油田數字化

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油田數字化范文第1篇

油田作為我國重要的能源產地，對我國經濟實力的增強具有重要的推動作用。隨著新科技時代的到來，油田應與時俱進，加快數字化管理的建設，提高管理水平，為我國國民經濟的增長提供強有力的能源基礎。本文主要對油田數字化管理的建設進行了分析，以供參考。

關鍵詞：

油田；數字化；管理；建設

當前數字化技術不斷完善并廣泛應用于各個行業的生產和經營過程中，油田作為重要的產業應緊隨時代的發展潮流，積極建設數字化管理，保障油田的管理符合新時期的發展需求，進一步促進油田企業的良好發展。

1油田數字化管理建設的基本內容分析

1.1數字化管理的基本概念

數字化管理是指運用計算機、電子通信、計算機網絡、人工智能化等方面的技術，對所管理的對象以及管理的行為進行量化，以此實現計劃、服務、協作、探究和創新等方面的管理工作以及管理方式的總稱。油田數字化管理的實質是一套連接地面與井下的閉環信息采集、雙向傳輸和處理應用系統，能夠伴隨作業進程實時地指導勘探開發方案的執行和相關技術的應用，是覆蓋所有主要價值循環過程的一個閉環系統。因此，是涉及勘探、評估、開發和開采領域的各項新興技術，對油氣資源的整個生命周期都有重大影響，而其中遙測、虛擬現實、智能完井、自動控制和數據集成是組建數字油田的關鍵技術，而相關研究表明，數字油田技術能大幅度降低石油生產成本，油田平均采收率可從現在的30%提高到50%以上。此外，數字化管理主要是以管理生產流程為基本目的的信息化系統，是油田企業在信息系統相關功能的擴展和延伸。數字化管理體系主要包含了三大層次：①以前端基礎的生產模式相關流程控制為重點功能的生產管理系統，這一層次主要是來實現對單個油井、單條管線以及單獨的采集站等基礎生產模塊的相關遠程操控和管理；②處在中段層次的生產管理體系；③針對后端方面的，以油氣存儲管理、經營模式相關管理為核心的支持與決策系統。

1.2油田數字化管理建設應具備的條件

首先，應具有合理確定檢測點數據。在油田的數字化管理建設中，需要根據原本油田目前的真實狀況，與井場的生產工藝手法相聯系，把降低建設的成本作為前提，應該進行科學合理的抉擇，將數據檢測點進行優化并統一規劃檢測。就油田增壓點數字化設計這個例子來說，這個站點的生產與管理任務和所管轄的巡視、保護工作。密閉分流裝置的連續液位、收球筒原油出口溫度以及壓力以及泵的入出口壓力以及外輸原油的溫度等作業時的真實數據，這些都是監測點檢測數據時的關鍵。必須要立即處理作業時的數據與采集回的視頻數據，要確保作業時的穩定與安全需要不斷地在增壓點內實施遠程監控控制輸油泵。以上是監測點需要做好的關鍵工作。其次，應不斷優化數字化管理平臺。數字化管理平臺的建設與油田的安全環保密切相關，根據油田發展的工藝路線、安全環保要求以及社會發展需求升級與優化數字化管理平臺建設。油田企業應選擇經濟實用的數字化監控設備，盲目地追求高端的數字化產品會增加后期的維護成本。構建數據軟件中心和數字管理系統，數據的采集工作要實施二十四小時的監測采集，并存儲、探究、分析這些采集到的數據，及時上報數據分析的結果，使數字化管理更充分地發揮其重要作用。再者，應促進管理流程創新。只有極大地提升油田管理水平，才能有效保障石油項目生產力的協調性。運用最先進、最高級的模式來搭建油田數字化管理平臺并以此為基礎，建立各個工作區域自身的組織構造，以便有效降低管理成本和提升工作效率。

2油田數字化管理設計技術

2.1油田數據采集技術

傳統的人工數據采集方式存在諸多的弊端，通過利用機械化的采集技術可以有效增強數據的實效性和精準性。后期的數據處理模塊和數據采集模塊是在油田的數字化建設中最為關鍵的模塊，油田生產時的關鍵數據主要有利用溫度變送器采集到的原油溫度數據和通過其他測量儀器采集到的液面高度數據等，可以通過傳感器與測量儀表等設備的開展采集，以更好地完成油田生產數據的采集工作。

