一種油田油井的遠程管理裝置的製作方法
2023-07-15 03:19:46
專利名稱：一種油田油井的遠程管理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於油田油井的遠程管理裝置。 技術背景目前我國的油井管理還處於人工幹預的低級階段，油井的控制系統和信號採集系統基本上都在離開油井不超過500米範圍內的控制房內，而井場的環境十分惡劣，需要人工定期巡井，遇到惡劣的天氣條件，巡井工作很難完成，而且現場的設備出現故障不能第一時間發現和處理，生產的效率很低。我國的石油開採還處於機械化狀態，石油的開採、儲運等一系列的工作都需要人工在現場通過一個個獨立的子站來控制和實施，既不便於操作，又不利於數據的收集和存儲，並且給維護工作帶來很大的麻煩，遠遠不能滿足信息化，數位化的要求，而歐美等發達國家早在20年前已經就實現了數位化油田管理，他們的油田的各子站全部通過無線網絡進行監控操作，實現了高度的信息化管理體系。而我國的油田信息化系統建設才剛剛起步， 油田油井監控系統基本上處於就地狀態，數據的採集95%依靠人工來完成，故開發我國的油田信息化採集監控系統裝置是一項具有巨大經濟效益和社會價值的工作。其中原因如下①、由於油井一般都分布在環境很惡劣的野外，與控制中心相距幾公裡甚至上百公裡，操作維護很不方便，尤其是遇到大雨，風沙，大雪等惡劣的天氣的時候，設備的正常運行保證變得更加困難；②、油井設備的電控系統一般都在油井的邊上，所以需要人到現場去開啟和停止， 操作起來很不方便，經常會延誤時間；③、設備出現故障不能通過遠程檢測，也不能判斷故障的原因，導致設備無端的停止生產或損壞；④、不能將油井現場生產的實際數據，如產量、壓力、電機運行參數等及時反應到中央控制室；⑤、偷油現象的發生得不到有效的遏止制。
發明內容
本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種用於油田油井的遠程管理裝置。本發明的目的通過以下技術方案來實現油田油井的遠程管理裝置，包括有遠程傳感組件與遠程監控組件，所述的遠程傳感組件與遠程監控組件通過無線數據進行通訊互聯，其中所述的遠程傳感組件包括有容納盒，所述的容納盒內設置有信號收集模塊，所述信號收集模塊的輸入端連接有主傳感器模塊，所述信號收集模塊的輸出端連接有通訊模塊；所述的遠程監控組件包括有容納箱，所述的容納箱內設置有通訊機，所述通訊機的信號輸出端連接有實時資料庫伺服器，所述通訊機的控制埠連接有計算機系統模塊。在上述的油田油井的遠程管理裝置中，所述的信號收集模塊設置有輔助通訊埠，所述的輔助通訊埠上連接有輔助控制模塊。進一步地，在上述的油田油井的遠程管理裝置中，所述的實時資料庫伺服器上安裝有監控瀏覽終端模塊。進一步地，在上述的油田油井的遠程管理裝置中，所述的計算機系統模塊上設置有計算機通訊輔助模塊。更進一步地，在上述的油田油井的遠程管理裝置中，所述的容納箱上設置有顯示器，所述顯示器的輸入端連接計算機系統模塊的顯示埠。再進一步地，在上述的油田油井的遠程管理裝置中，所述的傳感器模塊包括有溫度傳感器模塊、壓力傳感器模塊、電機電流模塊、電壓傳感器抽油機載荷模塊、位移傳感器模塊、變壓器一次側電流傳感器模塊，各個模塊通過通信總線連入信號收集模塊的輸入端。本發明技術方案的優點主要體現在①、對油井生產現場進行實時的數位化監控和管理，能增加原油產量縮短了採油設備的故障時間就相當於增加了原油產量，未裝監控之前，工作人員不到現場很難知道設備停機或者故障，安裝監控後可以及時知道，由於及時採取措施而導致設備加快恢復生產的時間而增加的產量可以估算出來。如以前每口井平均每年故障停井20天，安裝監控系統後縮短到10天，按每天10噸原油產量計算，相當於增加100噸原油，約增加30萬產值。 通過這套系統還可以及時發現偷盜、破壞採油設備的情況。還能使油井工作在最佳狀態通過對採集到的數據的分析，工作人員不僅可以了解油井的歷史、當前的情況，而且可以分析油井近期的情況，可以更加分析判斷，對油井適時作業，讓油井工作在最佳狀態，從而減少設備磨損、降低耗電、增加產量。②、減少巡井費用和工作人員的勞動強度安裝這套系統後，人工巡井的次數可以大大減少，從而可以減少巡井費用。同時工作人員的勞動強度大大降低，在風沙、酷熱、嚴寒的天氣可以不去巡井。③、管理人員的工作效率可以大大提高原來需要人工做的報表，現在點擊滑鼠即可生成，而且數據沒有有意無意的差錯，同時也減少了辦公設備材料的損耗。通過採集到的數據做出科學分析，可以遠程啟停採油設備來更加合理地採油，節約用電和提高採油效率。④、提高企業競爭力隨著電子通信技術的發展，油井監控系統的穩定性和可靠性大大增強，油井數位化遠程監控系統由於它的優越性，必將成為可以依賴的、必不可少的自動化信息化手段使用新技術來提高工作效率也是經濟和社會效益的要求。
