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油田信息化(智慧油田)應(yīng)用案例1:油罐液位監(jiān)控系統(tǒng)

儲(chǔ)油罐是采油和煉油企業(yè)儲(chǔ)存油品的重要設(shè)備。儲(chǔ)油罐液位和溫度的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)企業(yè)的庫(kù)存和安全管理具有重要意義。

油罐液位和溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的人工標(biāo)尺檢查和實(shí)驗(yàn)室分析的方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)油品的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和管理決策提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)，極大地避免了安全事故的發(fā)生。

油罐液位和溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用集數(shù)據(jù)采集和無線傳輸功能于一體的DATA-6311采集通信一體機(jī)作為監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的核心設(shè)備。DATA-6311自動(dòng)采集液位計(jì)和溫度變送器的4-20mA或RS485、RS232輸出信號(hào)，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

監(jiān)控中心通過DATA-6107 GPRS通信終端接收各站點(diǎn)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并可在計(jì)算機(jī)軟件界面上隨時(shí)查看各儲(chǔ)油罐的液位和溫度信息。一旦儲(chǔ)油罐的液位和溫度數(shù)據(jù)超過上限或下限，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警。該系統(tǒng)對(duì)確保儲(chǔ)油罐和油品的安全起著重要作用。

油田信息化應(yīng)用案例2(智慧油田):輸油管道防腐監(jiān)控系統(tǒng)

石油天然氣長(zhǎng)輸埋地管道常采用防腐涂層和陰極保護(hù)技術(shù)，防止管道防腐層老化。

管道沿線往往有幾個(gè)陰極保護(hù)站，恒電位儀對(duì)管道施加負(fù)電位(一般在-0.85 ~-1.5V范圍內(nèi))，使管道對(duì)地形成陰極，形成保護(hù)，減緩腐蝕。

陰極保護(hù)測(cè)試樁是陰極保護(hù)系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備，主要用于檢測(cè)陰極保護(hù)效果和運(yùn)行參數(shù)。一般情況下，管道沿線1~2km設(shè)置一個(gè)樁。

以往陰極保護(hù)測(cè)試樁多采用萬用表和測(cè)試儀人工測(cè)試(如上圖所示)，效率低、可靠性差、危險(xiǎn)性大，難以滿足管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)的要求。

扁平RTU產(chǎn)品(微功耗測(cè)控終端DATA-6216)以其自供電、微功耗、IP68防護(hù)的特點(diǎn)，創(chuàng)新性地應(yīng)用于管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，使傳統(tǒng)的陰極保護(hù)測(cè)試樁智能化，為石油天然氣管道的防腐監(jiān)測(cè)和隱患治理提供了重要的參考和安全保障。

產(chǎn)品特點(diǎn):

★ DATA-6216用于每天定時(shí)采集管道的電位信號(hào)。

★每天定期報(bào)告一次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

★潛在數(shù)據(jù)超限時(shí)主動(dòng)報(bào)警。

★通訊網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)，通訊恢復(fù)后會(huì)自動(dòng)傳輸。

★配套的監(jiān)控軟件平臺(tái)和手機(jī)APP可自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表和分析曲線，直觀顯示管道保護(hù)狀況和變化趨勢(shì)，方便維護(hù)人員檢查和及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

★配套軟件提供陰極保護(hù)系統(tǒng)的日常維護(hù)和管理功能，可以添加、修改和刪除管道維護(hù)記錄。

工作模式:

★供電方式:鋰電池自供電(電池使用壽命2-5年。)

★通訊方式:GPRS、CDMA、短信、4G、NB-IoT可選。

★工作機(jī)制:睡眠+喚醒(定時(shí)采集，定時(shí)上傳，空閑睡眠)。

★采集和上報(bào)間隔:用戶可根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)要求自主設(shè)置。

油田信息化(智慧油田)應(yīng)用案例3:油田長(zhǎng)期關(guān)井壓力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

在華北某油田，我公司的“油田長(zhǎng)期關(guān)井壓力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”從2012年開始采用，對(duì)油田井口壓力進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。截至2017年底，我公司已為該油田提供了1000多臺(tái)套監(jiān)測(cè)設(shè)備:長(zhǎng)停壓力遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端(微功耗測(cè)控終端數(shù)據(jù)-6216)。

系統(tǒng)概述:

長(zhǎng)期關(guān)井壓力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可自動(dòng)采集井口壓力，并通過GPRS/CDMA/4G/NB-IoT無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心。該系統(tǒng)大大降低了人工巡井的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)井停井的常態(tài)化監(jiān)控，為地質(zhì)部門跟蹤長(zhǎng)井停井動(dòng)態(tài)、及時(shí)消除隱患提供了大量真實(shí)數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)組成:

功能和特點(diǎn):

◆每天定時(shí)上傳長(zhǎng)關(guān)井壓力數(shù)據(jù)，上傳周期可任意設(shè)置。

◆當(dāng)壓力數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)的上限值時(shí)，會(huì)發(fā)出智能報(bào)警。

