西峰工艺技术研讨会.doc

1、抽油井遥测系统无线技术应用方案（V200609 版）北京泰亚东方通信设备有限公司北京泰亚东方通信设备有限公司 “抽油井遥测系统无线技术应用方案” 总 25 页第 2 页北京泰亚东方通信设备有限公司 地址:北京市海淀区学清路 8 号科技财富中心 B 座 7 层 电话:010-82749218目 录第一部分 抽油井遥测系统方案设计 .3一、 系统可以达到的效果.3二、 系统功能.3三、 网络扩展功能.5四、 油井遥测系统的工作方式.7五、 系统结构 与组成.9六、 油井遥测设备介绍.111. 固定载荷变送器.112. GT402 型角位移变送器 .133. RTU 模块.164. 电机监控模块.1

2、85. 无线 DTU .20第二部分 巡检软件介绍 .21一、 巡检软件功能.21二、 巡检软件界面示例.22三、 网络浏览界面示例.23四、 功图计产界面示例.24北京泰亚东方通信设备有限公司 “抽油井遥测系统无线技术应用方案” 总 25 页第 3 页北京泰亚东方通信设备有限公司 地址:北京市海淀区学清路 8 号科技财富中心 B 座 7 层 电话:010-82749218第一部分 抽油井遥测系统方案设计一、 系统可以达到的效果1 全天候数据采集，随时观察油井工作情况；通过实时掌握油井工况，及时进行生产调度，达到提高管理水平与生产效率的效果；2 通过减少人工巡井次数，达到减少人员编制，提高劳动

3、生产率的效果；3 通过实时监测被控参数的异常变化，报警提示值班人员控制抽油机启停等，达到确保生产安全，减少事故损失的效果（如果配备远程启停模块，可以实现远程启停抽油机；如果配备自动控制功能，并设定自动停机上限，系统可以自动停机） ；4 通过实时故障报警，管理部门及时下达措施指令，使油井在最短的时间内恢复正常生产，达到减少停井时间，提高采油时率的效果；5 通过使用抽油井抽空控制，达到降低电能消耗，减少设备磨损的效果（需要配备相应功能模块） 。二、 系统功能【具体可以实现的功能将依据系统安装配备的一次仪表与功能模块确定。 】1. 实时数据采集与远程工况监测 监测方式：自动巡检，以及重点井连续监测；

4、 采集的油井参数包括：示功图、冲次、电机三相电流、电机三相功率、耗电量、油压、套压等； 远程监测的工况包括：抽油机是否正常运转、电机工作状况、遥测系统本身工作状况等。2. 实时故障报警 遥测系统：通讯不成功、现场主机故障、一次仪表故障等； 抽油机：停机、电机空转；北京泰亚东方通信设备有限公司 “抽油井遥测系统无线技术应用方案” 总 25 页第 4 页北京泰亚东方通信设备有限公司 地址:北京市海淀区学清路 8 号科技财富中心 B 座 7 层 电话:010-82749218 电机工作：过流、过载、缺相等； 抽油杆：断杆； 抽油泵：泵效低于设定值、漏失、气体影响、碰泵、供液不足； 油井井口压力变化异

5、常； 报警方式：井位图报警、蜂鸣报警、自动打印报告。3. 远程控制 抽油机的自动间抽控制； 抽油机的远程启动/停止控制。4. 产量计量 通过配置的抽油机井“功图法”油井计量系统软件实现油井产量的连续计量。5. 自动生成报表（根据不同的功能配置实现） T101 开关井统计报表 T105 油井运行时间统计表 T110 油井运行参数变化曲线报告 T125 油井运行参数报警汇总表 T126 遥测系统故障汇总表 T127 遥测参数有效性汇总表 T201 示功图报表 T202 示功图、电流、功率报表 T205 功图量油汇总报表 T206 耗电量汇总报表 T210 巡检报警实时报表 T215 油井巡检数据汇