2.2數據識別技術

將采集完數據之后，通過這個數字管理化平臺供應的功能還可以是第三方軟件對采集來的數據進行加工處理這是在后期必須要做的工作。通過這樣來實現控制生產和安全生產的目的。示功圖智能識別、字圖像處理技術以及集油管線安全判斷等的信息都是這個數據的處理功能，在計算機數據應對上，這個數字化數據管理平臺能夠及時地將采集到的數據用直方圖或者是餅狀圖的形態展現，較為直白直觀的警示相關的工作者，把作業的穩定與安全做到最好。在數據處理上不但可以對數據展開較為直白的表現外，而且還可以把最準確的數據當作基礎，把真實的數據通過函數來表現，若是這個數據跟基準數據有很大的偏差，必須及時提示。就是通過這一原理來實現示功圖智能識別的設計。第一，數據傳感器把抽油機的作業參數傳到數據的解決中心，利用計算機的計算，畫出目前的示功圖，第二，把示功圖跟標準圖作比較且展開深入的探析，最終得出當前的工程情況，這樣來警示相關的工作者必須高度認真、負責地進行操作，確保生產的安全與穩定性。

2.3遠程控制技術

油田數字化管理平臺采用遠程控制技術，能夠有效降低員工的勞動強度，在很大程度上能夠提升勞動生產效率。同時遠程控制技術還能夠遠程掌控抽油機的啟動和暫停，遠程調配連續進行地輸油作業，通過視頻技術采集到當前工作環境的視頻畫面，工作者根據顯示的實況，在作業現場實施啟動或是暫停，實現自動投收球作業，遠程掌控抽油機的啟動和暫停，進一步提高了油田作業的安全性和穩定性。另外數字管理平臺還能夠及時發展當前工作環境里出現的異常情況，對工作者進行語音的提醒。

3結束語

總之，數字化管理是新時期各行業發展的重要途徑，油田企業要把握好機遇，轉變自身的管理模式，加快數字化管理的建設，切實提高管理水平，促進石油能源的正常、穩定生產，進而促進我國綜合國力的進一步提升。

作者：馬強 單位：長慶油田分公司第一采油廠

參考文獻：

[1]潘峰.油田數字化管理系統設計[J].科技傳播，2011（07）：27+34.

[2]楊世海，高玉龍，鄭光榮，安癑馨，章瑞.長慶油田數字化管理建設探索與實踐[J].石油工業技術監督，2011（05）：1-4.

[3]王洪福.大慶油田數字化建設研究[D].東北石油大學，2013.

油田數字化范文第2篇

關鍵詞：油田；數字化；開發；應用；效率

1 油田數字化的概況

數字油田就是通過數字地球技術為技術基礎來實現油田的全面信息化。通常來說國內的數字油田包括以下幾個方面，一是數字油田是數字地球在油田的具體應用，油田在自然狀態下的數字化信息虛擬體即為數字油田，數字油田也是油田應用系統的一個綜合集成，數字油田是企業的數字化模型的發展，數字油田對于油田的發展來說是油田數字化的企業實體形式，數字化油田工程中的能動者是數字化應用的工作人員，也就是說數字化油田其實是油田的一個科技化虛擬表現，通過對油田基本信息的匯總和分析建立油田模型，根據不同的數據處理進行探查和研究，進行油田工程中的模擬情況，其中油田的生產信息以及地理信息尤為重要，數字化油田的建設能夠根據基本信息的模型建設及時獲取油田的生產動態快速進行反應和完善，另外企業的信息化和油田的數字化能夠很大程度的改善在油田這個大工程中各部門的互相聯系和數據的整合能力，提高了工作的效率和安全。為石油企業建立數據以及信息資源的共享和管理體系是數字化油田的發展核心，以資料庫的發展為基礎，在信息共享的基本條件下不斷的發揮石油勘探開發以及地面建設儲運銷售等全面的生產和管理，綜合建立數據體系，與各專業的應用系統融合和完善，通過油田生產管理優化應用的基本模型實現虛擬技術數據的可視化和多維化的全面發展，另外智能化的分析也為油田的數字化提供了更好的方向，通過智能化分析的模型更好的實現企業經營管理的信息化背景基礎，物聯網技術就是針對數字化油田的開發管理而研發的一種針對性技術，能夠滿足油田的生產運行、生產管理以及監控等各個方面的基本需求，是石油勘探開發中一項綜合的技術應用，能夠實現油田開發管理的一體化和規范化，實現了現代化生產經營的規范、統一的數據平臺。