◆自動(dòng)生成關(guān)井壓力數(shù)據(jù)分析曲線和日、月、年統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

◆建立長(zhǎng)關(guān)井電子檔案，便于管理、定位、查找和維護(hù)。

◆現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備采用電池供電的微功耗測(cè)控終端為壓力變送器供電，解決供電問題。

◆計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件采用B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，支持遠(yuǎn)程訪問和遠(yuǎn)程管理。

◆手機(jī)APP可隨時(shí)查看報(bào)警信息、測(cè)點(diǎn)狀態(tài)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并可一鍵導(dǎo)航至目的地。

監(jiān)控系統(tǒng)軟件界面:

(1)計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件界面

地圖概覽界面

數(shù)據(jù)監(jiān)控接口

曲線分析界面

⑵手機(jī)APP軟件界面

信息化應(yīng)用案例4(智慧油田):氣井緊急關(guān)斷的安全與生產(chǎn)控制系統(tǒng)

為保證安全生產(chǎn)，天然氣開采井井口一般安裝緊急切斷閥，配套建設(shè)“氣井緊急關(guān)斷安全控制系統(tǒng)”。
當(dāng)井口壓力超過集輸管道壓力或集輸管道破裂，導(dǎo)致壓力下降或周圍出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)或遠(yuǎn)程關(guān)閉井口，切斷井口與天然氣管道的連接，可及時(shí)有效防止天然氣大規(guī)模擴(kuò)散，將泄漏風(fēng)險(xiǎn)可能造成的損失降低到較低水平。

天然氣井井口工藝流程圖

注:注入丙二醇的目的是防止溫度過低時(shí)天然氣結(jié)晶堵塞管道或閥門。

某石油行業(yè)用戶利用我公司的邏輯控制器DATA-7301設(shè)計(jì)了一套先進(jìn)的氣井緊急關(guān)斷安全控制系統(tǒng)。

系統(tǒng)”。
系統(tǒng)采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)緊急切斷閥的開關(guān)控制，大大提高了安全切斷的響應(yīng)速度。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣源來自大氣中的空氣(克服了以氮?dú)鉃閯?dòng)力源，開關(guān)閥門后需要現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)置換氮?dú)獾娜秉c(diǎn))，動(dòng)力源始終保持在0.5~0.7MPa，當(dāng)緊急切斷閥開關(guān)時(shí)，動(dòng)力源壓力下降，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)通過氣泵向蓄能器供氣。
作為本系統(tǒng)的核心控制設(shè)備，邏輯控制器DATA-7301具有以下主要功能:
(1)檢測(cè)緊急切斷閥的開關(guān)狀態(tài)。
(2)檢測(cè)天然氣集輸管道上的實(shí)時(shí)壓力值，在超壓或欠壓時(shí)自動(dòng)關(guān)閉緊急切斷閥。
(3)檢測(cè)動(dòng)力源蓄能器的壓力下限和上限。當(dāng)蓄壓器壓力達(dá)到下限時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)空氣泵至蓄壓器。

補(bǔ)充氣源；當(dāng)壓力達(dá)到上限時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉氣泵，保證蓄能器壓力保持在0.5~0.7MPa范圍內(nèi)
(4)采集壓力、溫度、流量等其他儀表數(shù)據(jù)。
(5)通過數(shù)字無線電臺(tái)與生產(chǎn)控制中心進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和各種儀表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到生產(chǎn)控制中心；同時(shí)，接受生產(chǎn)控制中心的命令，進(jìn)行遠(yuǎn)程閥門啟閉操作。

邏輯控制器DATA-7301工作原理示意圖

油田信息化應(yīng)用案例5(智慧油田):采油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)概述:
采油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控采油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和井口生產(chǎn)數(shù)據(jù)；能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并自動(dòng)報(bào)警；它可以實(shí)現(xiàn)采油機(jī)的遠(yuǎn)程啟停控制。

系統(tǒng)組成:

監(jiān)控中心:服務(wù)器、值班機(jī)、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊(如果有外網(wǎng)固定IP，可以省略此設(shè)備)、采油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件。
通信網(wǎng)絡(luò):GPRS-VPN專網(wǎng)或GPRS+INTERNET公網(wǎng)。
測(cè)控設(shè)備:采油井監(jiān)控終端。
計(jì)量?jī)x表:抽油機(jī)控制柜、壓力變送器、溫度變送器、無線測(cè)力計(jì)等。

系統(tǒng)拓?fù)鋱D:

系統(tǒng)功能:
◆采油機(jī)三相電壓、三相電流、運(yùn)行狀態(tài)、功率圖數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
◆遠(yuǎn)程監(jiān)控油壓、套壓、回壓、井口溫度等實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
◆遠(yuǎn)程啟動(dòng)和關(guān)閉采油機(jī)。
◆現(xiàn)場(chǎng)停電、采油機(jī)故障、電壓斷相、壓力過大、溫度過高時(shí)，自動(dòng)報(bào)警。
◆可實(shí)現(xiàn)參數(shù)異常時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)或定時(shí)啟動(dòng)。
◆支持生產(chǎn)井監(jiān)控終端工作參數(shù)和上下報(bào)警值的遠(yuǎn)程設(shè)置。
◆自動(dòng)生成采油機(jī)運(yùn)行參數(shù)或井口生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表和趨勢(shì)分析曲線。
◆支持地圖管理功能，可以直觀顯示油區(qū)所有生產(chǎn)井的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