6、总表 T801 巡检设置数据汇总表 T802 报警数据汇总表 T803 标定数据汇总表 T804 参数有效性汇总表 其他日报、月报、季报6. 网络数据浏览 利用计算机网络实现数据的共享； 采用现有计算机网络实现网络浏览； 通过网络实现生产调度的实时工况监测与实时故障报警； 通过网络实现自动监督类似油井作业等措施后的开井时间； 实现数据的安全管理（建立用户管理制度，各种不同的数据只有由权限的人员才能修改或使用的数据） ；北京泰亚东方通信设备有限公司 “抽油井遥测系统无线技术应用方案” 总 25 页第 5 页北京泰亚东方通信设备有限公司 地址:北京市海淀区学清路 8 号科技财富中心 B 座 7 层

7、 电话:010-82749218三、 网络扩展功能将现场监控中心已经实现的巡检等功能，结合已经建立的网络，可以在作业区与更远的厂部等实现以下几方面的扩展功能：1. 停机报警 对现场抽油机实际运行情况及时了解无疑是最关心的问题之一，扩展功能可以通过对现场采集的载荷、角位移、冲次、电机电流、电机电压等数据实时分析与判断，实现抽油机停机的实时报警； 可以设置抽油机停机多长时间才报告停机，这样既可以做到不会抽油机一停机就报警（如放气工作） ，又可以了解现场异常停机或作业停机的情况； 提供动画、声音等友好的报警方式。2. 开井时率汇总 各监控中心遥测系统能够对现场抽油机停机信息存储与上传，对服务器的开停

8、机信息汇总计算，就可以得到各油井每天的开、停井具体时间段与开井时率； 选定油井、起始日期与天数，可以显示与打印开、停机具体时间信息与开机时率信息； 汇总指定区块的开井时率等信息； 提供丰富的查询与报表界面（柱状图，饼状图等） 。3. 高报、低报、高高报、低低报等报警 用户设置报警参数及其界限（高报、低报、高高报、低低报） ； 系统对实时上传的数据与信息比较分析，实时报警； 报警方式可选画面、声音等。 可以实现历史报警信息查询及汇总4. 功图数据上传与诊断 设置上传功图的频率，系统自动检测并按时上传功图数据； 对采集的功图进行工况诊断。5. 实时数据查看 现场控制中心可以实时监测现场各油井的运行

9、参数，并把实时数据上传服务器，服务器根据设置将分类信息与数据传送到指定的计算机上，这样，在办公室就可以实时了解现场各井的运行参数。北京泰亚东方通信设备有限公司 “抽油井遥测系统无线技术应用方案” 总 25 页第 6 页北京泰亚东方通信设备有限公司 地址:北京市海淀区学清路 8 号科技财富中心 B 座 7 层 电话:010-82749218 由于监测数据量过大，考虑到网络负荷情况，可以将功图数据定时传送，而 实时地将敏感的生产参数（如开停机信息等）返回到用户关心的机器上。这样既可以实时查看到各井的生产状况，又可以保证不至于耗费太多的网络资源。6. 功图检索打印 对于现场油井的工况分析来说，功图无

10、疑是最重要最直接的信息来源。功图数据越多，对于分析抽油机及地层供液情况越可以提供强有力的保障。如何管理并方便快速检索这些数据，是一个很有意义的课题。金时公司提供管理这些海量数据的方案及其功能实现，可支持查询长达 5 年以上历史时间的功图查询。 可以提供多功图对比显出的功能，以便了解油井在一段时间内所有功图，尤其示功图的变化。 多功图对比显出可以选用二维图形，也可以选择三维图形； 可以打印和导出关心的任意功图数据。7. 通讯情况与遥测系统故障汇总 要及时迅速地了解现场各井的工作情况及相应的参数，必须要在现场巡检设备仪器正常的保障下，这个问题首当其冲的是通讯与遥测系统各部件的工作状况； 扩展功能提