2 油田數字化的應用

2.1 數據處理 數字化油田在發展過程中，由于設備承載力問題等原因對油田的開采效率和安全有很大的影響，這就需要我們采取措施去避免，另外數據對于油田工程來說也尤為重要，油田工程中數據的丟失或者傳輸的不及時不準確都會造成油田工程的延誤和影響，并且在油田開采的過程中有多個采油點，這就會出現大量的數據需要采集和儲存，大量信息的輸入和輸出對網絡寬帶以及設備的要求就更高，數據庫建立不僅僅是去訂閱相對應的學術論文，而且是建立屬于我們自己的數據收集和管理系統，這個系統可以是中國石油內部各公司聯合構建的，也可以是某個油田內網對內查閱的，但重要的是要有極強的針對性和實用性，能夠對于采油采氣的技術研究和發展起到推動和促進作用。

2.2 遠程監控 數字化油田實現了油井生產過程的遠程監控，其中油田的遠程監控系統能夠對油井的供圖、壓力、溫度、電流、功率等進行遠程監控并且通過網絡進行傳輸和分析，對于油井的生產工況有一個實時的診斷，另外遠程控制還能夠實現實時產液量的計量，用電消耗的分析以及可以通過扭矩法、電能法等計算和控制抽油機的平衡，通過遠程的監控分析和診斷從而實現油井工作中的參數優化設計，通過優化設計以及診斷資料由專家進行解決方案的確定，基于油井工況診斷和工藝參數設計結果，遠程實時實現對油井的大閉環智能控制，通過井場攝像機傳送視頻信息到視頻服務器，通過交換機上傳至無線網橋，后經無線網絡最終實現現場視頻數據傳送到站內視頻監控平臺。另外，注水井生產遠程監控分析優化系統通過網絡遠程采集注水井的壓力、流量等數據，利用PID算法自動調節閥門開度。同時將即時流量數據和累計流量數據以及各種壓力數據，傳送到RTU，利用CDMAGPRS網絡將數據傳回到油田企業內部網計算服務器。Web系統根據系統設定的權限和管理范圍，對管理的水井進行定制查詢和統計、展示等。

2.3 物聯網的應用 通過技術的不斷發展，石油互聯網也逐漸應用到油田的生產實踐當中，物聯網技術在數字化油田建設中的應用能夠簡化油田的建設工作，在油田數據采集、遠程監測、物資管理等繁復的工作中物聯網的技術應用很大程度上減輕了工程負擔，提高了工作效率，物聯網技術的應用能夠實現跨地域的協同工作，物聯網的應用緊密聯系了工程中的各個瑣碎的環節，對于油田工程中的多項業務科學有序的進行了整合，實現了油田生產經營過程中的優化，不斷拓寬了油田的勘探業務，在科技迅速發展的今天數字化油田的進程中物聯網技術的應用是數字化油田的一個發展方向，對于數字化油田的建設來說是一個有效的措施，油田勘探的不斷發展與油田的信息采集以及智能化技術的應用隨著油田勘探開發的進一步深入、信息采集與智能計算技術的迅速發展，油田中物聯網的應用越來越成熟，能夠更好的服務于油田的開發和完善。

2.4 無線網絡部應用 無線網絡的應用通過無線通信產品的選擇能夠基本實現增壓站和井場之間的數據實時傳輸、視頻監控、遠程控制等效果，不僅如此還能夠進行數據的傳輸，實現數據共享和數據的科學管理等應用。

做好數字油田，必須樹立思想先進比系統先進更重要的理念，要有創新思想，開放學習的態度及分享成果的意識；要勇于承認差距，改變現狀，迎頭趕上；要服從大局、服從整體，統籌兼顧，突出加強勘探生產、實施管控、基礎建設等重點；要將生產運行的理念轉變為生產決策的理念，更好地推進油田科學發展。

3 結語

綜上所述，油田數字化的建設不是一概而論的，而應該是結合油田的具體特點，通過對現有資源的集成和整合，對于創新和管理理念進行分析，對于油田的生產管理和綜合研究的數字化管理系統統一建立，從而對安全、監控過程、人力資源的節約進行強化，從而提高效率和公司效益，數字化管理能夠很大程度的提高生產效率，大大降低勞動強度，不斷提高安全保障的水平，大大降低安全風險，從而不斷實現油田管理的科技現代化的發展。達到強化安全、過程監控、節約人力資源和提高效益的目標。

參考文獻：

[1]苗青.油田數字化建設中存在的問題及對策[J].油氣田地面工程，2013（9）：120-121.

