油田自动化系统中油井监控技术的应用分析.pdf
《油田自动化系统中油井监控技术的应用分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《油田自动化系统中油井监控技术的应用分析.pdf(3页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、设备管理与维修2023 翼8(下)0引言在自动化系统的支持下,油田能够更高效地完成勘探开发工作,实现对人力成本的合理控制。在自动化系统运行过程中,监控技术在油井中的应用必不可少。油田可以借助油井监控系统实现对相关参数、状态的精准把控,确保各项指标的优化提升。随着国内油田开发工作的持续推进,监控系统在油田开发工作中的作用日益凸显,油田需要持续加强对相关技术的研究与改进,借助技术手段实现油井开发效率和质量的提升,为企业发展获取更多效益。1油井抽油机井采油原理及计算方法在国内油田的油井开发过程中,采油工作大多借助有杆抽油泵来完成,而此类抽油泵中的常见形式为游梁式抽油机。在结构方面,该抽油机主要包括减
2、速箱、驴头、曲柄机构、连杆及游梁等部分。抽油期间的工作效率和电量成本的控制通常需要根据相关参数来进行,这些参数主要有压力、位移参数、电量参数、抽油杆载荷、油井内外温度等。油田可以借助这些参数实现对油井开采工作的优化控制,并借助自动化系统完成实时最优控制。这些参数的获取离不开监控系统的支持。在载荷位移参数的支持下,油田工作人员能够完成相关函数曲线的绘制工作,借助示功图直观地展示抽油机作业期间面临的异常情况,从而及时地对水、稠油、砂等影响因素进行处理1。示功图对于油井产液量具有一定帮助,在应用过程中,工作人员可以在示功图的基础上,通过油管、液柱以及杆柱的三维振动模型实现对泵功图和柱功图的求解,进而
3、通过识别泵功图的方式完成产液量的计算工作。有杆泵抽油的过程中,涉及到的三维振动主要体现在油管、液柱及杆柱 3 个方面,相关数学模型主要说明了三者之间的运动和作用关系。在受力方面,油管、液柱及杆柱相互之间的作用力包括振动力、惯性力、垂力及摩擦力等,通过合成力的方式能够求得相应的偏微分方程组,用以描述三者的运动情况。在掌握边界及初始条件的情况下,可以通过方程组求解的方式掌握功随时间变化曲线、位移、深度、载荷、压力等参数,从而根据各类物理参数的变化情况和泵功图完成抽油泵在油井下方运行指标、参数的精准诊断,进而获取充满系数、冲程等关键参数,实现泵排量、油井排量的有效计算。在计算机软件模型的支持下,油田
4、工作人员能够将地面功图这一存在严重波动问题的图形转化为更加实用性的示功图(图1),这对于精准诊断抽油情况具有积极意义。产液量的计算需要以精准的油井诊断结果为依据,在生产数据以及地面功图等已知信息的支持下,能够对抽油机状态和产液量进行分析计算、对抽油泵排列进行分析,还可以结合柱杆等应力计算结果进行油井作业故障情况的自动诊断。因此,在系统设计过程中,油田工作人员需要结合实际工作需求对相关功能模型基于简单实用的原则进行优化融合,具体框架如图 2 所示。2油井监控系统的设计方案为了确保油田开发工作的高效性,油田工作人员需要进一步加强对自动化系统的研发和投用工作,其中,实时、精准、简单高效的监控系统非常
5、关键。在生产运作期间,油田通常需要在恶劣的环境中开展作业。考虑到相对杂乱的油井布局,在监控系统开发设计期间,油田需要尽可能基于离散分布的原则设计优化监控系统。在控制油井生产作业期间,监控系统应能够结合工况变化、油井环境条件变化、季节变化、通信差异性等对控制功能进行自动调整,尽可能地提升系统的实时性和可靠性,同时需要避免给维护检修工作造成困难。在网络通信方面,油田可以借助无线局域网实现对各油井监控装置的综合管理,确保管理中心的终端计算机能够借助先进的数据通信技术和设备,实现对油井现场采油相关信息数据的实时收集,从而实时监控各生产设备在油井等相关区域的运行状况,避免出现设备长期运行异常而无人发现的
6、问题。在路由摘要:油井生产运作过程中往往涉及井内状态监测、抽油机设备控制等多方面内容。为减少人力成本支出,提升油井生产运作效率,油田通常需要借助技术手段建立相应的自动化监控系统。介绍油井采集原理及出液量相关参数技术方法,提出油井监控系统设计方案,从 RTU 模块、数据采集、数据分析处理等方面对系统架构进行分析,并详细说明控制终端和 GPRS 模块的设计思路,为油田相关工作人员提供参考。关键词:油田;自动化系统;监控技术;油井中图分类号:TE355文献标识码:BDOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.08D.75油田自动化系统中油井监控技术的应用分析陈思1,李阳2(
7、1.新疆油田公司采油二厂,新疆克拉玛依834000;2.新疆油田公司实验检测研究院,新疆克拉玛依834000)图 1地面功图转换成示功图骳髍髕设备管理与维修2023 翼8(下)器、交换机等相关设备及无线网络技术的支持下,油田监控中心能够实时查看油井采集作业情况,进而通过与企业网站连接的方式实现相关生产信息的实时共享,便于相关管理人员更精准地把控现场情况,监控系统结构如图 3 所示。3监控系统自动化在油井的实施构建在系统搭建过程中,油田可以借助 RTU 采集技术、GPRS 技术、网桥搭建技术、数据存储技术及数据实时分析技术实现对现场设备的监控。相对于 PLC,RTU 作为一种远程测控装置,在实际
8、应用时往往在存储容量和通信功能方面更具优势,下面对相关技术模块进行分别论述。3.1油井参数 RTU 采集系统组成在系统架构方面,RTU 主板组件与模拟信号处理装置连接,收集电压、位移、电流等相关传感器所提供的数据信息,并由GPRS/GSM 模块实现通信功能。3.2数据采集装置在抽油机上的应用在抽油机运行监控过程中,数据采集设备具有较大作用,该设备具有光电隔离的传输接口。在实际应用中,可以根据需求对RS232、RS485 接口方式等进行自由设置。其中,RS232 接口能够辅助完成适配器、传输电台等无线通信设备的有效连接,RS485接口则能够有效连接控制器总线。RS232 接口对于装置现场调节、操
9、作及装配等功能的实现具有重要作用。为了实时监测配电箱三相电源的状态,数据采集装置在交流电环节设置了相应的采集接口。示功图的接口包括采集抽油机冲次、负荷等相关参数。在报警、照明方面,借助 2 个控制端口完成按钮制动的有效控制。针对模拟量的开关中断和采集,则依靠监控节点完成控制,节点运行参数为 420 mA,数量为 12 个,能够实现自由调整功能。在调节过程中,如果为输入状态,则能够连接流量、油温、水压、油压相关参数的检测仪表,便于实时采集、监控油井现场生产运作情况;如果为中断状态,则能够从控制柜运行、报警器开启、电机启停机等方面完成相关设备的实时控制。为了能够实时监控示功图状态,接口数据采集以每
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 油田 自动化 系统 油井 监控 技术 应用 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。