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1　項(xiàng)目概況

長(zhǎng)慶油田創(chuàng)新生產(chǎn)運(yùn)行與管理模式，將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化及計(jì)算機(jī)分析決策聯(lián)為一體，利用數(shù)字控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)共享技術(shù)，以油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化管理為中心，建立覆蓋全油田油井、水源井、增壓泵站、聯(lián)合站等生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、應(yīng)用和管理的規(guī)范統(tǒng)一的生產(chǎn)運(yùn)行信息管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、過(guò)程自動(dòng)控制、故障自動(dòng)預(yù)警。達(dá)到降低開(kāi)發(fā)成本、優(yōu)化地面建設(shè)、合理分配用工、優(yōu)化勞動(dòng)組織結(jié)構(gòu)、提高員工素質(zhì)、降低生產(chǎn)成本等綜合效應(yīng)。

該作業(yè)區(qū)在區(qū)域玉溪監(jiān)控中心進(jìn)行自動(dòng)化集成監(jiān)控和應(yīng)用，其SCADA系統(tǒng)完成該作業(yè)區(qū)23座站點(diǎn)，其中聯(lián)合站2座、接轉(zhuǎn)站11座、增壓站10座，570口油井、179口注水井的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù)達(dá)2萬(wàn)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)站控?cái)?shù)據(jù)上線(xiàn)率99.8%，站控?cái)?shù)據(jù)準(zhǔn)確率97.9%，功圖上線(xiàn)率98%，水井上線(xiàn)率99%。

2　項(xiàng)目特色

產(chǎn)量監(jiān)控：將單井計(jì)量與區(qū)塊計(jì)量納入同一個(gè)平臺(tái)，形成一套完整的產(chǎn)油量和注水量監(jiān)控、分析體系。

功圖分析：?jiǎn)尉r診斷和單井產(chǎn)液量分析、展示，根據(jù)單井停井時(shí)間，計(jì)算單井影響產(chǎn)量，為全區(qū)產(chǎn)量分析提供基礎(chǔ)依據(jù)。

預(yù)警報(bào)警：實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能，報(bào)警自動(dòng)升級(jí)，報(bào)警限值在線(xiàn)修改，多樣式的報(bào)警推送方式（短信、RTX、語(yǔ)音等）。

一鍵追溯：實(shí)現(xiàn)一鍵式追溯，快速查看任一時(shí)間段的歷史數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)管理、業(yè)績(jī)考核等提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

報(bào)表自動(dòng)生成：實(shí)現(xiàn)報(bào)表數(shù)據(jù)的自動(dòng)生成，并支持?jǐn)?shù)據(jù)補(bǔ)錄機(jī)制，保證數(shù)據(jù)生成的完整性和準(zhǔn)確性。

3　系統(tǒng)架構(gòu)（如圖1所示）

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

4　系統(tǒng)功能

4.1　功圖采集與分析

功圖采集程序采用模塊化、可配置化設(shè)計(jì)，支持多種設(shè)備中功圖數(shù)據(jù)的采集與傳輸；在SCADA中可實(shí)現(xiàn)功圖數(shù)據(jù)的展示，可實(shí)現(xiàn)單張功圖展示、功圖疊加展示。專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)工況診斷工具，可診斷出40余種工況，并將診斷結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便歷史查詢(xún)與調(diào)用。具體如圖2所示。

圖2 功圖采集與分析

4.2　報(bào)警功能

在線(xiàn)修改報(bào)警限值，可根據(jù)一定時(shí)間段參數(shù)變化進(jìn)行自適應(yīng)的趨勢(shì)報(bào)警；對(duì)未及時(shí)處理的報(bào)警自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警升級(jí)處理，通過(guò)RTX、短信、聲光報(bào)警等方式將報(bào)警信息通知相關(guān)責(zé)任人。如圖3所示。

