄每口井的各種數(shù)據(jù),摻稀油的流量需要在井口手動調(diào)節(jié)。這種模式的結(jié)果就是增加了工人的勞動強度,抬高了運行費用,并且手動的調(diào)節(jié)很難把流量調(diào)整到準(zhǔn)確的要求。針對以上生產(chǎn)運行情況我制定了采用井口設(shè)置RTU系統(tǒng),對各個檢測點進行數(shù)據(jù)采集及儲存,并且同時能夠遠程執(zhí)行一級控制系統(tǒng)下達的通信指令,對摻稀流量計的流量進行調(diào)節(jié),在中控室的值班人員,根據(jù)單井需要摻稀量給出一個通信指令,通過通信鏈路下達到井口RTU系統(tǒng),實現(xiàn)遠程的調(diào)節(jié)和控制。RTU系統(tǒng)選擇了深圳市舜通智能科技公司的ST8803E系列,該系列的RTU系統(tǒng)通信功能強大,能夠支持RS232、RS485、RJ45等多種接口,滿足了現(xiàn)場多種選擇的需要。通信協(xié)議支持MODBUS/TCP/IP等多種通信協(xié)議,方便與其他系統(tǒng)配套溝通。T9系列的RTU采用了模塊化設(shè)計,模塊內(nèi)集中了CPU控制器和各種IO接口,占用空間少,方便安裝。通信系統(tǒng)開始時候采用了數(shù)傳電臺無線的通信方式,但是油田氣候惡劣,經(jīng)常遭遇沙塵暴。當(dāng)沙塵暴時無線信號會中斷,后期的通信系統(tǒng)采用了敷設(shè)光纜的有線通信模式,在光纜端設(shè)置光電轉(zhuǎn)換設(shè)備,實現(xiàn)光電信號的轉(zhuǎn)換。光纜通信可靠性高,通信更加流暢。
2、RTU系統(tǒng)在油田的應(yīng)用及前景

RTU系統(tǒng)在油田有廣泛的應(yīng)用范圍,在無人值守的計量間和井口實現(xiàn)了正常應(yīng)用。RTU在井口和無人值守站的成功應(yīng)用,提高了生產(chǎn)效率,降低了工人勞動強度和運行費用,起到了減員增效的作用,因此應(yīng)用前景廣闊。

但是在運行中也暴露了一些問題,因為自動化系統(tǒng)是新興的工業(yè)控制系統(tǒng),運行方目前能夠熟悉該技術(shù)的人員較少,對設(shè)備供貨方和后期維護依賴性較強,相信隨著控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,相應(yīng)專業(yè)人員的培養(yǎng)前景會更加廣闊。
3、結(jié)束語

RTU在油田的應(yīng)用既有成功的經(jīng)驗,也有失敗的教訓(xùn)。關(guān)鍵問題在于選型時能夠充分的考慮當(dāng)?shù)貝毫拥奶鞖鈼l件以及后期的運行維護。只有在保證通信暢通的前提下,努力提高運行維護人員的技術(shù)水平才能夠真正讓RTU系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用,做到減員增效,提高勞動效,把油田建設(shè)成為真正的數(shù)字化油田。