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RTU技术在油田自动化管理中的应用

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RTU技术在油田自动化管理中的应用
2020-10-26 17:05:18 阅读:11 发布人:纵横智控

前言:

当前, 随着 移动 通信 技 术 的成熟 应 用及 互联 网信 息技术 的 不断 更新 发展 ,数 字化 、 自动化 、智 能化 正在 改 变我 们 的工作 、生活和 学 习方 式。 尤其 在数 字化 油田建 设 中, 实现 油 田生产 管 理 自动化 则 能够 大 大降低 员工劳 动强度 ,提 高生产效 率, 实现 企 业提质 增效。现在 ,借助 RTU(远程控制 终端 )就可以 实现油 田采油井 、注水 井 、计 量 间 、电 力运行 的 自动 化 管理 和 无人 值 守,有 助 于加快 推进 油气生 产物联 网 (A11)系统 的建设 进程 。


一、RTU (远程控制终端 )简介

RTU (远 程 控 制 终 端 ) 是 REMOTETERMINALUNIT的简 称 ,它 主 要 应 用 于 生产 现 场 设备 的 监测 、控制 与数 据采 集 。 由于RTU具 有 超大 的数 据存 储量 、便捷 的通 讯功能和强大 的适用严 寒酷 暑环境的能力 ,并且提供 多样的程序设计 功能,特别是在信息技术 、网络 技术飞速发展 的今天 ,RTU能够更加方便 、快 捷地 适用 于许 多生产 领域 。例 如 RTU可 以覆盖 从油井井 口、计量 间、联合站到生产调度指挥 中心的 自下而上 自动化控制应用 。


二、RTU的两种常见使 用方式

2.1RTU的GPRS数据 采集RTU通 过 GPRS无 线 网络将 生 产数 据传输到调度 中心的服务器上 ,实现数据远程 、透明、实时传输 。它具有永远在线 ,自动重连 的优点 ,可 以直接 与各种 需要远程无线通信 的设备通 过 串 口连 接, 如智 能仪 器 仪表 、PLC等设备,同时能与各种组 态软件实现 自由协议 。GPRS数据采集 精准 ,并 且抗干扰性 强,有效地解 决了生产现场的数据采集 问题 。

2.2RTU的通道报 警与短信息联动

在 用户 端 通过 配置 设备 的报 警和 短信 息提醒联动功 能,用户可 以设定某个或 多个类 型的报警 限值 ,只要 出现测量值超过设置 的报 警限值情况 ,即可向预设的手机用户发送报 警短信,用户可 以及时 了解每次警情 ,有 效杜绝 险情所带来 的无畏损 失和不 良后果 。


三、RTU在 油田中的应用

3.1RTU在采油井 中的应用

在油 田生产 中,最重要 的就是采油井 ,它们大多分布在相距遥远 的各个采 油井场 。及时准确地对每 口井 的工作状况进行 监测和 控制,是前线采油队一项最基础 也最重 要的工作。现在油 田的 日常巡检方式还是采用 常见的人工巡检,它易受外在因素影响 ,如下雨、下雪等恶劣天气,造成巡检不及时 ,数据 采集精 准度低 ,从而不能及时掌握井场采油井 的井况 ,配套 的调整措施 不能及时跟进,影响油 田正常生产。随着 油 田信 息 化建 设水 平不 断提 高 ,可以采用 自动化设备对抽油井 的井况和生产参数进 行采集和控 制。RTU具有 强大 的计算 能力 、良好 的环 境适 应能力、多种通讯接 口,使其成为 油 田生产 自动 化 设备 上不 可替代 的产 品。RTU 作为 抽油 机 的控制 核心 ,对抽 油机 的工作 起着 实时 监督 控制 作用 。RTU在抽 油 井 中可 以实现 以下功能 。

