概述

  在我國陸上油田無論是平原、沙漠還是高原、嚴寒地區(qū)，油井的數(shù)據(jù)采集基本上靠人工完成，無論是天氣炎熱的盛夏還是千里冰封的數(shù)九寒天，采油工人都必須到現(xiàn)場采集油井示功圖、電流圖、狀態(tài)及產(chǎn)量等井口生產(chǎn)數(shù)據(jù)，工人勞動強度大，并且數(shù)據(jù)的準確性可靠度完全依賴于采油工人的工作責任心。

  當前采油井管理及數(shù)據(jù)采集存在的問題：1.油井一般都很分散，分布范圍廣，地區(qū)偏遠。對油井出現(xiàn)的異常情況不能及時發(fā)現(xiàn)、及時采取措施，從而導致原油產(chǎn)量降低，設(shè)備使用壽命減短，能耗增加，有時甚至會造成嚴重的經(jīng)濟損失，降低了經(jīng)濟效益。2.油井管理中的大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)全靠人工采集，耗費大量的人力和物力，而數(shù)據(jù)的準確性則因數(shù)據(jù)采集人員的工作責任心而異。部分油井無法實現(xiàn)正常的井口資料采集及井下泵況的測試，影響油井的動態(tài)分析和日常管理，不能及時有效地對油井的工作情況進行分析和管理，影響油井的正常工作。3.油井采集的數(shù)據(jù)為非連續(xù)性數(shù)據(jù)，因而對油井真實工作狀況無法準確地掌握，導致對油井的診斷時間拖得很長，而降低生產(chǎn)效率，增加了采油成本。

  基于紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件示功圖的油井無線巡控系統(tǒng)，采用無線數(shù)傳電臺的形式在油井與主站之間形成通信網(wǎng)，有效的解決了因油井分布分散而造成的突發(fā)事件處理不及時的問題；數(shù)據(jù)直接傳送到主站，避免信息采集中因人為因素造成的損失；采集信息實時性強，能夠?qū)崟r掌握現(xiàn)場的生產(chǎn)情況。

  解決方案

  利用井口數(shù)據(jù)采集器采集油井的狀態(tài)、產(chǎn)量、示功圖、電流圖等參數(shù)，經(jīng)過數(shù)傳電臺將數(shù)據(jù)傳遞到采油廠主站的實時數(shù)據(jù)庫中。紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件利用自身的示功圖組件，將實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，顯示為現(xiàn)場的實際示功圖曲線和電流曲線，并提供相應的存儲、查詢、數(shù)據(jù)顯示、打印以及放大縮小等功能。

  硬件介紹

  硬件系統(tǒng)是由固定安裝在抽油機井井口的負荷、位移及電流傳感器、數(shù)據(jù)采集處理器和上位機管理系統(tǒng)組成。該儀器功能之一是采集抽油機井的示功圖數(shù)據(jù)，同時還可以采集到同一沖次內(nèi)的電流數(shù)據(jù)，通過無線方式上傳到油井監(jiān)測系統(tǒng)，并形成曲線并存儲供生產(chǎn)分析使用。

  硬件系統(tǒng)將傳感器與數(shù)據(jù)采集處理部分整合，形成一體化RTU井口計量裝置，放置井口進行長期監(jiān)測和計量，并使其體積最小、功耗最低。這里選用新的超低功耗、集成化程度高的微控制器及相關(guān)電子原件開發(fā)而成。一體化RTU井口計量裝置采用集成化程度高的微控制器可以使外圍器件更少，減小了一體化RTU井口計量裝置的主板體積。電子器件都要選擇功耗低的，電源部分進行智能化管理，最大限度地降低功耗，減少由于長期使用而造成電能浪費，節(jié)約電能。

  紫金橋示功圖組件簡介

  示功圖就是以抽油機光桿所承受的負荷為Y軸，以光桿的位移為X軸所繪制的平面曲線圖形。

  示功圖對油井監(jiān)控極為重要，應用示功圖的比較和分析診斷技術(shù)，對深井泵和油層生產(chǎn)狀況進行分析，可達到優(yōu)化抽油機井控制模式和參數(shù)的目的。

  根據(jù)抽油機的結(jié)構(gòu)特點，負荷傳感器安裝在光桿的提升座上，位移傳感器安裝在采油機曲柄軸上部。通過角位移的變量，將光桿的升降負荷量轉(zhuǎn)換為線性位移的曲線。現(xiàn)場繪制示功圖的標準與專用測井儀器測出的示功圖完全吻合。

  X軸：是指抽油機運行的一個沖程，從最低點到最高點的距離，一般為3米、3.5米、4米，或更高。X軸是一個可變的值，根據(jù)實際情況設(shè)定。單位為米，所以顯示X軸位移的坐標信息為（米）。

Y軸：Ｙ軸為負荷，單位為ＫＮ，在抽油機的運行過程中負荷是不斷變化的。顯示Y軸坐標信息單位為（千牛）。

  曲線說明：一個抽吸周期內(nèi)由負荷與位移形成的封閉曲線，分為上行程和下行程。

  負荷最大值：指上行程負荷的最大值。

  負荷最小值：指下行程負荷的最小值。

  沖程：為抽油機提升臂帶動光桿運動，從最低點到高點升降的距離，由位移量的最小值到最大值輸出信號的變量確定。

  系統(tǒng)功能簡介

  紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件提供完整的監(jiān)控功能：

• 顯示：提供示功圖、電流圖的現(xiàn)實功能，滿足油井監(jiān)控的專業(yè)需要
• 采集：利用無線電臺等通信手段，完成對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集。
• 數(shù)據(jù)存儲：通過強大的數(shù)據(jù)存儲功能，便于對照和分析。
• 報表功能：利用紫金橋軟件強大的報表功能，根據(jù)用戶的不同需要，靈活的顯示各項記錄。
• 穩(wěn)定性：利用紫金橋軟件特有的動態(tài)加點功能，使系統(tǒng)具有更強的穩(wěn)定性，適合長期運行。
• 安全性：系統(tǒng)給具操作人員的不同，給與不同的操作權(quán)限，使整個操作更加安全。

  動態(tài)修改油井

  利用紫金橋軟件特有的動態(tài)加點功能，真正做到運行時動態(tài)增加、修改、刪除油井，極大的提高了系統(tǒng)監(jiān)控的運行的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

  具有操作權(quán)限的操作工，可以很方便的增加、修改、刪除油井，而不必再進行復雜的配置。

  狀態(tài)查詢

  系統(tǒng)自動可以每隔一定時間查詢各油井的狀態(tài)，也可以手動實時查詢。利用報表顯示各項參數(shù)值，并且能夠根據(jù)現(xiàn)場需要修改某些參數(shù)的設(shè)定值。可以將數(shù)據(jù)導出為txt、csv等格式。

  功圖數(shù)據(jù)顯示

  利用紫金橋軟件自身的示功圖組件，可以靈活的顯示油井的示功圖、電流圖。系統(tǒng)提供定時采集（每天一至兩幅）和手動實時采集兩種查詢方式，手動采集又可以分為采集一口井和采集多口井。

  每次采集后都會生成一條帶有時間標簽的采集記錄保存在報表中，雙擊即可查詢顯示；對于時間較久遠的功圖可以通過歷史查詢，來得到一段時間的功圖、電流圖記錄。每一條記錄均可以手動刪除。在顯示功圖曲線的同時，同樣會在報表中得到所有的功圖、電流數(shù)據(jù)，并且可以將報表中的數(shù)據(jù)保存為文本文檔或者Excel可以打開的文件格式。各曲線均可以打印。

  總結(jié)