[2]夏立明.自動化儀表在實現數字化油田中的應用[J].吉林化工學院學報，2012，29（11）：13-16.

油田數字化范文第3篇

關鍵詞：PLC控制系統；數字化建設；油田

1數字化油田建設的現狀

數字化油田建設能夠提供企業長期發展后備動力，是企業核心競爭力的保證。數字化油田建設所涉及的工程內容包括企業勞動組織架構改革、生產組織形式改良以及管理程序優化等。通過在企業內部進行全方位的變革，從企業未來發展的主體角度進行思考規劃，從而實現數字化過程中各要素的高效配置，協調技術、勞動力以及人才等各要素，因而油田數字化建設作為一項系統工程，是企業建設發展的長期目標。當前隨著大數據技術在油田數字化建設中應用，深入研究分析大數據技術的基礎上，確保工作的效率以及質量的提升，是當前諸多油田企業面臨的重點問題。大數據技術的應用過程中，其決策的環節可能因為各種問題而出現中斷的情況，主要的影響原因在于大數據的基礎數據庫資源完善性不足，因而無法滿足現實的需要，因而在應用大數據的過程中，需要構建系統、完善的油田基礎數據資源，確保其在油田數字化建設過程中的應用效果。近些年來，數字化油田建設成效非常顯著，隨著物聯網、云計算等項目的開展實施，使得數字化油田建設已經從分散向集成化過度，而這一任務的完成，與現代化的管理模式革新密切相關，數字化油田的推廣以及普及，是實現其開發管理一體化體制建設的關鍵，是油田企業未來可持續發展的關鍵，能夠提升企業的核心競爭力。隨著現代信息技術的發展，從“互聯網+”的發展戰略視角來看，數字化油田逐漸智慧化，優化建設能夠降低工作人員的壓力，提升企業的經濟效益，對于社會發展大有裨益。

2PLC控制系統特點分析

PLC是指可編程邏輯控制器，在整個工業生產流程中，作為一種能夠實現工業控制的電子計算模式，具有顯著的特點。

2.1高性價比

相較于傳統模式下的繼電器系統，PLC有著價格成本優勢，其造價更加低廉，且整個控制系統，形成了大量的編程單元集成，以此為基礎能夠實現系統的控制功能。將PLC技術與通信技術相結合，可以進行系統的集中管理以及分散控制，整體的性價比相對較高[1]。

2.2使用便捷

PLC主要是通過豐富的編程語言來實現其功能，在應用過程中，其語言的形式比較簡單，邏輯類型圖比較清晰，在實際進行編輯的過程中，規律性較強，因而對于較多的人而言，通過簡單的學習能夠掌握基礎知識，且沒有計算機編程基礎的工作人員也能夠掌握PLC編程的精要內容。

2.3標準化生產

對于PLC控制系統而言，其主要是通過多種零部件聯合，形成完整的標準化控制體系。對于整個PLC系統，通過各種零部件系統應用來實現生產能力的標準化。用戶可以根據自身的控制需要，來進行PLC系統的設置調節，從而實現多種功能的控制。

2.4維護便捷

PLC控制系統在實際應用的過程中，其修改程序比較完備，且系統的設計水平相對較強，因而在實際的應用過程中，可靠性以及穩定性較高。在系統運行的過程中，PLC能夠針對各種故障有效調試，在應用過程中，維修保養非常方便，且整體效率較高。

3PLC在數字化油田生產中的應用形式

3.1PLC與無線技術的結合

信息化整體架構生產過程中，以生產的基本單位為前端，形成井、管線生產流程的控制系統，實現數據采集、過程監控以及動態分析的過程。因油田特殊的地理位置原因，其交通通信設施相對較為落后，而無線局域網技術建設能夠實現數據通信，具有應用便捷、維護方便、成本低廉等多方面的優勢[2]。

