信息化油田——智慧油田案例分享

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油田信息化(智慧油田)应用案例1:油罐液位监控系统

储油罐是采油和炼油企业储存油品的重要设备。储油罐液位和温度的准确测量对企业的库存和安全管理具有重要意义。

油罐液位和温度在线监测系统改变了传统的人工标尺检查和实验室分析的方法，实现了对油品的实时动态监测，为生产经营和管理决策提供了准确的数据依据，极大地避免了安全事故的发生。

油罐液位和温度在线监测系统采用集数据采集和无线传输功能于一体的DATA-6311采集通信一体机作为监测现场的核心设备。DATA-6311自动采集液位计和温度变送器的4-20mA或RS485、RS232输出信号，并通过GPRS网络实时传输到监控中心。

监控中心通过DATA-6107 GPRS通信终端接收各站点的监控数据，并可在计算机软件界面上随时查看各储油罐的液位和温度信息。一旦储油罐的液位和温度数据超过上限或下限，系统将自动报警。该系统对确保储油罐和油品的安全起着重要作用。

油田信息化应用案例2(智慧油田):输油管道防腐监控系统

石油天然气长输埋地管道常采用防腐涂层和阴极保护技术，防止管道防腐层老化。

管道沿线往往有几个阴极保护站，恒电位仪对管道施加负电位(一般在-0.85 ~-1.5V范围内)，使管道对地形成阴极，形成保护，减缓腐蚀。

阴极保护测试桩是阴极保护系统中必不可少的设备，主要用于检测阴极保护效果和运行参数。一般情况下，管道沿线1~2km设置一个桩。

以往阴极保护测试桩多采用万用表和测试仪人工测试(如上图所示)，效率低、可靠性差、危险性大，难以满足管道阴极保护监测的要求。

扁平RTU产品(微功耗测控终端DATA-6216)以其自供电、微功耗、IP68防护的特点，创新性地应用于管道阴极保护监测领域，使传统的阴极保护测试桩智能化，为石油天然气管道的防腐监测和隐患治理提供了重要的参考和安全保障。

产品特点:

★ DATA-6216用于每天定时采集管道的电位信号。

★每天定期报告一次监测数据。

★潜在数据超限时主动报警。

★通讯网络中断时，数据会自动存储，通讯恢复后会自动传输。

★配套的监控软件平台和手机APP可自动生成统计报表和分析曲线，直观显示管道保护状况和变化趋势，方便维护人员检查和及时采取应对措施。

★配套软件提供阴极保护系统的日常维护和管理功能，可以添加、修改和删除管道维护记录。

工作模式:

★供电方式:锂电池自供电(电池使用寿命2-5年。)

★通讯方式:GPRS、CDMA、短信、4G、NB-IoT可选。

★工作机制:睡眠+唤醒(定时采集，定时上传，空闲睡眠)。

★采集和上报间隔:用户可根据实际监测要求自主设置。

油田信息化(智慧油田)应用案例3:油田长期关井压力远程监控系统

在华北某油田，我公司的“油田长期关井压力远程监控系统”从2012年开始采用，对油田井口压力进行远程监控。截至2017年底，我公司已为该油田提供了1000多台套监测设备:长停压力远程监测终端(微功耗测控终端数据-6216)。

系统概述:

长期关井压力远程监控系统可自动采集井口压力，并通过GPRS/CDMA/4G/NB-IoT无线网络传输至监控中心。该系统大大降低了人工巡井的劳动强度，实现了长井停井的常态化监控，为地质部门跟踪长井停井动态、及时消除隐患提供了大量真实数据。

系统组成:

功能和特点:

◆每天定时上传长关井压力数据，上传周期可任意设置。

◆当压力数据超过预设的上限值时，会发出智能报警。

◆自动生成关井压力数据分析曲线和日、月、年统计报表。

◆建立长关井电子档案，便于管理、定位、查找和维护。

◆现场监控设备采用电池供电的微功耗测控终端为压力变送器供电，解决供电问题。

◆计算机监控系统软件采用B/S结构设计，支持远程访问和远程管理。

◆手机APP可随时查看报警信息、测点状态、监测数据，并可一键导航至目的地。

监控系统软件界面:

(1)计算机监控软件界面

地图概览界面

数据监控接口

曲线分析界面

⑵手机APP软件界面

信息化应用案例4(智慧油田):气井紧急关断的安全与生产控制系统

为保证安全生产，天然气开采井井口一般安装紧急切断阀，配套建设“气井紧急关断安全控制系统”。
当井口压力超过集输管道压力或集输管道破裂，导致压力下降或周围出现险情时，系统可自动或远程关闭井口，切断井口与天然气管道的连接，可及时有效防止天然气大规模扩散，将泄漏风险可能造成的损失降低到较低水平。

天然气井井口工艺流程图

注:注入丙二醇的目的是防止温度过低时天然气结晶堵塞管道或阀门。

某石油行业用户利用我公司的逻辑控制器DATA-7301设计了一套先进的气井紧急关断安全控制系统。

系统”。
系统采用气动执行机构实现紧急切断阀的开关控制，大大提高了安全切断的响应速度。气动执行机构的气源来自大气中的空气(克服了以氮气为动力源，开关阀门后需要现场手动置换氮气的缺点)，动力源始终保持在0.5~0.7MPa，当紧急切断阀开关时，动力源压力下降，控制系统会自动通过气泵向蓄能器供气。
作为本系统的核心控制设备，逻辑控制器DATA-7301具有以下主要功能:
(1)检测紧急切断阀的开关状态。
(2)检测天然气集输管道上的实时压力值，在超压或欠压时自动关闭紧急切断阀。
(3)检测动力源蓄能器的压力下限和上限。当蓄压器压力达到下限时，自动启动空气泵至蓄压器。