本發明的目的、優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋。這些實施例僅是應用本發明技術方案的典型範例，凡採取等同替換或者等效變換而形成的技術方案，均落在本發明要求保護的範圍之內。這些附圖當中，圖1是遠程傳感組件與遠程監控組件的通訊連接示意圖；圖2是集成式的處理模塊的構造示意圖。1遠程傳感組件2遠程監控組件
3信號收集模塊5通訊模塊7實時資料庫伺服器9輔助控制模塊11計算機通訊輔助模塊13溫度傳感器模塊15電機電流模塊17位移傳感器模塊
4主傳感器模塊 6通訊機
8計算機系統模塊
10監控瀏覽終端模塊
12顯不器
14壓力傳感器模塊
16電壓傳感器抽油機載荷模塊
18變壓器一次側電流傳感器模塊
具體實施例方式如圖1、圖2所示，一種用於油田油井的遠程管理裝置，包括有遠程傳感組件1與遠程監控組件2，該遠程傳感組件1與遠程監控組件2通過無線數據進行通訊互聯，其與眾不同之處在於本發明所採用的遠程傳感組件1包括有容納盒，在容納盒內設置有信號收集模塊3。具體來說，所述信號收集模塊3的輸入端連接有主傳感器模塊4，信號收集模塊 3的輸出端連接有通訊模塊5。進一步來看，遠程監控組件2包括有容納箱，在容納箱內設置有通訊機6。同時，通訊機6的信號輸出端連接有實時資料庫伺服器7，所述通訊機6的控制埠連接有計算機系統模塊8。就本發明一較佳的實施方式來看，為了對信號收集進行有效的過濾和控制，所述的信號收集模塊3設置有輔助通訊埠，並且在輔助通訊埠上連接有輔助控制模塊9。再進一步來看，考慮到在實際應用的時候能夠對數據進行實時的監控，同時可以便於第三方託管的瀏覽，在實時資料庫伺服器7上安裝有監控瀏覽終端模塊10。與此同時， 在計算機系統模塊8上設置有計算機通訊輔助模塊11。為了配合顯示各種工作狀態，在容納箱上設置有顯示器12，該顯示器12的輸入端連接計算機系統模塊8的顯示埠。並且，為了實現最為全面的監控，本發明所採用的主傳感器模塊4包括有溫度傳感器模塊13、壓力傳感器模塊14、電機電流模塊15、電壓傳感器抽油機載荷模塊16、位移傳感器模塊17、變壓器一次側電流傳感器模塊18，各個模塊通過通信總線連入信號收集模塊 3的輸入端。結合本發明的實際使用情況來看，油田油井工作狀態，通過傳感器模塊變換成對應的電壓或電流值送至井口控制器模塊或是信號收集模塊3。然後經CDMA/GPRS網或者是數傳電臺，接入採油廠通訊機6，數據通訊機6採用輪詢方式收集井口控制器模塊數據，數據經過分析經處理後，進採油廠實時資料庫。並且，可以定期匯總總結分析。電壓傳感器抽油機載荷模塊16將抽油機有效載荷轉換為電信號，位移傳感器模塊17將抽油機衝程過程中的位移信號轉換為電信號。與此同時，可以通過高精度電壓/電流互感器將強電信號轉換為0 5V的弱電信號；採集專用採集集成晶片低功耗16位混合數字微處理器，A/D轉換精度為12位(誤差< 士0.0244% )。考慮到通訊的便利，各個模塊附帶的通訊接口電路提供RS232C、RS485、無線區域網和GPRS四種通訊方式，可以根據不同需求靈活配置。當然，為了便於製造和安裝調試，可以採用如圖2所示的構造將信號收集模塊3的功能進行整合，構成一個集成式的處理模塊，其由信號接口電路、信號調理電路、採集專用集成晶片、通訊接口電路、GPRS通訊模塊5和電源模塊幾部分。並且，可以依託於附帶加裝的電源管理模塊，提供各個裝置所需的各種電源，提供了大容量鋰離子電池和電池自動浮衝功能，使終端模塊在抽油機失電時也能正常工作，實現不間斷監測和巡檢工作。同時設在中央監控室的遠程監控組件2控制計算機系統模塊8將現場需要控制的信號(開機，關機，速度設定，參數設置，故障處理等)通過通訊機6GPS發送到現場的通訊模塊5，對現場的被控電器元件進行遠程無線控制。總體來說，遠程監控組件2採用的計算機系統模在WINDOWS NT平臺基礎上利用高級語言編寫的管理控制程序將通過GPRS系統遙測到的遠程測控終端模塊參數存入一個網絡資料庫中，供各級工程師站進行數據分析處理。