信息化油田——智慧油田案例分享

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油田信息化(智慧油田)應(yīng)用案例1:油罐液位監(jiān)控系統(tǒng)

儲油罐是采油和煉油企業(yè)儲存油品的重要設(shè)備。儲油罐液位和溫度的準(zhǔn)確測量對企業(yè)的庫存和安全管理具有重要意義。

油罐液位和溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的人工標(biāo)尺檢查和實驗室分析的方法，實現(xiàn)了對油品的實時動態(tài)監(jiān)測，為生產(chǎn)經(jīng)營和管理決策提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)，極大地避免了安全事故的發(fā)生。

油罐液位和溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)采用集數(shù)據(jù)采集和無線傳輸功能于一體的DATA-6311采集通信一體機(jī)作為監(jiān)測現(xiàn)場的核心設(shè)備。DATA-6311自動采集液位計和溫度變送器的4-20mA或RS485、RS232輸出信號，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

監(jiān)控中心通過DATA-6107 GPRS通信終端接收各站點的監(jiān)控數(shù)據(jù)，并可在計算機(jī)軟件界面上隨時查看各儲油罐的液位和溫度信息。一旦儲油罐的液位和溫度數(shù)據(jù)超過上限或下限，系統(tǒng)將自動報警。該系統(tǒng)對確保儲油罐和油品的安全起著重要作用。

油田信息化應(yīng)用案例2(智慧油田):輸油管道防腐監(jiān)控系統(tǒng)

石油天然氣長輸埋地管道常采用防腐涂層和陰極保護(hù)技術(shù)，防止管道防腐層老化。

管道沿線往往有幾個陰極保護(hù)站，恒電位儀對管道施加負(fù)電位(一般在-0.85 ~-1.5V范圍內(nèi))，使管道對地形成陰極，形成保護(hù)，減緩腐蝕。

陰極保護(hù)測試樁是陰極保護(hù)系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備，主要用于檢測陰極保護(hù)效果和運行參數(shù)。一般情況下，管道沿線1~2km設(shè)置一個樁。

以往陰極保護(hù)測試樁多采用萬用表和測試儀人工測試(如上圖所示)，效率低、可靠性差、危險性大，難以滿足管道陰極保護(hù)監(jiān)測的要求。

扁平RTU產(chǎn)品(微功耗測控終端DATA-6216)以其自供電、微功耗、IP68防護(hù)的特點，創(chuàng)新性地應(yīng)用于管道陰極保護(hù)監(jiān)測領(lǐng)域，使傳統(tǒng)的陰極保護(hù)測試樁智能化，為石油天然氣管道的防腐監(jiān)測和隱患治理提供了重要的參考和安全保障。

產(chǎn)品特點:

★ DATA-6216用于每天定時采集管道的電位信號。

★每天定期報告一次監(jiān)測數(shù)據(jù)。

★潛在數(shù)據(jù)超限時主動報警。

★通訊網(wǎng)絡(luò)中斷時，數(shù)據(jù)會自動存儲，通訊恢復(fù)后會自動傳輸。

★配套的監(jiān)控軟件平臺和手機(jī)APP可自動生成統(tǒng)計報表和分析曲線，直觀顯示管道保護(hù)狀況和變化趨勢，方便維護(hù)人員檢查和及時采取應(yīng)對措施。

★配套軟件提供陰極保護(hù)系統(tǒng)的日常維護(hù)和管理功能，可以添加、修改和刪除管道維護(hù)記錄。

工作模式:

★供電方式:鋰電池自供電(電池使用壽命2-5年。)

★通訊方式:GPRS、CDMA、短信、4G、NB-IoT可選。

★工作機(jī)制:睡眠+喚醒(定時采集，定時上傳，空閑睡眠)。

★采集和上報間隔:用戶可根據(jù)實際監(jiān)測要求自主設(shè)置。

油田信息化(智慧油田)應(yīng)用案例3:油田長期關(guān)井壓力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

在華北某油田，我公司的“油田長期關(guān)井壓力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”從2012年開始采用，對油田井口壓力進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。截至2017年底，我公司已為該油田提供了1000多臺套監(jiān)測設(shè)備:長停壓力遠(yuǎn)程監(jiān)測終端(微功耗測控終端數(shù)據(jù)-6216)。

系統(tǒng)概述:

長期關(guān)井壓力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可自動采集井口壓力，并通過GPRS/CDMA/4G/NB-IoT無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心。該系統(tǒng)大大降低了人工巡井的勞動強度，實現(xiàn)了長井停井的常態(tài)化監(jiān)控，為地質(zhì)部門跟蹤長井停井動態(tài)、及時消除隱患提供了大量真實數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)組成:

功能和特點:

◆每天定時上傳長關(guān)井壓力數(shù)據(jù)，上傳周期可任意設(shè)置。

◆當(dāng)壓力數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)的上限值時，會發(fā)出智能報警。

