一、概述
在三次采油技術中,國內聚合物驅和三元復合驅己形成了配套工藝技術。從原料、設備、生產到技術攻關已形成規模化產業。在井站調驅作業過程中,如何對施工作業現場實施監控和管理,需要搭建一套完整的監控管理平臺系統,該平臺立足為油田生產服務的宗旨,并充分考慮數據采集和監控管理的可靠性、安全性、穩定性和實時性。
二、系統平臺建設
(一)簡述。隨著自動化技術以及無線通信技術在油田生產中得到越來越多的應用。為了適應采油廠注水井調驅工作需要,研建注水井調驅井站數字化管理系統平臺,該系統可更好地優化人力資源,通過采集精que的數據以及現場工作人員實時工作的畫面,以達到提高注水井調驅工作效率和實時采集調驅數據的目的。
(二)平臺構架。該平臺通過集成撬裝平臺裝置、無線傳輸系統、數據采集系統、單法蘭液位變送器監控系統和中心管理操作系統等,管理平臺以Web方式發布實時信息流程面,為用戶提供實時監控措施工藝流程。
(三)系統特點。數字化平臺管理系統平臺集成了無線傳輸系統、單法蘭液位變送器監控系統和數據采集系統,對井站的調驅作業實施遠程監控管理。
(四)功能實現。數字化平臺管理系統的搭建實現了對注水井所注藥液的瞬時注入量、注入總量、注入液的密度、注入液的溫度、注入壓力的實時數據采集監控以及對整個調驅作業區域的實時單法蘭液位變送器監控。
(五)調驅撬裝平臺裝置。1.本裝置采用一體化設計,所有設備均組合安裝在撬裝操作平臺之上。包括PLC數據采集箱、監控攝像機、電子稱以及采集流量、密度、溫度、壓力需要的管匯。
2.數據采集采用質量流量計、溫度變送器、密度變送器。可以更準確的采集所注入藥液的數量,同時可以采集所注入藥液的溫度和密度。
3.PLC控制箱安裝在撬裝操作平臺之上,內置數字顯示屏、PLC數據處理模塊、電源、避雷器、無線傳輸客戶端、交換機等數據處理設備。
4.攝像機及無線天線安裝在撬裝操作平臺之上,可以清楚的看到現場工作人員及設備的工作和運行狀態。
5.注入液體壓力的采集,采用無線壓力變送器,直接安裝在注入泵的出口。數據可通過無線直接傳輸到操作平臺的PLC數據采集模塊并進行處理。
(六)PLC數據采集單元
1.運算功能:可編程邏輯控制器功能實現、設計選型時應從實際應用的要求出發,合理選用所需的運算功能。
2.控制功能:控制功能包括PID控制運算、前饋補償控制運算、比值控制運算等,應根據控制要求確定。
3.通信功能:可編程邏輯控制器系統應支持多種現場總線和標準通信協議。通信協議應符合ISO/IEEE通信標準,應是開放的通信網絡。
4.編程功能:可編程邏輯控制器和編程器公用一個CPU,編程器在編程模式時,CPU只為編程器提供服務,不對現場設備進行控制。完成編程后,編程器切換到運行模式,CPU對現場設備進行控制,不能進行編程。
(七)無線傳輸網絡。無線傳輸采用點對多點的傳輸方式。點對多點的傳輸方式其#大優點是組建網絡成本低、維護簡單。中心采用扇區定向天線,遠端井站采用無線模塊接收,安裝在撬裝調驅平臺的支撐桿上。
(八)單法蘭液位變送器監控系統。單法蘭液位變送器監控系統采用高清高速網絡球機和高清槍機組合的方式。
單法蘭液位變送器監控系統主要防范作業現場是否有非操作人員進入,操作人員調驅作業是否有違章現象,以及儀器儀表的工作狀態。
(九)中心數據管理系統。1.權限管理功能。采油廠的用戶根據登錄權限只需登錄后就能看到注水井的調驅信息。
2.工藝畫面實時數據顯示功能。實時顯示單井調驅注入生產情況,實現單法蘭液位變送器、曲線、日報表查看等功能。
3.單井流程單法蘭液位變送器與藥劑顯示界面。實時顯示單井調驅注入現場單法蘭液位變送器監視畫面,查看單井加藥日累積、總累計量。
4.歷史曲線功能。實時顯示單井調驅注入現場清水量、注入量、柱塞泵電流、注入溫度、注入壓力的實時曲線,可查詢歷史曲線。
5.報表功能。實時顯示單井調驅日報表,可查詢歷史日報表數據。
三、結語
通過單法蘭液位變送器監控系統實現對調驅作業的全過程監視,包括;設備運行狀態、操作人員的工作狀態、注入藥液的調配、藥劑的稱重、防盜、重大安全隱患的發現等,為調驅作業規范化管理的考核提供依據。
通過數據采集系統實現對調驅作業全過程數據信息的量化采集。包括:流量、重量、溫度、密度、壓力,藥劑稱重次數及稱重量等,為管理部門對調驅進行考核提供依據,真實反映調驅注入量、藥劑調配比的實際情況,控制調驅注入成本,完成設計指標。
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