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作者：馮修民 工程師（從事油田地面工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)） 勝利油田勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司巴州分院
摘要：在油田的單井采油中，采用RTU（遠(yuǎn)程測(cè)控終端）技術(shù)后，使單井井口實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢測(cè)和控制，提高了整個(gè)油田區(qū)塊的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)了更加快捷安全的運(yùn)行，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
1、 概述
塔河油田的單井分布較散，單井和單井之間，單井和計(jì)轉(zhuǎn)站之間距離較遠(yuǎn)，距離近的有接近1km，距離遠(yuǎn)的有10多km的路程，造成了工人巡井勞動(dòng)強(qiáng)度大，路程浪費(fèi)時(shí)間，車(chē)輛耗損大，運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題。后來(lái)通過(guò)做自動(dòng)化改造，在單井井口設(shè)置RTU監(jiān)控系統(tǒng)，減少了上述運(yùn)行矛盾，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。
2、 系統(tǒng)描述
建設(shè)數(shù)字化油田和提高工程建設(shè)運(yùn)行中的自動(dòng)化水平已經(jīng)是目前塔河油田發(fā)展的趨勢(shì)和共識(shí)，這樣一方面可以提高運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中的高可靠性，二可以減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，三可以降低生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。目前塔河油田的自動(dòng)化控制采用了三級(jí)控制，整個(gè)系統(tǒng)分為了三級(jí)，即第一級(jí)：控制管理級(jí)（主控室）設(shè)置在計(jì)轉(zhuǎn)站或者氣田處理站內(nèi)，第二級(jí)：過(guò)程控制級(jí)（數(shù)據(jù)采集設(shè)備RTU）設(shè)置在單井井口的機(jī)柜內(nèi)，第三級(jí)：現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)，包括現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表及控制閥等設(shè)備。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：
3、 單井RTU系統(tǒng)控制原理：
塔河油田的油井采用了摻稀采油的模式，采集的數(shù)據(jù)信號(hào)包括：油壓、套壓、回壓、油溫、摻稀油流量、摻稀油壓力信號(hào)；沒(méi)有采用RTU數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)控之前，值班工作人員需要每天去井口用筆記錄每口井的各種數(shù)據(jù)，摻稀油的流量需要在井口手動(dòng)調(diào)節(jié)。這種模式的結(jié)果就是增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，抬高了運(yùn)行費(fèi)用，并且手動(dòng)的調(diào)節(jié)很難把流量調(diào)整到準(zhǔn)確的要求。針對(duì)以上生產(chǎn)運(yùn)行情況我制定了采用井口設(shè)置RTU系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及儲(chǔ)存，并且同時(shí)能夠遠(yuǎn)程執(zhí)行一級(jí)控制系統(tǒng)下達(dá)的通信指令，對(duì)摻稀流量計(jì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，在中控室的值班人員，根據(jù)單井需要摻稀量給出一個(gè)通信指令，通過(guò)通信鏈路下達(dá)到井口RTU系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的調(diào)節(jié)和控制。RTU系統(tǒng)選擇了北京騰控科技公司的T9系列RTU系統(tǒng)，該系列的RTU系統(tǒng)通信功能強(qiáng)大，能夠支持RS232、RS485、RJ45等多種接口，滿(mǎn)足了現(xiàn)場(chǎng)多種選擇的需要。通信協(xié)議支持MODBUS/TCP/IP等多種通信協(xié)議，方便與其他系統(tǒng)配套溝通。T9系列的RTU采用了模塊化設(shè)計(jì)，模塊內(nèi)集中了CPU控制器和各種IO接口，占用空間少，方便安裝。通信系統(tǒng)開(kāi)始時(shí)候采用了數(shù)傳電臺(tái)無(wú)線的通信方式，但是塔河油田氣候惡劣，經(jīng)常遭遇沙塵暴。當(dāng)沙塵暴時(shí)無(wú)線信號(hào)會(huì)中斷，后期的通信系統(tǒng)采用了敷設(shè)光纜的有線通信模式，在光纜端設(shè)置光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。光纜通信可靠性高，通信更加流暢。
4、 RTU系統(tǒng)在塔河油田的應(yīng)用及前景
RTU系統(tǒng)在塔河油田有廣泛的應(yīng)用范圍，在塔河油田的一區(qū)二區(qū)等區(qū)塊有相應(yīng)的應(yīng)用成功案例，在無(wú)人值守的計(jì)量間和井口實(shí)現(xiàn)了正常應(yīng)用。RTU在井口和無(wú)人值守站的成功應(yīng)用，提高了生產(chǎn)效率，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)行費(fèi)用，起到了減員增效的作用，因此應(yīng)用前景廣闊。
但是在運(yùn)行中也暴露了一些問(wèn)題，因?yàn)樽詣?dòng)化系統(tǒng)是新興的工業(yè)控制系統(tǒng)，運(yùn)行方目前能夠熟悉該技術(shù)的人員較少，對(duì)設(shè)備供貨方和后期維護(hù)依賴(lài)性較強(qiáng)，相信隨著控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，相應(yīng)專(zhuān)業(yè)人員的培養(yǎng)前景會(huì)更加廣闊。
5、 結(jié)束語(yǔ)
RTU在塔河油田的應(yīng)用既有成功的經(jīng)驗(yàn)，也有失敗的教訓(xùn)。關(guān)鍵問(wèn)題在于選型時(shí)能夠充分的考慮當(dāng)?shù)貝毫拥奶鞖鈼l件以及后期的運(yùn)行維護(hù)。只有在保證通信暢通的前提下，努力提高運(yùn)行維護(hù)人員的技術(shù)水平才能夠真正讓RTU系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用，做到減員增效，提高勞動(dòng)效，把塔河油田建設(shè)成為真正的數(shù)字化油田。
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