◆自動生成關(guān)井壓力數(shù)據(jù)分析曲線和日、月、年統(tǒng)計報表。

◆建立長關(guān)井電子檔案，便于管理、定位、查找和維護(hù)。

◆現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備采用電池供電的微功耗測控終端為壓力變送器供電，解決供電問題。

◆計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件采用B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計，支持遠(yuǎn)程訪問和遠(yuǎn)程管理。

◆手機(jī)APP可隨時查看報警信息、測點狀態(tài)、監(jiān)測數(shù)據(jù)，并可一鍵導(dǎo)航至目的地。

監(jiān)控系統(tǒng)軟件界面:

(1)計算機(jī)監(jiān)控軟件界面

地圖概覽界面

數(shù)據(jù)監(jiān)控接口

曲線分析界面

⑵手機(jī)APP軟件界面

信息化應(yīng)用案例4(智慧油田):氣井緊急關(guān)斷的安全與生產(chǎn)控制系統(tǒng)

為保證安全生產(chǎn)，天然氣開采井井口一般安裝緊急切斷閥，配套建設(shè)“氣井緊急關(guān)斷安全控制系統(tǒng)”。
當(dāng)井口壓力超過集輸管道壓力或集輸管道破裂，導(dǎo)致壓力下降或周圍出現(xiàn)險情時，系統(tǒng)可自動或遠(yuǎn)程關(guān)閉井口，切斷井口與天然氣管道的連接，可及時有效防止天然氣大規(guī)模擴(kuò)散，將泄漏風(fēng)險可能造成的損失降低到較低水平。

天然氣井井口工藝流程圖

注:注入丙二醇的目的是防止溫度過低時天然氣結(jié)晶堵塞管道或閥門。

某石油行業(yè)用戶利用我公司的邏輯控制器DATA-7301設(shè)計了一套先進(jìn)的氣井緊急關(guān)斷安全控制系統(tǒng)。

系統(tǒng)”。
系統(tǒng)采用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)實現(xiàn)緊急切斷閥的開關(guān)控制，大大提高了安全切斷的響應(yīng)速度。氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣源來自大氣中的空氣(克服了以氮氣為動力源，開關(guān)閥門后需要現(xiàn)場手動置換氮氣的缺點)，動力源始終保持在0.5~0.7MPa，當(dāng)緊急切斷閥開關(guān)時，動力源壓力下降，控制系統(tǒng)會自動通過氣泵向蓄能器供氣。
作為本系統(tǒng)的核心控制設(shè)備，邏輯控制器DATA-7301具有以下主要功能:
(1)檢測緊急切斷閥的開關(guān)狀態(tài)。
(2)檢測天然氣集輸管道上的實時壓力值，在超壓或欠壓時自動關(guān)閉緊急切斷閥。
(3)檢測動力源蓄能器的壓力下限和上限。當(dāng)蓄壓器壓力達(dá)到下限時，自動啟動空氣泵至蓄壓器。

補充氣源；當(dāng)壓力達(dá)到上限時，自動關(guān)閉氣泵，保證蓄能器壓力保持在0.5~0.7MPa范圍內(nèi)
(4)采集壓力、溫度、流量等其他儀表數(shù)據(jù)。
(5)通過數(shù)字無線電臺與生產(chǎn)控制中心進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，將現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)和各種儀表數(shù)據(jù)實時發(fā)送到生產(chǎn)控制中心；同時，接受生產(chǎn)控制中心的命令，進(jìn)行遠(yuǎn)程閥門啟閉操作。

邏輯控制器DATA-7301工作原理示意圖

油田信息化應(yīng)用案例5(智慧油田):采油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)概述:
采油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)控采油機(jī)的運行狀態(tài)和井口生產(chǎn)數(shù)據(jù)；能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并自動報警；它可以實現(xiàn)采油機(jī)的遠(yuǎn)程啟?？刂?。

系統(tǒng)組成:

監(jiān)控中心:服務(wù)器、值班機(jī)、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊(如果有外網(wǎng)固定IP，可以省略此設(shè)備)、采油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件。
通信網(wǎng)絡(luò):GPRS-VPN專網(wǎng)或GPRS+INTERNET公網(wǎng)。
測控設(shè)備:采油井監(jiān)控終端。
計量儀表:抽油機(jī)控制柜、壓力變送器、溫度變送器、無線測力計等。

系統(tǒng)拓?fù)鋱D:

系統(tǒng)功能:
◆采油機(jī)三相電壓、三相電流、運行狀態(tài)、功率圖數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
◆遠(yuǎn)程監(jiān)控油壓、套壓、回壓、井口溫度等實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
◆遠(yuǎn)程啟動和關(guān)閉采油機(jī)。
◆現(xiàn)場停電、采油機(jī)故障、電壓斷相、壓力過大、溫度過高時，自動報警。
◆可實現(xiàn)參數(shù)異常時自動關(guān)機(jī)或定時啟動。
◆支持生產(chǎn)井監(jiān)控終端工作參數(shù)和上下報警值的遠(yuǎn)程設(shè)置。
◆自動生成采油機(jī)運行參數(shù)或井口生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計報表和趨勢分析曲線。
◆支持地圖管理功能，可以直觀顯示油區(qū)所有生產(chǎn)井的實時運行狀態(tài)。

