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        南大傲拓科技江蘇股份有限公司
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        南大傲拓抽油機RTU數據采集方案

        解決方案

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        南大傲拓抽油機RTU數據采集方案

        • 分類:石油化工
        • 作者:
        • 來源:
        • 發布時間:2020-03-31 10:48
        • 訪問量:

        【概要描述】之前,在我國油井的數據采集基本上靠人工完成,采油工都必須到現場采集油井示功圖、平衡度、油套壓、油溫及產液量等井口生產數據,工人勞動強度大,且數據的準確可靠性完全依賴于采油工人的工作責任心。采油井的生產參數也經常受到天氣變化和交通工具的影響無法正常獲得,嚴重影響了油井的自動化管理。

        南大傲拓抽油機RTU數據采集方案

        【概要描述】之前,在我國油井的數據采集基本上靠人工完成,采油工都必須到現場采集油井示功圖、平衡度、油套壓、油溫及產液量等井口生產數據,工人勞動強度大,且數據的準確可靠性完全依賴于采油工人的工作責任心。采油井的生產參數也經常受到天氣變化和交通工具的影響無法正常獲得,嚴重影響了油井的自動化管理。

        • 分類:石油化工
        • 作者:
        • 來源:
        • 發布時間:2020-03-31 10:48
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        詳情

        之前,在我國油井的數據采集基本上靠人工完成,采油工都必須到現場采集油井示功圖、平衡度、油套壓、油溫及產液量等井口生產數據,工人勞動強度大,且數據的準確可靠性完全依賴于采油工人的工作責任心。采油井的生產參數也經常受到天氣變化和交通工具的影響無法正常獲得,嚴重影響了油井的自動化管理。

         

        南大傲拓科技為某油田采油片區提供的NARTU產品,能夠實時在線監測油井參數電流、電壓、井口溫度、壓力、示功圖、電流圖、功率圖等,可以對抽油機的各種故障進行實時診斷,及時發現故障并報警。能遠程控制抽油機的啟停。隨時查詢油井運行參數,并實現遠程數據傳輸。

         

         


         

        井口RTU工作原理

         

        井口RTU時井口監控系統的核心單元,外配電機變頻器,智能電表,無線載荷位移傳感器,溫度、壓力傳感器等設備。

         

        RTU通過變頻器可以控制井口電機的啟停,運行頻率,從而調節井口的沖次。智能電表采集現場的用電量、電壓、電流、有功(無功)功率,功率因數等數據。無線一體化示功儀是采集反映抽油機懸點載荷隨其位移變化規律的示功圖。示功圖是示功儀在抽油機一個抽吸周期內測取的封閉曲線。根據示功圖可以分析當前抽油機工況的情況。壓力溫度傳感器檢測進入輸出管道里的油壓和油溫。

         

        RTU的通訊輸出接口有以太網,串口。在井口相對密集的區域多采用無線網橋局域網通訊方式,而在井口分散的區域,可以采用DTU方式,組成GPRS網絡。

         

         


         

        RTU監控系統的實現

        井口RTU監控系統的實現除了要解決一般在監控系統中常見的采集及數據傳輸的問題外,還必須解決如下幾個突出問題:

         

        1.NARTU平臺選擇

         

        從井口RTU的工作原理上,可知RTU內部軟件功能相對復雜,軟件模塊多,需采用多線程方式,SCADA系統通訊的IEC-104協議線程,zigbee外圍設備通訊線程,變頻器通訊線程,智能電表通訊線程,模擬量輸入采集線程,主線程(系統配置,子線程建立,故障分析,歷史數據存儲),終端調試配置線程。

         

        所以NARTU的硬件平臺采用基于ARM9為核心,可以支持Linux多任務多線程的操作系統。平臺外部接口需要集成:Zigbee接口,以太網接口,1路RS232接口,3路RS485接口,DI輸入,DI輸出,AI輸入,VI輸入等。

         

         

        2.示功圖的采集同步問題

         

        NARTU支持3種示功圖采集模式:無線載荷位移一體化模式、無線載荷+無線角位移模式、無線載荷+沖次開關模式。示功圖采集過程中,除可以采集示示功圖曲線,還會需要采集電量曲線,比如電流曲線,功率曲線。這就需要解決示功圖采集與電參采集的同步。首先需要電量模塊具有采集沖程周期內曲線的能力。然后由RTU協調同步采集。

         

        當RTU接收到一體化載荷傳感器的常規數據后,向傳感器和電量模塊發送功圖和電量圖采集命令,命令中包括同步時間、采集點數、沖程周期等信息。儀表接收到功圖或電量圖采集命令后,開始倒計時。倒計時結束后,采集功圖或電量圖,由此實現功圖、電量圖采集的同步。

         

        傳感器功圖采集結束后,立即將功圖數據塊分組傳送到RTU。在功圖數據傳送過程中,RTU對每組數據產生應答。若無應答,儀表將對該組數據進行重傳處理,重傳次數為3次。功圖數據傳送結束后,RTU發送電量圖數據讀取命令,進入與功圖類似的電量圖數據傳送過程。

         

         

        3.應用環境適應能力

        在考慮油田的環境因素時,主要考慮井場的溫度、濕度、粉塵和腐蝕等條件,對油井監控系統硬件的影響。如在我國西北部沙漠油田,夏季溫度特別高、晝夜溫差非常大、空氣中粉塵含量高、地下水含鹽含堿量高,因此, 要實現工作站點無人職守的工作狀態,在RTU設計時,要具有耐高溫、耐低溫、抗腐蝕、防粉塵等環境適應能力。RTU的硬件平臺所采用的電子芯片必須是工業級(-40℃~85℃),同時RTU設計生產過程中必須完成相關環境測試實驗。

         

         


         

        NARTU在油田井口的應用

        青東5塊新區地理位置位于東營市東營區萊州灣西部極淺海海域,由城東防潮大堤到人工島的8.48公里進海路和一座人工島組成,構造位于青東凹陷西部斜坡帶南部。人工島上全部采用皮帶式抽油機,每個井口安裝一臺RTU控制機柜,井口的示功圖采集方案采用無線載荷+沖次開關模式。RTU通過變頻器控制電機,現場沖次在0.5次/分左右,沖程6米左右。

          

        RTU機柜圖

          圖1 RTU機柜圖

         

         

          

         

         

          圖2 功圖采集圖

         

         

         

        在油井遠程計量系統項目工程中,由于采用了集散控制系統及RTU技術,使得該統的抽油機井實現了無人職守的監控自動化。特別是應用了RTU技術后,生產及管理實現了自動化,從而很好地通過采集到的抽油機井各個參數行計算分析,得出用戶需要的數據,提高了整個計量系統的安全性和自動化水平,減輕了工人巡查的勞動強度,延長了設備運行周期。

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        發布時間:2020-06-24 00:00:00

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        發布時間:2020-06-24 00:00:00

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