圖1.長(zhǎng)慶數(shù)字化井場(chǎng)

1. 系統(tǒng)架構(gòu)（三級(jí)層遞式通訊鏈路）

（1）單井?dāng)?shù)據(jù)采集：功圖采集控制器（以下簡(jiǎn)稱采集器）實(shí)時(shí)采集油井或注水閥組間數(shù)據(jù)。單井采集功圖、電機(jī)三相電量、井口油壓（或匯管壓力），遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)開(kāi)停等；注水閥組間采集各水井注水壓力、注水瞬時(shí)流量、累計(jì)流量，分水器壓力等。

（2）井場(chǎng)數(shù)據(jù)采集：井場(chǎng)RTU通過(guò)SMSF本地?zé)o線數(shù)字化通訊網(wǎng)絡(luò)管理井場(chǎng)各個(gè)采集器,即管理井場(chǎng)N口油井和注水閥組間的數(shù)據(jù)采集、控制，N取值1～22。RTU受令采集井場(chǎng)數(shù)據(jù)并上傳至站控中心,也受令下達(dá)要求采集器遠(yuǎn)程啟停抽油機(jī)或調(diào)配注水閥組間流量等。

（3）站控?cái)?shù)據(jù)采集：站控中心通過(guò)無(wú)線網(wǎng)橋等遠(yuǎn)程控制管理各個(gè)井場(chǎng)RTU。RTU以Ethernet接口連接井場(chǎng)交換機(jī)，交換機(jī)連接無(wú)線網(wǎng)橋，站控中心同樣以無(wú)線網(wǎng)橋方式接入數(shù)據(jù)服務(wù)器，RTU與站控中心的通訊鏈路即搭建成功。站控中心根據(jù)設(shè)置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)并形成報(bào)表，還可進(jìn)行遠(yuǎn)程開(kāi)停抽油機(jī)或調(diào)配注水閥組間流量等操作。

圖2. 閥組間采用SM40P-5000KB-F無(wú)線傳輸模式

圖3.閥組間采用協(xié)議轉(zhuǎn)換箱485總線連接到井場(chǎng)RTU模式

2.實(shí)施方案

2.1.井場(chǎng)監(jiān)測(cè)

通過(guò)上述系統(tǒng)架構(gòu)可知，本系統(tǒng)以RTU為中間橋梁，實(shí)現(xiàn)單井、井場(chǎng)、站控三級(jí)層遞式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。對(duì)RTU而言，視距半徑300米內(nèi)的井群可視為一個(gè)井場(chǎng)。

（1）單井監(jiān)測(cè)：每口油井安裝一臺(tái)稱采集器、配套各型井參數(shù)傳感器監(jiān)測(cè)單井?dāng)?shù)據(jù)，以SMSF本地?zé)o線方式上傳給井場(chǎng)RTU.

（2）閥組間監(jiān)測(cè)：安裝協(xié)議轉(zhuǎn)換箱測(cè)取數(shù)據(jù)以485總線上傳給RTU或者安裝SM40P-5000KB-F型閥組間采集器測(cè)取數(shù)據(jù)以SMSF本地?zé)o線方式上傳給井場(chǎng)RTU。

（3）井場(chǎng)監(jiān)測(cè)：每個(gè)井場(chǎng)安裝一臺(tái)RTU監(jiān)測(cè)井場(chǎng)內(nèi)所有油井和注水閥組間數(shù)據(jù)。

2.2.井場(chǎng)配置

3.本方案優(yōu)點(diǎn)

3.1.結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)，采用卡裝、強(qiáng)磁吸附式安裝，優(yōu)點(diǎn)：