監控中心配置伺服器、工控機、印表機、 UPS電源、接收機等設備，通過油田內部信道與油田區域網連接，現場數據通過GPRS方式發送到遠程監控組件2所安放的監控中心。監控中心分析站的計算機系統主要對各抽油機的工況進行監視，如果有故障井則確定故障井位置並在監控圖中發出聲光報警。對遙測到各抽油機的巡井數據進行自動分析抽油井衝程周期、繪製示功圖和分析抽油機平衡情況， 並提出優化平衡調整建議等，以利於對油井的進一步精細管理。同時，監控中心系統對抽油機巡檢歷史數據進行管理，實現統計、報表、列印等功能並具有IISanternet information server)網絡信息發布功能，通過註冊後可以在油田區域網上對所各抽油機的工作狀況進行查詢、瀏覽和列印等工作，權限可以分配給採油隊、採油礦、採油廠等相關管理人員。數據也可以和油田其他MIS系統接口，供其他MIS系統使用。該計算機系統模中，使用適合油田工藝和管理的專用軟體和GPRS無線數傳終端模塊，系統無線遙測遙控主機(RTU)將檢測到的單口採油井的現場狀態，通過無線方式傳送給監控中心，從而實現各單井狀態的集中監控，減少人員投入，有力的縮短油井故障發現和排除時間，極大的提高了生產效率，同時系統的性價比特高。具體在實際使用時，可實現油井信息管理的功能如下①、繪製抽油機井功圖、連續功圖、疊加功圖繪製、電流圖繪製、套壓、回壓、溫度、 三相電流、自噴井油壓測量最新數據曲線。②、根據實際情況來設置報警條件，對於超出範圍的數據自動保存到資料庫，具備查詢功能，對於重要的報警，發送到指定的手機。③、數據查詢功能，對於歷史數據可以方便地查詢。④、立即查詢功能，對於需要及時知道的數據，發送指令可以立即取回。⑤、報表自動生成功能，可以更加選擇的日期，自動生成當日所有油井的測量數據的EXCEL文件。⑥、對於抽油機井自動計算單井的日產量和液面。⑦、控制採油設備的啟停機。⑧、遠程拍照，照片發到手機或郵箱。⑨、井區非法闖入報警。⑩、提供需要的各種報表。
權利要求
1.一種油田油井的遠程管理裝置，包括有遠程傳感組件與遠程監控組件，所述的遠程傳感組件與遠程監控組件通過無線數據進行通訊互聯，其特徵在於所述的遠程傳感組件包括有容納盒，所述的容納盒內設置有信號收集模塊，所述信號收集模塊的輸入端連接有主傳感器模塊，所述信號收集模塊的輸出端連接有通訊模塊；所述的遠程監控組件包括有容納箱，所述的容納箱內設置有通訊機，所述通訊機的信號輸出端連接有實時資料庫伺服器，所述通訊機的控制埠連接有計算機系統模塊。
2.根據權利要求1所述的油田油井的遠程管理裝置，其特徵在於所述的信號收集模塊設置有輔助通訊埠，所述的輔助通訊埠上連接有輔助控制模塊。
3.根據權利要求1所述的油田油井的遠程管理裝置，其特徵在於所述的實時資料庫伺服器上安裝有監控瀏覽終端模塊。
4.根據權利要求1所述的油田油井的遠程管理裝置，其特徵在於所述的計算機系統模塊上設置有計算機通訊輔助模塊。
5.根據權利要求1所述的油田油井的遠程管理裝置，其特徵在於所述的容納箱上設置有顯示器，所述顯示器的輸入端連接計算機系統模塊的顯示埠。
6.根據權利要求1所述的油田油井的遠程管理裝置，其特徵在於所述的傳感器模塊包括有溫度傳感器模塊、壓力傳感器模塊、電機電流模塊、電壓傳感器抽油機載荷模塊、位移傳感器模塊、變壓器一次側電流傳感器模塊，各個模塊通過通信總線連入信號收集模塊的輸入端。
全文摘要
一種油田油井的遠程管理裝置，包括有遠程傳感組件與遠程監控組件，遠程傳感組件與遠程監控組件通過無線數據進行通訊互聯，遠程傳感組件包括有容納盒，容納盒內設置有信號收集模塊，信號收集模塊的輸入端連接有主傳感器模塊，信號收集模塊的輸出端連接有通訊模塊；遠程監控組件包括有容納箱，容納箱內設置有通訊機，通訊機的信號輸出端連接有實時資料庫伺服器，通訊機的控制埠連接有計算機系統模塊。由此，可以增加原油產量的計算方法，讓油井工作在最佳狀態，並且減少巡井費用和工作人員的勞動強度，管理人員的工作效率可以大大提高。
文檔編號G05B19/418GK102323807SQ20111019185
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月10日 優先權日2011年7月10日
發明者劉新, 張建軍, 王蓉 申請人:常州聯科電氣成套設備有限公司