3.1.1無線監控系統在油田開采的區域內，在生產現場設置無線監控點，油田總控室設置系統的中心基站。同時選用優波來進行高增益天線的配置，應用點對多點的無線連接的方式，來實現油田總控室以及各監控點之間的無線傳輸主鏈路連接，無線通信設備以及現場的PLC有效結合，能夠將生產現場數據、運送實時數據以及設備運轉數據等實時動態傳輸，提供采油生產調度單位有效資料。

3.1.2數據采集系統通過在油田采油平臺設置抽油機井，在配電箱的位置配置PLC設備，其箱體主要采用鍍鋅槽鋼在油井鋼筋混凝土的底座上固定，而PLC用電取自平臺的配電箱，同時從平臺配電箱獲取各種電機的綜合數據作為參數，通過無線傳導的形式獲取載荷以及位移傳感器信息。在室外主要通過各種傳感器以及PLC控制器，借助儀表保溫套進行保溫，平臺的所有數據采集在PLC處集中，最后通過IP接口向平臺的無線通信模塊匯集，向油田處理中心接入[3]。

3.2PLC控制系統在石油計量中的應用

當前我國的石油行業納入了PLC控制系統，以人工間歇的計量方式，實現整個計量過程的智能化，通過相關程序的控制，定時對油井進行循環計量，分析油井的油、氣、水的三相數據，在計量的過程中，通過PLC控制系統能夠對油井的工作狀態進行分析，分析判斷的基礎上，如果PLC控制系統不工作則可以將此油井跳過，然后進行下一個油井的計量工作。同時PLC控制系統具有較為簡單友好的操作界面，整體的運行穩定性較強，便于進行實時監測，同時能夠提升油田的計量效率。

3.3PLC控制系統在油田生產水處理中的應用

油田在進行開發時，通過成套的PLC控制系統進行生產水的處理，能夠將油田作業生產水充分處理。一旦發生了生產水處理設備的故障時，通過自動檢測以及診斷系統，將監測故障的位置置于控制中心界面處，根據自動監測的結果判斷故障發生的準確位置，隨后采取對應措施展開維修，從而確保油田的生產水及時科學地處理，降低了對于環境的污染，使得企業的經濟效益全面提升。生產水處理裝置的主要構成系統包括一系列PLC控制系統，完成數據收集、控制，同時將所有的數據信息內容向控制室傳輸，建立操作人員以及以太網連接，從而進行數據傳輸。通過自動反沖洗裝置能夠將生產成本降低，從而將工人的工作量降低，提高工作效率，改善工作環境，通過建立自動反沖洗控制系統來實現控制。系統的構成主要包括操作員站、生產水處理控制系統、外圍反沖洗水泵以及電動閥門等，而濾灌的過濾裝置為自動控制裝置，濾灌能夠控制進水、出水以及電動閥等，如果達到規定的反洗時間，通過系統裝置能夠自動進行反沖，在關閉進出水管的電動閥后，將反沖洗水泵打開，控制反洗水量，自動開啟罐反沖洗進、出水閥，充分攪拌反洗共用時20min，隨后電動閥復位，完成正常過濾過程，整個反沖洗的過程不斷進行。

4PLC控制系統在數字化油田上的應用效果

當前數字化油田有著更加廣泛的應用，能夠顯著提升管理成效，且各項指標呈現穩定上升態勢，通過數字化技術可以提升油田的生產質量以及效率，完善企業數字化建設，數字化技術多方面的有效應用，使得油田建設體系逐漸全面化、系統化，綜合效益也顯著提升。

