工控網(wǎng)首頁
>

應(yīng)用設(shè)計

>

采油廠采油生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)管理平臺探討

采油廠采油生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)管理平臺探討

一、平臺概述

        采油廠采用的采油物聯(lián)網(wǎng)平臺基于物聯(lián)網(wǎng)傳感器、變送器技術(shù),實現(xiàn)采油井工作狀態(tài)的自動化監(jiān)視和數(shù)據(jù)采集;基于GPRS、WiFi等遠程傳輸技術(shù),實現(xiàn)對分布在廣闊地域上的采油生產(chǎn)工藝流程中的工作數(shù)據(jù)的集成;基于工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時管理與歷史存儲;基于功圖、宏觀信息圖等技術(shù)完成產(chǎn)油預(yù)測、統(tǒng)計,實現(xiàn)挖潛增產(chǎn)計劃安排;最終基于組態(tài)技術(shù)將生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)以流程、圖表、聲光報警、Web頁面等形式可視化呈現(xiàn),輔助采油廠進行生產(chǎn)經(jīng)營調(diào)度管理以及決策分析。北京亞控科技的整套采油物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)軟件平臺采用SOA技術(shù)開發(fā),模塊化設(shè)計,重點實現(xiàn)井組,管線,站(庫)等基本生產(chǎn)單元的管控一體化。
二、平臺架構(gòu)

        采油生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)平臺由軟件和硬件設(shè)備及設(shè)施兩個大部分組成。軟件部分采用了北京壓控科技提供的采油生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)軟件平臺。該軟件平臺采用了先進的三層結(jié)構(gòu)設(shè)計:數(shù)據(jù)采集層,數(shù)據(jù)存儲層,數(shù)據(jù)展示應(yīng)用層。得利于SOA技術(shù),三個功能層相互獨立而又相互協(xié)作,共同實現(xiàn)整個平臺應(yīng)用功能。

        硬件部分包括通訊鏈路層和現(xiàn)場設(shè)備層。平臺通訊鏈路全面支持有線及現(xiàn)行主流各類無線傳輸方式。邊遠地區(qū)井場數(shù)據(jù)、信息通過數(shù)傳電臺,無線網(wǎng)橋,RTU等無線傳輸設(shè)備,匯聚到上層向數(shù)據(jù)中心發(fā)送。各級通訊鏈路均采用冗余機制,為數(shù)據(jù)的安全傳遞創(chuàng)建了穩(wěn)健的渠道。

        現(xiàn)場設(shè)備:井場各變送器,及RTU等設(shè)備都配置獨立的64位RFID射頻識別碼,通過手抄器的方式錄入到數(shù)據(jù)庫中做操作。

        軟件平臺通過行業(yè)功能組件的方式,針對采油行業(yè)提供其專門的行業(yè)組件,使平臺滿足行業(yè)特殊需求。強化行業(yè)功能。
三、平臺功能:


平臺通過各個子系統(tǒng)實現(xiàn)了以下功能:
1. 生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集

    實時采集油氣水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)、計量間生產(chǎn)數(shù)據(jù)、站庫生產(chǎn)數(shù)據(jù)、集輸管網(wǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及其它各類相關(guān)信息。
2. 生產(chǎn)過程自動控制

    實現(xiàn)單井、注采計量站、油氣處理站(廠)的生產(chǎn)過程閉環(huán)控制,以及單井的自動量油,提高生產(chǎn)運行的可靠性和穩(wěn)定性。
3. 生產(chǎn)異常自動報警

    生產(chǎn)異常時,預(yù)警信息自動彈出,聲音提示、報警通知相關(guān)人員及時處理。并可對歷史報警記錄進行回放、查看。
4. 生產(chǎn)環(huán)境自動監(jiān)測

    通過傳感器信息跟視頻采集信息相結(jié)合,實現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)境中可燃氣體、有毒害氣體的監(jiān)測以及重點井、高危井、偏遠井的全方位監(jiān)控。
5. 生產(chǎn)報表自動生成