补充气源；当压力达到上限时，自动关闭气泵，保证蓄能器压力保持在0.5~0.7MPa范围内
(4)采集压力、温度、流量等其他仪表数据。
(5)通过数字无线电台与生产控制中心进行远程通信，将现场设备运行状态和各种仪表数据实时发送到生产控制中心；同时，接受生产控制中心的命令，进行远程阀门启闭操作。

逻辑控制器DATA-7301工作原理示意图

油田信息化应用案例5(智慧油田):采油井远程监控系统

系统概述:
采油井远程监控系统可以实时监控采油机的运行状态和井口生产数据；能及时发现设备故障并自动报警；它可以实现采油机的远程启停控制。

系统组成:

监控中心:服务器、值班机、GPRS数据传输模块(如果有外网固定IP，可以省略此设备)、采油井远程监控系统软件。
通信网络:GPRS-VPN专网或GPRS+INTERNET公网。
测控设备:采油井监控终端。
计量仪表:抽油机控制柜、压力变送器、温度变送器、无线测力计等。

系统拓扑图:

系统功能:
◆采油机三相电压、三相电流、运行状态、功率图数据远程监控。
◆远程监控油压、套压、回压、井口温度等实时生产数据。
◆远程启动和关闭采油机。
◆现场停电、采油机故障、电压断相、压力过大、温度过高时，自动报警。
◆可实现参数异常时自动关机或定时启动。
◆支持生产井监控终端工作参数和上下报警值的远程设置。
◆自动生成采油机运行参数或井口生产数据的统计报表和趋势分析曲线。
◆支持地图管理功能，可以直观显示油区所有生产井的实时运行状态。

采油监控终端安装地点:

应用案例:

物联网技术已经渗透到工业生产的方方面面。传统工业企业一方面提高了设备设施的安全性，另一方面大大提高了生产效率，解放了人力。

吉林油田公司是隶属于中国石油的大型区域公司，是具有50年历史的大型国有企业，中国石油四大生产油田之一。

2014年底，我公司在吉林油田部署了采油井远程监控系统。该系统实现了对大量分散的采油井的在线远程监控，开启了采油井智能管理的新篇章。

本发明不仅实现了对采油井的运行状态、控制方式和工作电流/电压的远程监控；通过设置电子围栏，实现了安全报警。同时可以实现采油井油泵的远程启停控制。

该系统主要由DATA-9201、监控中心数据接收模块和远程监控系统软件组成，采用GPRS-VPN网络构建。

DATA-9201是该系统的核心设备。通过与原采油井电机控制柜对接，实现电机状态和数据的采集和运行控制；实现了GPRS网络与监控中心的远程通信。当设备状态异常、安全异常、监控数据不及时时，主动报警，实现采油井无人值守。

随着物联网、云计算、LoRa、NB-IoT等技术的不断创新，我们相信“智慧油田”会在越来越多的领域得到应用，变得更加智能。在不久的将来，将实现“设施全联网，设备自主智能运行”。

主要设备组成

1.监控现场(单个测量点)

2.监控中心

备注:客户也可以直接租用平声云平台。

云平台详情:http://www.data86.com/? p = 5560

油田信息化应用案例5(智慧油田):防喷器控制装置远程监控系统

在油田钻修井过程中，当出现井涌、井喷等紧急情况时，防喷器及其控制装置能快速封堵井口，对保证钻修井的顺利进行和现场人员的人身安全具有重要意义。

为了全面提高安全管理水平，某油田钻井公司建设了一套“防喷器控制装置远程监控系统”，对各钻修井作业平台的防喷器控制装置运行状态和平台位置进行远程实时监控。

用户需求:

◆实时监控防喷器控制装置的油箱液位、液压控制系统压力、操作手柄状态和装置位置。

◆液位、压力数据和手柄状态信息可就地显示，方便现场人员查看。

◆无线实时上传现场信息，可由公司专业管理人员远程监控、分析和指导。

解决方案:

根据用户的监控需求和现场应用环境，我公司制定了以下解决方案，系统拓扑图如下所示。

备注:DATA-9201为防爆遥测终端，内置RTU和10.2英寸液晶屏，安装在防喷器控制装置的保护盒内。

实施功能:

★采集1路液位和15路压力数据。如果压力和液位数据超过时限，将自动报警。

★采集六个操作手柄的实时位置(每个手柄有左、中、右三种状态)。

★采集GPS模块的定位数据。

★液晶屏就地图形化显示压力、液位和设备状态。

★通过4G无线网络将各种数据和状态信息实时上传到中心服务器。

★电脑端的监控软件和手机APP同步显示各设备的运行状态，可自动生成数据统计报表和分析曲线。

设备安装现场展示:

应用摘要:

该系统具有数据采集准确、状态变化监测及时、GPS定位误差小于5m等优点。施工效果完全满足用户需求，得到业主的充分肯定。在油田钻井安全管理领域具有重要的推广价值。

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