11、供网络浏览与汇总遥测系统的通讯状况，以及遥测系统各部件的工作状况（如对采集的各井的最大载荷，最小载荷等参数分析，可以得出载荷变化的趋势以及载荷是否故障做出判断） ； 汇总方式支持屏幕浏览与报表打印。8. 历史数据趋势曲线查询等 选定油井与时间段，选择参数（功图计产产量、最大载荷、最小载荷、冲次、最大电流、最小电流等） ； 以直观的曲线界面显示或打印选定参数的变化情况，实现直观地了该参数的变化情况及趋势情况。9. 扩展网络功能需要增加的软硬件配置 硬件设备：根据需要增加必要的服务器； 应用软件，在遥测巡检软件的基础上需要增加数据上传软件、服务器数据库管理软件、计算机网络数据浏览与查看软件。北京泰

12、亚东方通信设备有限公司 “抽油井遥测系统无线技术应用方案” 总 25 页第 7 页北京泰亚东方通信设备有限公司 地址:北京市海淀区学清路 8 号科技财富中心 B 座 7 层 电话:010-82749218四、 油井遥测系统的工作方式遥测系统的工作方式分为井口 RTU 控制器的工作方式、监控中心工作方式与无线DTU 工作方式三部分描述，在通讯模式上监控中心为主、井口 RTU 为从。1. 井口 RTU 控制器的工作方式 优先执行中心指令（如对表、启停抽油机、下载程序等） ； 连续反复采集功图等数据； 侦听指令、并根据指令发送数据。2. 监控中心工作方式（见下页）北京泰亚东方通信设备有限公司 “抽油

13、井遥测系统无线技术应用方案” 总 25 页第 8 页北京泰亚东方通信设备有限公司 地址:北京市海淀区学清路 8 号科技财富中心 B 座 7 层 电话:010-827492183. 无线 DTU 组网工作方式 采用 C/S 结构，即监控中心为服务器端，井场 RTU 为客户端； 监控中心巡检程序事先对巡检油井排序，并且事先对井场 RTU 设定地址编号； 时钟对表时监控中心采用广播的方式，全部 RTU 校对时间； 巡检指定油井数据时，监控中心发出带 RTU 地址编号的指令。井场的 RTU 均可以收到监控中心的指令，但只有 RTU 地址编号一致的 RTU 响应，并按具体指令将要求的数据按通讯协议通过无

14、线 DTU 发出； 监控中心发出指令后等待井场无线 DTU 发出的数据，监控中心接收后巡检程序对数据进行判断校验，校验不通过时，可以再次巡检，但如果等待超过设定的时间不能收到数据时则认为无法建立与井场 RTU 的连接（报通讯错误） 。北京泰亚东方通信设备有限公司 “抽油井遥测系统无线技术应用方案” 总 25 页第 9 页北京泰亚东方通信设备有限公司 地址:北京市海淀区学清路 8 号科技财富中心 B 座 7 层 电话:010-82749218五、 系统结构与组成分为油井遥测现场数据采集与控制部分、油井监控中心控制部分二大块。1. 油井遥测监控中心组成： 中心控制器（主要包括有线MODEM 或者移

15、动 APN 专线 与开关电源等） ； 计算机、打印机与不间断电源； 巡检控制专用软件系统； 功图法计量分析软件； 大屏幕（根据设计要求配备） ； 示意图见右图。2. 油井现场数据采集与控制部分组成： 一次仪表：包括固定载荷变送 器、角位移变送器、井口压力变送 器、井口温度变送器等（根据设计 要求配备） ； RTU 机箱：包括 RTU 模块、 无线DTU、开关电源、接线端子、 机箱等； 电机监控箱：电机监控模块、 接线端子，供电变压器（也可安装 在电机启停控制箱内） ； 护管与电缆线、安装附件。 示意图见右图。北京泰亚东方通信设备有限公司 “抽油井遥测系统无线技术应用方案” 总 25 页第 10 页北京泰亚东方通信设备有限公司 地址:北京市海淀区学清路 8 号科技财富中心 B 座 7 层 电话:010-827492183. RTU 机箱组成： RTU 模块； 无线 DTU； 开关电源 接线端子 机箱等4. 井场安装位置示意