（1）不動(dòng)火、不動(dòng)焊、不動(dòng)鉆、不動(dòng)土，不破壞井場(chǎng)原貌；

（2）安裝、拆卸、移位、搬遷方便快捷；

（3）安裝安全、牢固、維護(hù)方便，不影響井場(chǎng)作業(yè)；

3.2.三級(jí)層遞式結(jié)構(gòu)，清晰明朗，優(yōu)點(diǎn)：

（1）單井傳感器采用有線方式：滿足功圖采集的密集性、可靠性、穩(wěn)定性。

（2）采集器與RTU采用無(wú)線方式：無(wú)需挖溝、鋪管、布線等，節(jié)省安裝成本。

（3）這種結(jié)構(gòu)為未來(lái)數(shù)字化平臺(tái)擴(kuò)展奠定基礎(chǔ)，擴(kuò)展方便。

3.3.調(diào)試簡(jiǎn)單、快捷。優(yōu)點(diǎn)：

本系統(tǒng)調(diào)試簡(jiǎn)單，僅僅井站設(shè)置、井場(chǎng)配置、系統(tǒng)輪巡配置三步驟即可完成，一般為安裝完畢就等于調(diào)試完畢。系統(tǒng)借助無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，可以遠(yuǎn)程對(duì)RTU、功圖采集器進(jìn)行升級(jí)、配置、故障檢測(cè)、維護(hù)等，一般無(wú)需到開(kāi)車(chē)上山。

（1）單井測(cè)試：提供中文調(diào)試手冊(cè)，此工作在現(xiàn)場(chǎng)單井安裝完畢之后即刻進(jìn)行。配備現(xiàn)場(chǎng)SM40P-5000K系統(tǒng)檢測(cè)工具，針對(duì)功圖采集控制器等快捷調(diào)試，重點(diǎn)檢測(cè)安裝接線正確性、單井功能的正確性。近程無(wú)線檢測(cè)，無(wú)須連接RTU,無(wú)需打開(kāi)功圖采集控制器，坐在現(xiàn)場(chǎng)值班室或車(chē)內(nèi)打開(kāi)筆記本電腦接上無(wú)線通訊終端即可檢測(cè)，方便快捷。確保現(xiàn)場(chǎng)一次性安裝完畢、一次性檢驗(yàn)測(cè)試完畢，確保一次安裝合格率，避免反復(fù)上山，節(jié)省綜合成本。

（2）井場(chǎng)測(cè)試：提供中文調(diào)試手冊(cè)。此工作在井場(chǎng)RTU安裝完畢之后即刻進(jìn)行。針對(duì)井場(chǎng)RTU快捷調(diào)試，重點(diǎn)檢測(cè)井場(chǎng)RTU系統(tǒng)功能正確性、穩(wěn)定性。拉一根網(wǎng)線一端連接RTU一端連接筆記本電腦。坐在現(xiàn)場(chǎng)值班室或車(chē)內(nèi)打開(kāi)筆記本電腦接即可檢測(cè)，方便快捷。確保現(xiàn)場(chǎng)一次性安裝完畢、一次性檢驗(yàn)測(cè)試完畢，確保一次安裝合格率，避免反復(fù)上山，節(jié)省綜合成本。

（3）站控測(cè)試：提供中文調(diào)試手冊(cè)。此工作在井場(chǎng)全部安裝完畢之后進(jìn)行。無(wú)需配備檢測(cè)工具，針對(duì)已安裝井場(chǎng)系統(tǒng)調(diào)試，重點(diǎn)檢測(cè)整個(gè)系統(tǒng)通訊鏈路穩(wěn)定性、功能正確性、穩(wěn)定性。遠(yuǎn)程無(wú)線檢測(cè)，坐在站控中心打開(kāi)電腦即可檢測(cè)，方便快捷。遠(yuǎn)程設(shè)置參數(shù)、遠(yuǎn)程升級(jí)軟件、遠(yuǎn)程功能測(cè)試等，確保井場(chǎng)RTU試完畢，確保安裝合格率，無(wú)需上山，節(jié)省綜合成本。

3.4.比對(duì)校驗(yàn)：

我們擁有自己的標(biāo)準(zhǔn)儀器，可對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)校驗(yàn)：

（1）檢測(cè)操作方便：利用現(xiàn)在井上已有的工字架，液壓式傳感器配合儀器操作，無(wú)需卸負(fù)荷等操作，節(jié)省時(shí)間。

（2）比對(duì)方便快捷：儀器自動(dòng)錄取本身測(cè)試的功圖，同步錄取功圖采集器的功圖。在一個(gè)界面上疊加。自動(dòng)顯示比對(duì)圖形及參數(shù)。回放到電腦上即可生成文檔，直接作為比對(duì)報(bào)告，無(wú)需再編輯。