RTU技术在油田自动化管理中的应用

3.1.1实现生产动态 图的绘制

根据 生产 要 求,可 实时 采集 抽油 井井 口的各项生产数据 ,绘制成 油井示功图,作为分析诊断抽油机井运行状况的依据 。

3.1.2实现生产设备智能控制

通 过 自动 采集 油 压、套 压、 电流等 实 时数据参数,及时监测抽油机启停等运 行状态 ,实现生产 现场 实时掌控 ,并根据生产调度实 际需要远程控制抽 油机 运行状 态。

3.1.3实现设备运转 高效节能

根 据油 井 出油 含水 情况 ,可 以实现 自动调节控制抽油机 的转速 、冲次等参数 ,使抽油机在最合理 的工作状态下运行 ,减少损耗 ,提高效率 ,达到节 能效果 。

3.1.4实现智能预警功 能

通 过分 析油 井示 工 图,分析 当前 油井 的工作情况 ,如漏失 、杆脱 、出沙、结蜡等状况,并对抽油机的井 口盘根漏油 、油杆 卡杆、断杆等状况进行远程停机操作 ,实现对抽 油机 等设备的安全保护。


3.2RTU在计量间 中的应用

油 田生产 中 的各个 计量 间 ,主 要用 来汇集各 油井所 产原油,同时对各油井所产原油进行油气分 离、计 量原油、伴热等 。此外 ,计量间还承担着注水 井的管理工作 。安装在计量 间的RTU通过测量各管汇的温度、压力等参数 ,向各 自动注水 阀门下达 注水指令,实现注水井的 自动注 水。计量 间 RTU还 需完成 各油井 的掺水控制 。大庆油 田由于天气及工艺的原因 ,需要 向 原油 中掺入 热 水, 以保证 原油 的流 动性 。RTU 需要 根据 设定 的工 作温 度 向原油 管汇中掺入适量 的热水 ,以保证 原油的温度。通过 RTU 的 自动 控制 ,最终 实现 中、小站场 无人值守,大型站场少人值守的 目标 。


3.3RTU在电力 系统 中的应 用

电力系 统是 油 田生产 系统 的一 个重 要组成部分 ,它 的安全 、平稳、高效运行是油 田生产 的重要保证 。当前,随着油 田生产对 电力系统 的要求越来越 高,管理者对电力系统的监测和控 制要 求也 日益提 高。通过 RTU设备 采集电力设备 的实 时数据 ,并精 准执 行控制和调度指令 ,其优势和作用越来越 得到广泛认可,可以说它是实现油 田电力系 统安全、可靠、平稳运行的必不可少的手段之一 。

RTU作 为 电力调 度 自动化系 统 的基础 设备。它 把油 田电力系 统 中分布 在 不 同地方 的输 电线路 、变 电所等 联合 成 一个 高效有 机 整体,并进行统一的 电力生产和调度 指挥 。借助RTU实 时对 电力 系统 中各运 行 电气设 备 的运行状 态和工况特性进行动态监测和控制 ,以实现油 田电力系统的高效、平稳运行 ,最终达到无人 (或 少人 )值守 的自动化、智 能化 调度管理 目标 。


四、应用前景

RTU 作为 一种 高效 、可靠 的远 程 自动化控制设备 ,它在油 田生产领 域具有广阔的应用空 间。RTU在 油 田生产 的大规模 应 用,可 有效降低员工 的劳动强度 ,提 高油 田生产 管理的自动化程度 ,提高生产效率 。将来 ,随着通讯技术的进一步发展 ,特别是无线通讯技术 的广泛应 用,RTU 与设 备、仪 表之 间 的连接 将变得更加 简 单,RTU 也会在 数字 化油 田建 设 中发挥更大的作用。


五、结论

RTU (远程 控 制终 端 )以其 良好 的 可扩展性 、强大的存储能力 以及较强的适应能力 ,为加快推进油 田生产 管理 自动化建设提供 了保障 。将来 ,随着 油田物联网技术、无线网络通讯 技术 的快 速发 展,RTU与 井 口各 设备 联接的通讯方式将从有线传 输逐 步转换成无线网络传输 ,这将助推油 田 自动化 建设实施变得更加简单高效 ,油 田自动化 管理水 平也将 得到极大提升。


关键词:油田RTU