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)上線率99.8%,站控?cái)?shù)據(jù)準(zhǔn)確率97.9%,功圖上線率98%,水井上線率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。專門開發(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、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)程啟停油井和在線配注
具備操作權(quán)限的用戶,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