    可自動生成井、站、作業(yè)區(qū)的相關(guān)生產(chǎn)報表,自動繪制相應(yīng)曲線,同時完成存儲、查詢。
6. 系統(tǒng)自檢自動進行

    支持設(shè)備的在線更新。可對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、現(xiàn)場儀表等數(shù)字化設(shè)備定時自動巡檢,對故障設(shè)備進行報警提示。
四、平臺特色:
4.1. 宏觀信息圖

        系統(tǒng)采用宏觀信息圖,把GIS地圖包裝稱標(biāo)準OCX控件嵌入到平臺中,并進行相關(guān)數(shù)據(jù)交互。能有效的使用GIS的圖形縮放功能,展示不同的圖層單元。這樣完整分析油田生產(chǎn)潛力,為增產(chǎn)措施科學(xué)管理與實施提供技術(shù)知識和信息保障,為實現(xiàn)采油生產(chǎn)最佳實踐分析提供有力工具。

        并且宏觀圖能根據(jù)平臺采集的油井?dāng)?shù)據(jù)做相關(guān)動態(tài)展示。把一個油田的地面圖用地層界線分開,地面布置相應(yīng)的站庫圖標(biāo)和單井圖標(biāo),開井用綠色,關(guān)井用紅色。

        在該頁面可以一目了然的了解到當(dāng)前管理單元的下屬油井:總井?dāng)?shù)、實時開機數(shù)量、實時停機數(shù)量、未巡檢地址停機數(shù)量、油井地理分布運行情況、以及油井的日生產(chǎn)信息和油井開機時率信息。
4.2. 行業(yè)組件應(yīng)用

        我國抽油機井的井?dāng)?shù)占生產(chǎn)井?dāng)?shù)的90%左右。而示功圖是反映有桿泵抽油機工作狀態(tài)最直觀有效的分析手段。通過示功圖自動識別,工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)抽油機砂卡、脫桿、凡爾漏失等工作狀態(tài)的變化和供液不足、氣體影響等油藏的動態(tài)變化,并排除抽油機工作故障。采油生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)平臺的功圖控件可以實現(xiàn)多功圖的疊加顯示,以作供圖比較之用。提供人工修正油井工況的操作。可以自動將對應(yīng)油井的最新功圖刷新顯示。整個功圖控件主要實現(xiàn)識別與計產(chǎn)兩個功能。
4.2.1.功圖識別

        利用模型分析,能快速對每一口油井的實時功圖進行智能識別分析,從而得出抽油機狀態(tài),并能根據(jù)功圖數(shù)據(jù)得出抽油機故障報警,按照故障的嚴重程度,抽油機工況分成三級報警。一級報警(抽油桿斷脫、嚴重供液不足等)會在監(jiān)控室立刻彈出報警窗并進行聲光報警提醒相關(guān)人員快速處理;二級報警會進行聲音提示;三級報警短促聲音提示后自動存入報警庫。
4.2.2.功圖計產(chǎn)

        功圖計產(chǎn)是通過識別低下泵功圖取得有效沖程,結(jié)合抽油泵徑、沖數(shù)和原油物性參數(shù)計算出油井產(chǎn)液量。充分考慮油層物性井筒復(fù)雜狀況的影響,每天對多個實測示功圖計算,求出油井平均產(chǎn)量,從而較為精確地實現(xiàn)功圖噸液計產(chǎn)。計量結(jié)果可以以棒圖、餅圖、折線圖等多種方式做直觀展示。
4.2.3. 平衡度分析

        平臺系統(tǒng)通過對示功圖以及動液面曲線等相關(guān)數(shù)據(jù)的的分析實現(xiàn)對采油機的平衡度及效率分析,為能耗管理提供數(shù)據(jù)支持。
4.3. 海量數(shù)據(jù)快速存取