采油監(jiān)控終端安裝地點:

應(yīng)用案例:

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)滲透到工業(yè)生產(chǎn)的方方面面。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)一方面提高了設(shè)備設(shè)施的安全性，另一方面大大提高了生產(chǎn)效率，解放了人力。

吉林油田公司是隸屬于中國石油的大型區(qū)域公司，是具有50年歷史的大型國有企業(yè)，中國石油四大生產(chǎn)油田之一。

2014年底，我公司在吉林油田部署了采油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了對大量分散的采油井的在線遠(yuǎn)程監(jiān)控，開啟了采油井智能管理的新篇章。

本發(fā)明不僅實現(xiàn)了對采油井的運行狀態(tài)、控制方式和工作電流/電壓的遠(yuǎn)程監(jiān)控；通過設(shè)置電子圍欄，實現(xiàn)了安全報警。同時可以實現(xiàn)采油井油泵的遠(yuǎn)程啟?？刂?。

該系統(tǒng)主要由DATA-9201、監(jiān)控中心數(shù)據(jù)接收模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件組成，采用GPRS-VPN網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。

DATA-9201是該系統(tǒng)的核心設(shè)備。通過與原采油井電機(jī)控制柜對接，實現(xiàn)電機(jī)狀態(tài)和數(shù)據(jù)的采集和運行控制；實現(xiàn)了GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程通信。當(dāng)設(shè)備狀態(tài)異常、安全異常、監(jiān)控數(shù)據(jù)不及時時，主動報警，實現(xiàn)采油井無人值守。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、LoRa、NB-IoT等技術(shù)的不斷創(chuàng)新，我們相信“智慧油田”會在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，變得更加智能。在不久的將來，將實現(xiàn)“設(shè)施全聯(lián)網(wǎng)，設(shè)備自主智能運行”。

主要設(shè)備組成

1.監(jiān)控現(xiàn)場(單個測量點)

2.監(jiān)控中心

備注:客戶也可以直接租用平聲云平臺。

云平臺詳情:http://www.data86.com/? p = 5560

油田信息化應(yīng)用案例5(智慧油田):防噴器控制裝置遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

在油田鉆修井過程中，當(dāng)出現(xiàn)井涌、井噴等緊急情況時，防噴器及其控制裝置能快速封堵井口，對保證鉆修井的順利進(jìn)行和現(xiàn)場人員的人身安全具有重要意義。

為了全面提高安全管理水平，某油田鉆井公司建設(shè)了一套“防噴器控制裝置遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”，對各鉆修井作業(yè)平臺的防噴器控制裝置運行狀態(tài)和平臺位置進(jìn)行遠(yuǎn)程實時監(jiān)控。

用戶需求:

◆實時監(jiān)控防噴器控制裝置的油箱液位、液壓控制系統(tǒng)壓力、操作手柄狀態(tài)和裝置位置。

◆液位、壓力數(shù)據(jù)和手柄狀態(tài)信息可就地顯示，方便現(xiàn)場人員查看。

◆無線實時上傳現(xiàn)場信息，可由公司專業(yè)管理人員遠(yuǎn)程監(jiān)控、分析和指導(dǎo)。

解決方案:

根據(jù)用戶的監(jiān)控需求和現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境，我公司制定了以下解決方案，系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下所示。

備注:DATA-9201為防爆遙測終端，內(nèi)置RTU和10.2英寸液晶屏，安裝在防噴器控制裝置的保護(hù)盒內(nèi)。

實施功能:

★采集1路液位和15路壓力數(shù)據(jù)。如果壓力和液位數(shù)據(jù)超過時限，將自動報警。

★采集六個操作手柄的實時位置(每個手柄有左、中、右三種狀態(tài))。

★采集GPS模塊的定位數(shù)據(jù)。

★液晶屏就地圖形化顯示壓力、液位和設(shè)備狀態(tài)。

★通過4G無線網(wǎng)絡(luò)將各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息實時上傳到中心服務(wù)器。

★電腦端的監(jiān)控軟件和手機(jī)APP同步顯示各設(shè)備的運行狀態(tài)，可自動生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表和分析曲線。

設(shè)備安裝現(xiàn)場展示:

應(yīng)用摘要:

該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、狀態(tài)變化監(jiān)測及時、GPS定位誤差小于5m等優(yōu)點。施工效果完全滿足用戶需求，得到業(yè)主的充分肯定。在油田鉆井安全管理領(lǐng)域具有重要的推廣價值。

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