4.1數字化管理效益突出

油田數字化建設不斷推進的過程中，其數量持續增加且建設規模不斷擴大，石油企業的集輸工藝、機采工藝等也持續改進，通過網絡數字技術分析單井荷載數據變化狀況，同時根據電量數據進行數據的搜集處理，可以提供決策參數支持，同時也能夠嚴格控制抽油機的用電量，通過遠程控制技術，來實現企業管理的轉型，從定性管理到定量管理過度。在為應用PLC進行數字化油田建設之前，企業的能耗相對較高，而通過對各個環節的精細化管理，獲得了較為顯著的成效，如將精細化管理應用到集油環摻水量管理中，其摻水量持續減少，從而可大幅節省成本。而在供電網絡管理系統中應用數字化技術，能夠通過智能型網損管理功能，維持最佳的電網運行狀態，通過開關進行電網的故障查找，節約了故障修復的時間，確保供電能夠安全、持續進行。而通過預警感知以及提醒系統，能夠及時發現問題，同時將存在的故障內容向相關部門發送，根據提供的信息參數來制定解決對策信息，通過網絡技術進行數據信息的實時共享，從而使得各項決策更加高效科學，生產管理過程完全發生轉變，由事后處理向事前預控以及事中監測過度，從而提升整體的管控質量。通過油田的數字化管理系統，進行架構的完善處理，使得人員安排更加精簡，各個班組的劃分以功能為依據，相較于傳統的工作模式，能夠使得工作流程更加精化，形成一種高效的配合模式，將集中遠程管控與站庫二級布控相結合，將指揮中心作為系統管理體制，來進行生產勞動組織的優化，也能降低勞動強度。

4.2提升油田管理效率及質量水平

通過PLC進行數據信息的共享，能夠充分掌握生產動態狀況。在完成數字化建設后，可以將企業數據由非連續性的數據點向連續性的數據點轉變，管理人員根據前線的生產運行狀況進行實時監控，改變傳統站間數據信息定期巡邏檢查的方式，通過數字化技術能夠進行定期數據錄入，各項信息通過網絡獲取上傳，能夠防止因為人工記錄而導致的誤差，將企業的生產運行狀況，通過連續的信息流反映出來，管理人員通過預警感知系統、電子巡檢系統來了解數據信息，明確前線的生產詳細情況。應用PLC進行數字化油田建設，還能夠提升生產管理單元的勞動效率，企業的生產管理模式實現了自動化，改變了以往重復復雜工作的局面，提升了企業員工的工作積極性，工作質量以及效率也得到了提升。以往未應用數字化油田進行生產前，站間的關鍵生產單元需要專員來組織生產，定期進行油水井的巡查，而通過數字化控制，能夠改進站間的管理模式，建立起更加先進的管理體制。

油田數字化范文第4篇

關鍵詞：單井注水 無人值守 GPRS

中圖分類號：TE32 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（b）-0045-02

Abstract：Introduced in single well water injection in the automatic control system adopts PLC control，GPRS wireless network communication transmission，remote computer centralized control，to achieve single well water injection unattended control system.As a result of single well water injection station localities，distance，remote and scattered，the operation of the water injection equipment and management all need human to complete.Can't guarantee real-time and accuracy of water injection process，but also not conducive to the advancement of oilfield digitization process.Design collection of signal acquisition，processing，transmission，management as one of the single well water injection automation control system，has a certain popularization value.

Key words：single well water injection；unattended；GPRS

隨著國內油田大力開采，出油率下降，在許多地區油田屬復雜小斷塊油藏，開發中得不到有效的能量補給，為了提高采油率，油田不得不對油層進行高壓注水。我國部分油井分布比較分散，規模化差，為了保證采油量，單井注水成為常態。對于單井值守的操作人員有很大的生活及作業難度。單人單井，注水站離生活區遙遠且偏僻，很多站的生活用水都是問題。如何將分散性單井注水變成集中化、自動化、人性化；做到運行、控制、管理，遠程無人值守，成為我們有待解決的一個重要問題。

1 總體方案

油田單井注水無人值守系統由PLC現場控制系統、GPRS網絡傳輸系統、遠程監控系統這三方面組成。總體結構如圖2

2 PLC現場控制系統的組成

（1）現場控制系統由西門子S7-200系列224控制模塊、EM235模擬量模塊、440變頻器、現場控制柜、GPRS通訊模塊、壓力變送器、電磁流量計、溫度變送器、變頻電機及注水泵組成。如圖1。

（2）主要功能：西門子440變頻器拖動注水泵變頻電機，通過PLC控制指令來啟動、調節注水泵，來調整注水系統的壓力和注水流量。現場的注水壓力、溫度、流量、頻率等模擬量通過EM235模塊將模擬量轉轉為數字量傳輸到PLC控制模塊，通過GPRS無線傳輸到遠程控制中心。控制系統分為遠程/就地兩種操作模式。現場控制柜設置就地操作按鈕及參數儀表，便于調試階段對現場設備進行控制操作及數據觀察。調試完成后可通過切換開關切換到遠程控制模式，實現自動無人值守狀態

