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SIXNET油田井口抽油机SCADA监控系统
2013年6月21日


  工程介绍
  某石油公司担负着西部地区石油天然气的勘探开发任务,下设6个油区,各油区与基地距离远,路况差、气候恶劣。基地投入了大量的人力、物力,仍不能有效的对油井进行安全监控。由北京西斯耐特公司联合开发的油田井口SCADA系统可实时监测抽油机井的工作参数,对区块内若干抽油机井进行集中控制和自动管理,及时对欠电压、过电流、停机、断相、抽空及部分断杆等故障进行报警,提高了工作效率和经济效益,且极大地改善了油田的工作条件。
  解决方案
  北京西斯耐特自动化技术有限公司开发的抽油机监控系统,其核心数据监控采集单元采用美国Sixnet公司生产的RTU,监测抽油机载荷、电潜泵井及螺杆泵井电机电流、功率因数,以及井口压力、井口温度、井底流压、井底温度等参数,经过计算机处理和分析,在中心控制室就能迅速准确掌握准东油田辖区内各种油井的工作状况,及时发现隐患,遥控启停抽油设备。同时可以采集存储所有监测数据,通过CDMA移动网络,将所有信息传至油田数据管理中心。
  系统功能
  1、井口RTU实现以下功能:
  -井口油压、电流、电压、示功图、电流图数据的采集和存储;
  -自动监测抽油机电机工作电压、电流,实现过压、欠压、过流、欠流、缺相的自动保护;
  -实时监测井口油压;实时监测负荷变化;
  -实时相关参数超限报警,并主动上传(突发报告功能);
  2、中心监控站实现以下功能:
  -实时显示远程终端设备的测控信息并对超界信息实时报警;
  -系统通讯调度的管理(轮巡与突发报告相结合);
  -采集数据存储在数据库中;
  -将数据以图形、趋势图、表格的形式处理;
  -实时遥控抽油机的启停;
  -监控站应留有与厂部计算机网络的联结接口,以备数据在更大范围实现共享。
  3、SCADA软件具体功能:
  -系统初始化子系统
  可以增减油井终端;实现对已配置的各要素可进行删除、修改等操作;配置终端的各类参数;将配置后的
  参数信息下传至油井终端;
  实现对系统软件操作员工的管理。
  -巡检子系统
  实现与井口的通信功能;实现井口数据的采集和保存功能(并形成故障日志)。
  -监测子系统
  按一定的时间间隔从数据库中取出井口数据,并进行相应的显示;对超限的值进行相应的报警措施(最后
  保存故障记录形成故障日志。)
  -油井子系统
  实现定井监测功能;可实现示功图、电流图的查询、叠加比较、删除的功能,并在显示示功图的同时可以
  显示理论载荷线(针对抽油机井而言);可查询历史测控信息数据;显示单井的井口油压及电流变化曲
  线;查询故障日志;制定间抽开关机计划等一系列功能。
  

  优势
  1、性能指标
  SIXNETRTU单元的模拟量采集速度达到25MS/通道,对于抽油机一个完整冲程的高速采集抽油机载荷信号需求完全实现了真实数据记录,而不是一般产品需要经过软件插值方法(通道采集速度大于100MS),采集的数据直接存储到RTU单元内部的存储器中(Datalogging功能),然后使用主动上传/被动请求两种传送方式将采集的载荷数据发送到中心计算机显示分析,避免由于通讯造成的数据不完整、时间不一致等情况。
  2、适合恶劣环境条件
  SIXNETRTU单元是美国原装工业产品,经过严格的工业标准认证,适合严寒、酷暑的室外环境,在高电磁、电气行业应用的稳定性高于同类产品。
  3、采控一体化的高集成方案
  井口的RTU设备需要完成的功能包括采集数据、记录数据、控制输出三部分。
  采集数据功能是系统的基本功能,采集油压、套压、回压、油温等信号,发生超压、欠压、超温时主动报警上报信息;采集电机工作的三相电流、电压和电量等,可以判断设备工作状态,如变压器工作情况,抽油机皮带是否打滑等,并主动报警上报信息。
  数据记录基于数据采集功能基础上记录抽油机示功图和电流图到RTU存储器中(掉电不丢失数据,连续记录多张),并形成数据文件传送到中心计算机,并有事件记录,如启停机、报警信息等。
  抽油机控制功能主要实现远程遥控启停、紧急报警时自动停机、现场控制如空抽控制、负荷超限控制功能等。
  4、可靠性
  系统本身而言,SIXNETRTU设备通过多种严格的工业认证,其平均无故障时间(MTBF)大于45万小时;从系统工作方式而言,现场RTU系统具备独立工作的特点,当通讯异常、管理计算机异常时可以完成全部采集和控制功能,系统掉电后设置的数据和记录的数据不丢失;从传送数据的方式而言,RTU单元可以自动采集并记录数据,主动传送完整的示功图和电流图到中心计算机,也可以从中心计算机请求RTU发送数据;从实时性而言,摒弃一致沿用的轮回巡检的电台通讯方式,采用事件与时间结合的方式,时间间隔是传送数据的基础,在此期间如果有明显的数据变化则立刻发送数据,即“遇变则报”的方式(为了控制通讯流量,减少运行费用),产生的报警立刻发送,报警定义优先级别,多报警同时发生时,级别高的优先发送。

来源:SIXNET CHINA

  
 
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