ＬＤ油井監控系統：油井監控的革命
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[時間:2009-05-19 石油與裝備 關注度:0]
摘要:□夏正安唐山藍迪通信科技有限公司
信息化、自動化在油田的應用不僅可以大大降低采油工人的勞動強度，提高工作效率，而且通過對油井和采油設備的及時了解，讓油井和采油設備工作在最佳狀態來達到增產節能的效果。
在沒有安裝油井監控系...
□夏正安/唐山藍迪通信科技有限公司
信息化、自動化在油田的應用不僅可以大大降低采油工人的勞動強度，提高工作效率，而且通過對油井和采油設備的及時了解，讓油井和采油設備工作在最佳狀態來達到增產節能的效果。
在沒有安裝油井監控系統時，了解油井的情況靠工作人員去現場測量和讀取數據，對于一些偏僻的地方，往返困難，讀取的數據準確率不高；在GPRS普及以前，大多通過數傳電臺來傳輸數據，數傳電臺有距離限制，當超出一個基站傳輸距離時需要建中繼站，設備成本昂貴，安裝復雜，維護工作量大，數傳電臺是多個終端共用一個信道，當終端多時，帶寬不夠，會導致錯誤率增加。
藍迪通信科技有限公司和華北油田采油研究院經過多年的共同努力，攻克了一個又一個技術難關，研發了一套讓人耳目一新的油井監控系統??LD油井監控系統，該系統技術先進、功能齊全，在現場的應用中，表現了優良的穩定性、可靠性和準確性，從而使采油信息化成為可以依賴的、必不可少的、提高企業管理水平和競爭力的手段，為使用單位帶來了良好的效益。
低功耗電路設計讓設備健康長壽
油井監控設備安裝在環境惡劣的野外，設備的穩定性和可靠性是油井監控應用成敗的關鍵，如果監控設備本身故障頻繁，不僅不能很好地實現監控，反而會給工作帶來負擔和麻煩，浪費人力、物力、財力，監控設備的微功耗設計是提高產品質量的有效方法。
LD油井監控系統電路按照微功耗設計，選擇微功耗的器件，器件只在很短的喚醒時間內工作，大部分時間處于休眠狀態，這樣的設計可以使設備使用電池供電，大大提高了產品的可靠性和使用壽命，也很好地解決了氣舉井、自噴井井場沒有電源的問題。
傳感器的無線設計
油井井場的監控參數一般有功圖、三相電流電壓、油壓、套壓、回壓、溫度，有的還有水套爐的壓力和溫度，水套爐離井口還有一定距離。在傳統的油井監控系統中使用有線傳感器連接，這樣會導致安裝施工麻煩，影響美觀，時間長了電線老化，故障難以處理，而且容易將雷電等引向主機，影響主機的穩定性。LD油井監控系統將所有的傳感器以無線短傳的方式和監控主機通信，很好地解決了這些問題。
壓力傳感器、溫度傳感器、載荷傳感器采用微功耗設計，電池供電，一節電池可以用到2-5年，電池在傳感器標定時更換即可。無線傳感器不僅可以和RTU通信，通過RTU將數據發送到互聯網或者手機，也可以直接通過GPRS發送到互聯網或手機。
一體化示功儀
示功圖是機采井需要測量的一個重要指標，示功圖反應的是承受在光桿上的力，通過一個沖程內力的變化，可以了解到抽油機和油井底下的情況，也可以通過示功圖對產油量和動液面進行分析。
示功圖的獲取需要獲取光桿上的載荷和位移數據，很多廠家是采用在抽油機支架的支點處安裝角位移傳感器，在方卡子和懸繩器之間的光桿上安裝載荷傳感器，用信號線將角位移和載荷傳感器連接，這樣由于驢頭的不斷運動，風沙等自然條件的影響，可靠性難以得到保障，采用加速度傳感器測量載荷在一個沖程內對應的位移，計算出一個功圖數據后將數據以無線方式發送到監控主機，或者直接將數據通過GPRS發送到監控中心，設備采用微功耗設計、電池供電，所有設備集成在一個小盒內，跟著驢頭上下運動。
與現代通信科技完美結合
油井監控系統一般分為三大部分，現場終端設備、數據傳輸設備、監控中心。LD油井監控系統可以采用GPRS、CDMA、數傳電臺和光端機和上位機通信，采用最多的是GPRS，GPRS或者CDMA作為數據傳輸手段，讓油井監控系統的用戶完全不考慮數據傳輸環節。
GPRS和CDMA是電信運營商提供的無線數據通信業務，信號已經覆蓋到了絕大部分油區，在監控系統的現場設備上，安裝一張從電信運營商辦理的SIM卡，就可以實現現場設備到監控中心的無線的、無距離限制的數據通信。采用GPRS/CDMA傳輸具有傳輸距離不受限制、每個終端帶寬固定、時時在線、穩定可靠、費用低廉等優點，是數據傳輸理想的通信手段。
互聯網讓世界變得越來越小，讓人們的工作越來越高效輕松，LD油井監控系統將采集到的數據發布到互聯網上，管理人員可以在世界的任何地方，只要能上網就可以了解油井的情況，也可以通過點擊鼠標實現抽油機的啟停以及調速控制，對于一些重要的數據和報警，可以發送到手機上。
算出來的動液面
功圖和動液面是油井測量的兩個重要指標，功圖的測量可以通過載荷位移傳感器來獲取，環空動液面都是使用回聲儀測試的，發聲介質使用無彈頭火藥子彈或氮氣瓶聲彈。測試方法是人工定期進行操作，使用的設備比較危險、笨重，而且也很難長時間連續測試，獲取動液面有沒有更好的辦法呢？通過功圖、功率等方法可以估算出動液面。
對于抽油機而言，安裝在光桿上的示功儀就像一桿秤，在不停地稱作用在光桿上的力，抽油機在運動過程中受到的力很多，而且很不規則，如果抽油機在運動過程中停下來，在剛停下的一段時間，作用在光桿上的力是基本固定的，在上沖程，作用在示功儀上的力有抽油桿在空氣中的重力、動液面以上液柱的重力、油壓和套壓之差對柱塞面積形成的力，在下沖程，作用在示功儀上的力主要就是抽油桿在油中的重量，通過對這些力的計算以及一些經驗值，可以比較準確地計算出動液面。對于電潛泵井，可以根據測量的電機功率來反應動液面。
功能強大
LD油井監控系統可以無線采集示功圖，沖次范圍1-12沖/分（高沖次可以單獨選定），位移量程不受限制，載荷量程3T、5T、10T、12T、15T、25T可選；可以無線采集6路模擬量；可以無線采集4路開關（曲柄銷子）報警量；可以無線采集一路電磁流量的瞬時值及累計值；可以無線采集一路翻斗流量計或其他計數脈沖計數；可以有線采集電參量瞬時值（三相電壓、三相電流、三相功率、總功率、功率因數、有功電度）；可以與示功圖同步采集總功率、無功功率、功率因數曲線；可以與示功圖同步采集3相電流曲線（144點）;可以采集一個機器周期的壓力曲線等。
目前該系統已在華北油田近900口油水井、70多座計量站，以及27座聯合、接轉站投入運行，不但有效減輕員工勞動強度，而且為開發生產及研究決策提供可靠生產數據和技術支撐，每年創直接經濟效益4千多萬元，并獲得多項國家實用新型專利，獲得了使用部門的廣泛好評。
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