3 GPRS網絡通訊系統

單井注水泵站與遠程控制中心通訊采用GPRS無線通訊，注水分站PLC將控制數據及運行參數統一處理后，通過GPRS DTU無線終端將數據傳輸到遠程主控PLC上綜合觀測，集中分部處理。GPRS傳輸數據傳輸由主控站GRM200G模塊、從站PLC模塊、SIM卡及移動GPRS運行通道。還可以借助短信或電話的形式，實現PLC的遠程短信控制，短信查詢和短信報警。

實際工程中，注水流量、壓力、溫度等傳感器于控制機房距離較遠，鋪設電纜成本極高，通過遠程無線GPRS數據采集系統，可極大地節約系統的施工成本，降低系統的維護費用。這種通訊方式具有覆蓋廣，傳輸速度快及組網成本和運行費用低的特點。

4 遠程監控系統

遠程監控系統由聯網監控計算機來實現，連接因特網并安裝OPC SERVER會自動從控制服務器獲取數據。組態軟件通過OPC窗口，可檢測和控制PLC運行，并記錄歷史報警和歷史數據等運行參數，來控制就地運行的注水設備。

組態畫面：運行數據顯示畫面、實時運行曲線畫面、設備啟停控制畫面、故障報警畫面、報表輸出畫面。

實時運行控制：注水泵的啟動/停止；電機風扇的啟動/停止；油泵的啟動/停止；出口閥門的開/關；

運行狀態：注水泵運行指示；電機風扇運行指示；油泵運行指示；出口閥門的開關狀態指示；電流顯示；電壓顯示；出口壓力顯示；入口壓力顯示；油壓顯示；油溫顯示；輸出頻率顯示；出口瞬時流量顯示；出口累計流量顯示。

故障報警狀態：注水泵故障指示；電機風扇故障指示；油泵的故障指示；出口壓力高報警狀態；入口壓力低報警狀態；油溫高報警狀態；變頻故障報警狀態；

實時曲線顯示：對注水泵排出壓力、流量與時間的對應曲線。可直觀觀察出設備的運行狀態和注水工藝參數是否相互對應。

報表輸出畫面：對每日的運行數據進行自動打印輸出，便于存檔。

5 結語

GPRS無線網絡單井注水泵站自動控制系統，以油田數字化為設計方針、人性化的設計理念、單井分散布置，集中控制。我國目前已在青海、吐哈等油田投入運行。整套系統對各單井的注水狀態、運行參數實時反饋給控制中心，提高了生產效率、降低工人的勞動強度、提升了油田的數字化、自動化進程。

參考文獻

[1] 嚴盈富，羅海平，吳海勤.監控組態軟件與PLC入門[M].北京：人民郵電出版社，2011.

[2] 天津電氣傳動設計研究所編著.電氣傳動自動化技術手冊[M].第3版.北京：機械工業出版社，2011.

油田數字化范文第5篇

關鍵詞：物聯網；數字化；安塞油田；標準站控

一、數字化油田和物聯網的概述

數字化油田系統是近幾年來隨著信息技術的飛速發展，石油需求的急劇增加和經濟信息全球化的逐步加深而出現的一項新技術。它在油田的信息交流和管理決策中發揮著越來越重要的作用，然而數字化油田系統的發展還并不十分完善，尤其在中國起步比較晚，油田數字化進程比較緩慢，與國外同期水平相比還具有很大的差距，而且數字化油田系統的實現需要大量的人力、物力和財力來支撐，所以尋求一種經濟、高效、可行的數字化油田系統解決方案是十分必要的。數字化油田包括地質勘探、油氣田開發、儲運銷售、油田管理等，是油田勘探開發研究過程的數字化；油田經營管理過程的數字化（ERP）。

物聯網（The Internet of things）是新一代信息技術的重要組成部分。它是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

物聯網把新一代IT技術充分運用在各行各業之中，具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將"物聯網"與現有的互聯網整合起來，實現人類社會與物理系統的整合，在這個整合的網絡當中，存在能力超級強大的中心計算機群，能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制，在此基礎上，人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活，達到"智慧"狀態，提高資源利用率和生產力水平，改善人與自然間的關系。