圖3 RTX、短信報(bào)警

4.3　產(chǎn)液量和注水量分析

SCADA系統(tǒng)將單井功圖計(jì)量與區(qū)塊計(jì)量納入同一平臺(tái)，結(jié)合站點(diǎn)生產(chǎn)運(yùn)行報(bào)表結(jié)果自動(dòng)匯總，形成了一套完整的產(chǎn)量監(jiān)控體系，如圖4所示。SCADA系統(tǒng)將井、干線(xiàn)、注水站的注水量納入同一平臺(tái)，形成了一套完整的注水量監(jiān)控體系，方便管理人員優(yōu)化注水計(jì)劃、實(shí)施遠(yuǎn)程調(diào)配。如圖5所示。

圖4 產(chǎn)量監(jiān)控

圖5 注水量監(jiān)控

4.4　遠(yuǎn)程啟停油井和在線(xiàn)配注

具備操作權(quán)限的用戶(hù)，可遠(yuǎn)程進(jìn)行油水井的啟停操作和遠(yuǎn)程配注。采用輸入密碼的方式保護(hù)操作的安全性。實(shí)時(shí)獲取各干線(xiàn)配注信息，隨時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程配注。如圖6所示。

4.5　生產(chǎn)報(bào)表自動(dòng)生成

實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)報(bào)表的自動(dòng)生成，并將采集值、計(jì)算值和人工錄入值相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)報(bào)表數(shù)據(jù)的完整生成。

圖6 油井實(shí)時(shí)監(jiān)控

4.6　通訊監(jiān)測(cè)

實(shí)時(shí)監(jiān)控各站點(diǎn)與服務(wù)器通訊狀況，計(jì)算該時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)通訊百分比及變化趨勢(shì)，點(diǎn)擊各設(shè)備可查看該設(shè)備通訊情況，分別采用報(bào)表、曲線(xiàn)的方式顯示設(shè)備通訊故障和恢復(fù)時(shí)間，通訊故障次數(shù)累計(jì)。

4.7　聯(lián)動(dòng)輸油控制

油田作業(yè)區(qū)聯(lián)動(dòng)輸油則是集輸管理優(yōu)勢(shì)的體現(xiàn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化程度高的情況在SCADA系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了一套聯(lián)動(dòng)輸程序，分為兩種運(yùn)行方式：

（1）以管線(xiàn)外輸壓力為研究對(duì)象：通過(guò)程序?qū)崟r(shí)比較液位來(lái)降低兩站同時(shí)輸油的頻率，管線(xiàn)壓力在一天中由同時(shí)輸油的4MP降低為目前單站輸油的2.2MP。

（2）以緩沖罐液位為研究對(duì)象：由于干線(xiàn)所轄站點(diǎn)數(shù)量多，液量大，系統(tǒng)將站點(diǎn)外輸時(shí)間進(jìn)行均衡分配，避免大液量站點(diǎn)同時(shí)輸油，實(shí)現(xiàn)外輸管線(xiàn)以及聯(lián)合站的平穩(wěn)運(yùn)行。

5 項(xiàng)目總結(jié)

該作業(yè)區(qū)SCADA系統(tǒng)目前已完成所有站點(diǎn)、油水井?dāng)?shù)據(jù)的接入，數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)達(dá)2萬(wàn)多點(diǎn)。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，滿(mǎn)足油田對(duì)集控系統(tǒng)的要求，建立作業(yè)區(qū)級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)，有效地將企業(yè)管理和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控進(jìn)行統(tǒng)一，解決了原有站控系統(tǒng)之間相互獨(dú)立、各自形成的“信息孤島”問(wèn)題。SCADA系統(tǒng)為調(diào)控中心提供了一條對(duì)全區(qū)生產(chǎn)運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的有效途徑，報(bào)表以及產(chǎn)量監(jiān)控功能的應(yīng)用都是針對(duì)調(diào)控中心開(kāi)發(fā)的，這就使調(diào)控中心對(duì)各站點(diǎn)的監(jiān)控手段更加豐富 。SCADA系統(tǒng)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)的提升為采油廠(chǎng)數(shù)字化管理以及作業(yè)區(qū)數(shù)字化維護(hù)帶來(lái)了便利，穩(wěn)定性、可靠性提升的同時(shí)，降低了維護(hù)難度。

摘自《自動(dòng)化博覽》2018年2月刊