        生產(chǎn)數(shù)據(jù)都是時序數(shù)據(jù),使用一般的關(guān)系庫進行處理既浪費空間又效率低下。在采用平臺內(nèi)部的工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫對功圖數(shù)據(jù)進行存儲后,數(shù)據(jù)壓縮到了原始數(shù)據(jù)大小的10%。系統(tǒng)在積累長時間的數(shù)據(jù)后,節(jié)省磁盤空間效果特別突出。工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用不僅在節(jié)省數(shù)據(jù)容量上效果突出,而且數(shù)據(jù)存取速度極快,即使是從10年的海量數(shù)據(jù)庫中讀取大規(guī)模的功圖信息,查詢反應(yīng)時間均小于2秒。


4.4. 全方位安全感知

        在平臺內(nèi)部SCADA技術(shù)與視頻監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動,形成了更加安全的防范系統(tǒng)。對需要進行監(jiān)控的井場、站(廠)和建筑物內(nèi)(外)的主要公共活動場所及通道、重要部位和區(qū)域等進行有效的視頻監(jiān)視,達到一個全面監(jiān)視控制的程度。

        正常狀態(tài)下攝像頭按照常規(guī)進行存檔刪除,而對于非正常的記錄,把系統(tǒng)報警前后的一段時間的視頻記錄單獨保存下來,這樣便于事故視頻的調(diào)出和事故的事件管理。為使用者提供了智能分析入侵者、自動判斷煙情、火情、物品看管、遺留物檢測、目標(biāo)種類識別、人體行為檢測、自動報警、自動智能錄像等系列的智能自動化視頻監(jiān)控系統(tǒng),確保油田的各種重要場所的安防工作。
4.5. 設(shè)備在線運維

        平臺能夠自動響應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備的變化:如設(shè)備更換、新設(shè)備加入、舊設(shè)備刪除等;自動的適應(yīng)設(shè)備變化后的數(shù)據(jù)采集,不需要中斷當(dāng)前平臺運行狀態(tài)。

        經(jīng)手持器掃碼設(shè)備的RFID后,KingExchange軟件平臺,實現(xiàn)在線自動響應(yīng)硬件更新。無論是變送器的替換、還是新油井的投產(chǎn),該軟件平臺能夠自動的識別新的硬件,并將該硬件的信息創(chuàng)建到解決方案數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心之上的數(shù)據(jù)分析與展示軟件同樣能夠在線自動的識別硬件數(shù)據(jù)更新,能夠自動的管理、展示硬件更新。變送器、傳感器等現(xiàn)場設(shè)備異?;螂娏坎蛔銜r自動向系統(tǒng)上報的功能。系統(tǒng)可快速定位到具體的站點、設(shè)備,無需再進行拉網(wǎng)式的檢修排查。
4.6. 平臺無關(guān)性

         整套平臺適用于Windows,Linux,Unix等各種環(huán)境。在軟件上實現(xiàn)了對IPv6的支持。
4.7. 移動終端應(yīng)用

        全面支持移動平臺訪問。支持基于Mac iOS,Android,以及Windows Phone等系統(tǒng)的移動終端,為更加自由、方便的進行工作提供了條件。


總結(jié):

        整個采油生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)平臺通過建立一套覆蓋采油廠生產(chǎn)全過程的系統(tǒng),構(gòu)建了生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集、關(guān)鍵過程聯(lián)鎖控制、工藝流程可視化展示、生產(chǎn)過程實時監(jiān)測的綜合信息平臺。達到了強化安全管理、突出過程監(jiān)控、優(yōu)化管理模式,優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)、提高效益的目標(biāo)。

 

 

投訴建議

提交

查看更多評論
其他資訊

查看更多

亞控全信創(chuàng)巨型SCADA監(jiān)控平臺KingSuperSCADA

平煤神馬集團田莊選煤廠-基于KingMine的選煤廠管控一體化平臺解決方案

亞控數(shù)字工廠管控平臺KingFactory

貝特瑞鋰電MOM生產(chǎn)管控解決方案

預(yù)告:5月30日KingWDMS水量調(diào)度開發(fā)平臺介紹及案例分享線上研討會