二、運用物聯網技術構建數字化油田

數字化油田是實際油田的虛擬表示，能夠匯集該油田的自然和人文信息，人們可以對該虛擬體進行探查和互動。油田生產信息和地理信息息息相關，通過信息、基礎建設，提高企業對外部各種關鍵信息及時獲取、快速反應的能力，同時，通過企業信息化和數字化油田的建設，改善區域內部信息溝通、數據整合能力。數字化油田的核心是為石油企業建立數據和信息資產的共享機制和管理體系，在信息共享的基礎上，面向石油勘探、開發、地面建設、儲運銷售以及企業管理等各生產環節，建立多專業的綜合數據體系，并與各專業的應用系統進行高度融合。在建立油田生產和管理流程優化應用模型的基礎上，利用虛擬現實技術對數據實現可視化和多維表達，并且通過智能化分析模型，為企業的經營管理提供良好的信息支撐環境。基于物聯網技術的數字化油田是針對油田勘探開發信息化管理而專門開發的，以滿足油田日常生產運行、生產管理、生產監控、設備管理、成果展示的需求，是一套集石油勘探開發生產信息的采集、傳輸、存儲、處理、分析、、管理和應用于一體，規范、統一、安全、高效的全新現代化生產經營綜合數據于一體的管理應用平臺。

在物聯網技術支持下的"數字化油田"是把井場、站庫等油田生產制造現場為數據采集源點；采用自動化數據采集設備（比如傳感器），通過局域光纖網、GPRS/CDMA、微波通訊網等傳輸手段，將井下測量的地層和井筒數據、井口測量的設備運行和流體屬性數據等海量數據實時采集進入信息管理中心的數據倉庫；按照科學的過程如數據模型進行數據的組織與管理，在此基礎上通過大量的業務模型進行知識集成，通過應用智能識別、數據融合、移動計算、云計算等技術，進而支持石油地質綜合研究、油藏分析等科學研究和在線模擬，完成生產實時診斷，科學研究的成果支持油田生產的綜合決策，決策信息反饋到生產制造現場進而完成環境監測、單元整合、過程模擬、參數優化和控制。運用物聯網技術構建數字化油田，不僅可以實現跨地域協同工作，緊密連接生產經營的各個環節，還可以實現油田業務與技術的整合、油田數據集成、油田狀態自動監測以及地面建設全面信息化。同時，還可以建立虛擬的數字地質模型，實現油藏描述的可視化和互動性。

三、物聯網應用實例--油水井生產遠程監控分析優化系統

接下來就以安塞油田中物聯網技術詮釋在數字化油田中的應用。

一、油井生產遠程監控分析優化系統有以下幾點物聯網應用。

1、通過網絡遠程采集油井的功圖、壓力、溫度、電流、功率、扭矩等數據，實現油井生產工況實時診斷；

2、遠程實時產液量計量；

功圖法油井計量系統主要由多個數據采集點和數據處理點構成。采用分散數據采集，集中數據處理結構。即按數據處理點指令，各數據采集點分別實時采集每口油井測試示功圖數據，再將采集到的各口井數據傳輸到數據處理點進行集中處理，并通過網絡將數據上傳。

2.1數據采集點配置及功能

2.1.1基本配置

由數據采集、采集控制器、數據傳輸部分組成。

⑴ 一次儀表：載荷傳感器、位移傳感器。

注：可選用無線載荷、位移一體化式傳感器。需擴展功能時，可增加電機監控模塊，壓力、溫度、動液面、視頻監測傳感器等。

⑵ 采集控制器：RTU模塊、數傳電臺、開關電源與端子等。

⑶ 天線：全向天線。

2.1.2 具備功能

⑴ 可設定巡測時間，能全天候數據采集。

⑵ 具有向控制中心發送數據和接受數據處理點發來命令和信息的功能。

⑶ 在井場停電、修井、作業后，再次通電時，應具有自動啟動及自動恢復運行功能。

⑷ 具有存儲數據、數據處理、實時故障報警功能。具有支持網絡傳輸、數據上傳功能。

⑸ 預留電流/電壓、油壓/套壓、動液面、視頻監測等數據的采集接口。

2.2數據處理點配置及功能