移动式无人值守注聚站的设计与应用 1张路尧--中国期刊网

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移动式无人值守注聚站的设计与应用 1张路尧

发表时间：2020/12/25 来源：《基层建设》2020年第24期作者：1张路尧 2李梦宇.

[导读] 摘要：为加快油田“四化”建设步伐，提高老油田产能，增强油田信息化水平，移动式无人值守注聚站应运而生。

        1.某油田有限责任公司第五采油厂第三油矿；
        2.某油田有限责任公司第五采油厂试验大队黑龙江某市 163000
        摘要：为加快油田“四化”建设步伐，提高老油田产能，增强油田信息化水平，移动式无人值守注聚站应运而生。其具有可移动性，可靠性，投资成本低，可远程监控和操作等多方面的优点。移动式无人值守注聚站具有强大的信息处理能力，不但提高准确度，减少工作量，而且提高效率，降低劳动强度。通过网络传输，可供远程计算机进行监控、操作。在保障生产安全性、可靠性的基础上，各生产部门能同时实时掌握现场生产情况。
        关键词：无人值守；监控系统；数据远传
        1、前言
        随着油田发展进入中后期，一、二次可开采量已不能满足要求，为了提高油藏可开采率，以气驱、热驱、化学驱、微生物驱等为主的三次采油新技术已逐步在各油田开展。以某油田为例，已于上世纪九十年代便开始致力于三次采油技术的开发与应用，并投入大量财力、物力、人力发展三次采油技术，尤以化学驱较为普遍。早期的设计多以建设大型地面固定站模式，站内集成了化合物混配、罐内反应熟化、混配液（以下简称“母液”）增压喂入、井口增压注入等流程和配套的检验、化验、监控设备，以及相关的地面厂房，占地面积大、投入大、建设周期长、规模大，有的站内甚至拥有上百口井的注入设备，适用于油井分布密度较大的区块。
        近些年，科学技术的迅猛发展，带动了某油田采油信息化水平的不断提高。为适应油田再开发，加快某油田“四化”建设步伐，降低成本，提高老油区产能的需求，一种模块化、信息化的三采注聚模式——移动式无人值守注聚站应运而生。
        2、设计理念
        移动式无人值守注聚站打破了原有固定站的建站模式，采用标准化、模块化、信息化的设计理念，将固定式注聚站进行整合优化，按照功能配置在不同的橇装板房内，并将单台注聚泵及其管汇流程作为一个独立整体，把两个或多个这样的整体置于标准的撬房内，便于吊装、运输，按照配备的功能模块随意组合，从而形成一个移动式的注聚站。
        站内各橇房模块具有独立的数据处理、视频监控系统，外部接口采用标准接口、标准Modbus通讯模式，方便通讯、上位传输。站内配备监控橇房，将各模块的数据、视频等信息统一采集、统一处理，通过网络传输，将监控、视频发送到上层站点，远程站点人员可通过网络，实时掌握现场数据和现场视频，实现整个注聚站的监控及单个设备的操作，如同在站内值班室内，从而实现了整个站的无人值守。
        3、工艺设计
        移动式无人值守注聚站只需要接入低压母液管线，高压污水管线，并将混合液管线与井口相连即可完成安装，投资成本低。各注入橇房的地面采用减震处理，墙面采用吸声材料，降低橇房内的震动及噪声对人体的伤害。橇房配有通风、采光、照明、出入口、排污口等配套设施，保障进入橇房内人员的安全及可操作性，其中排污口直接与排污池相连，保证内部清洁。
        单台注聚泵及其配套设备在移动式注聚站的基础上进行了优化，充分利用撬房内的空间，结合操作习惯，调整各阀门、压力表、流量计的方向，方便操作、观察。每套注聚流程均配有母液流量计，污水流量计，污水调节阀，手动阀门，多位置处的压力检测元件，以及独立的控制柜等设备，通过标准RS485通讯模式与控制柜中的PLC相连接，实现单台设备的自动控制功能。

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        4、软件设计
        单台注聚泵设备具有唯一的PLC控制柜，形成独立的控制系统，控制流程中的注聚泵、流量计、调节阀等设备，检测各位置压力、流量。控制系统内部采用标准Modbus通讯协议，对各仪表、阀门进行数据采集、处理；对注聚泵设备及各管路流程采用闭环控制模式，保证注入流量的稳定。各控制柜相联，同样采用MODBUS通讯协议，采用RS485通讯线与上位工控机相连。在现场工控机上建立组态，实现对站内多有设备的监控。现场工控机接入标准网线，设立网络参数，建立网络连接，通过网络传输，将数据、画面发送至远程终端，设置网关权限，使网络内可被允许的终端计算机访问监控系统，实现远程操作。
        5、监控系统
        监控系统是整个无人值守站的核心，是以生产流程为框架，以各类报表及曲线为依托，以远程操控为目标而建立起来的综合系统。无人值守站的监控系统按功能类别主要分为五大部分，即实时监控、数据曲线、班报、参数报警以及数据入库。此五大部分既相互独立又相互依存，通过网络，最大程度地实现通过一键操作便可完成对日常生产数据的调配、修改、统计、传输、记录等工作，从而实现站内“无人”值守的目标。
        实时监控系统以立体的形式，结合细化的流程形成，使监控看起来更贴合实际。根据生产的需要、精细的设计、实时的数据、复杂的程序，使得远程操控成为可能。监控系统中每口注聚井不仅能实时显示生产参数、运行状态，还能根据生产需要，实时调整配比状态。可在线进行手、自动切换，在线修改参数，并及时传输给现场PLC控制器，自动调节配比状态。
        利用各类控件及函数程序，使得数据查询更为直观。系统中既有直观曲线图，又有数据列表，方便历史查询。班报是生产过程中必不可少的部分，仅可通过简单的几下点击，便可自动生成当日该井的班报，使得值班人员的记录变得更为便捷、准确，使无人值守成为可能，大大降低工作量，保证数据的准确性，提高工作效率，降低成本。还可导出生成Excel表格、打印，方便使用。
        参数报警的设置，保障了设备正常稳定的运行。在参数设置里加入了各种报警的设置，如各高、低压设置等，保护设备正常运转。设置不同的管理权限，对参数设置加以控制，防止外部人员或人员误操作，以避免设备损坏、停运，避免造成停产。
        监控系统在局域网内可以以网页的形式进行查看。从总厂到队部到班组，只要通过“身份识别”后，都可登录该系统，查看现场实时数据，对现场进行监控。远程计算机利用不同的身份职能，修改不同级别的参数，从而以防止登录后误操作，导致系统故障，甚至引起现场事故。
        监控系统与油田数据库相链接，可一键录入数据库系统。系统设置中可与多种数据库直接对接，从系统内部数据中直接导出到数据库内，形成当日数据库信息。也可通过软件，允许生产数据定时传入数据库，再汇总生成当日数据报表，从而使得信息录入更为方便，减少人工的工作量，降低错误率，提高工作效率。
        6、结束语
        移动式无人值守注聚站采用模块化设计结构、标准化的设备流程、信息化的数据处理、规范化的操作指南，大幅减少现场安装工作量和土建工作量，加快建站速度，减少投资，节约成本，提高效率，增强数据准确度，降低劳动强度，改善劳动环境，并可反复搬迁复用，最大程度的避免了设备的浪费，具有很高的性价比。得到很好的应用。
        参考文献：
        {1}组态王用户手册[Z].北京亚控科技发展有限公司.