采油監(jiān)控終端安裝地點(diǎn):

應(yīng)用案例:

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)滲透到工業(yè)生產(chǎn)的方方面面。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)一方面提高了設(shè)備設(shè)施的安全性，另一方面大大提高了生產(chǎn)效率，解放了人力。

吉林油田公司是隸屬于中國(guó)石油的大型區(qū)域公司，是具有50年歷史的大型國(guó)有企業(yè)，中國(guó)石油四大生產(chǎn)油田之一。

2014年底，我公司在吉林油田部署了采油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)大量分散的采油井的在線遠(yuǎn)程監(jiān)控，開啟了采油井智能管理的新篇章。

本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)采油井的運(yùn)行狀態(tài)、控制方式和工作電流/電壓的遠(yuǎn)程監(jiān)控；通過設(shè)置電子圍欄，實(shí)現(xiàn)了安全報(bào)警。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)采油井油泵的遠(yuǎn)程啟?？刂?。

該系統(tǒng)主要由DATA-9201、監(jiān)控中心數(shù)據(jù)接收模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件組成，采用GPRS-VPN網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。

DATA-9201是該系統(tǒng)的核心設(shè)備。通過與原采油井電機(jī)控制柜對(duì)接，實(shí)現(xiàn)電機(jī)狀態(tài)和數(shù)據(jù)的采集和運(yùn)行控制；實(shí)現(xiàn)了GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程通信。當(dāng)設(shè)備狀態(tài)異常、安全異常、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)不及時(shí)時(shí)，主動(dòng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)采油井無人值守。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、LoRa、NB-IoT等技術(shù)的不斷創(chuàng)新，我們相信“智慧油田”會(huì)在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，變得更加智能。在不久的將來，將實(shí)現(xiàn)“設(shè)施全聯(lián)網(wǎng)，設(shè)備自主智能運(yùn)行”。

主要設(shè)備組成

1.監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)(單個(gè)測(cè)量點(diǎn))

2.監(jiān)控中心

備注:客戶也可以直接租用平聲云平臺(tái)。

云平臺(tái)詳情:http://www.data86.com/? p = 5560

油田信息化應(yīng)用案例5(智慧油田):防噴器控制裝置遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

在油田鉆修井過程中，當(dāng)出現(xiàn)井涌、井噴等緊急情況時(shí)，防噴器及其控制裝置能快速封堵井口，對(duì)保證鉆修井的順利進(jìn)行和現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安全具有重要意義。

為了全面提高安全管理水平，某油田鉆井公司建設(shè)了一套“防噴器控制裝置遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”，對(duì)各鉆修井作業(yè)平臺(tái)的防噴器控制裝置運(yùn)行狀態(tài)和平臺(tái)位置進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。

用戶需求:

◆實(shí)時(shí)監(jiān)控防噴器控制裝置的油箱液位、液壓控制系統(tǒng)壓力、操作手柄狀態(tài)和裝置位置。

◆液位、壓力數(shù)據(jù)和手柄狀態(tài)信息可就地顯示，方便現(xiàn)場(chǎng)人員查看。

◆無線實(shí)時(shí)上傳現(xiàn)場(chǎng)信息，可由公司專業(yè)管理人員遠(yuǎn)程監(jiān)控、分析和指導(dǎo)。

解決方案:

根據(jù)用戶的監(jiān)控需求和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境，我公司制定了以下解決方案，系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下所示。

備注:DATA-9201為防爆遙測(cè)終端，內(nèi)置RTU和10.2英寸液晶屏，安裝在防噴器控制裝置的保護(hù)盒內(nèi)。

實(shí)施功能:

★采集1路液位和15路壓力數(shù)據(jù)。如果壓力和液位數(shù)據(jù)超過時(shí)限，將自動(dòng)報(bào)警。

★采集六個(gè)操作手柄的實(shí)時(shí)位置(每個(gè)手柄有左、中、右三種狀態(tài))。

★采集GPS模塊的定位數(shù)據(jù)。

★液晶屏就地圖形化顯示壓力、液位和設(shè)備狀態(tài)。

★通過4G無線網(wǎng)絡(luò)將各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息實(shí)時(shí)上傳到中心服務(wù)器。

★電腦端的監(jiān)控軟件和手機(jī)APP同步顯示各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，可自動(dòng)生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表和分析曲線。

設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)展示:

應(yīng)用摘要:

該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、狀態(tài)變化監(jiān)測(cè)及時(shí)、GPS定位誤差小于5m等優(yōu)點(diǎn)。施工效果完全滿足用戶需求，得到業(yè)主的充分肯定。在油田鉆井安全管理領(lǐng)域具有重要的推廣價(jià)值。

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