摘要：簡單介紹了電泵井系統(tǒng)的現(xiàn)狀，針對本節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)的總體要求和技術(shù)指標，給出油田電泵井節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案。對提高采油廠的自動化管理與控制水平、經(jīng)濟效益、產(chǎn)品質(zhì)量有重要意義。

    關鍵詞：傳感器 GPRS 電泵井節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)

隨著油田的發(fā)展及工業(yè)自動化水平的提高，出現(xiàn)了一種服務于油田采油的新技術(shù)，即利用現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集技術(shù)開發(fā)的EDA90系列模塊和由計算機組成的系統(tǒng)對采油設備、采油數(shù)據(jù)的遠距離監(jiān)控與采集。

電泵井是油田保證原油高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要設施，電泵井能否發(fā)揮重要作用，對油田完成原油產(chǎn)量起到至關重要的作用。目前大多由人工每日定時檢查設備運行情況并測量、統(tǒng)計采油數(shù)據(jù)。由于油井數(shù)量多且分布范圍由幾十至上百平方公里，這種方式必然使工人勞動強度加重，且影響了設備監(jiān)控與采油數(shù)據(jù)的實時性和準確性。所以油場的自動化、信息化就顯得極為突出。

本文討論的系統(tǒng)基于下述觀點，即目前的以計算機、GPRS無線數(shù)傳電臺為基礎的油田監(jiān)測和操作系統(tǒng)可大大提高油田生產(chǎn)效率，降低綜合成本，實現(xiàn)油田生產(chǎn)、管理和自動化、信息化。為了達到這個目標，必須開發(fā)一個可靠的以微型計算機技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)為基礎的油田監(jiān)測和操作系統(tǒng)，開發(fā)新而廉價的油田作業(yè)監(jiān)測方法，開發(fā)易為用戶存取的數(shù)據(jù)庫和記錄系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體要求

本系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)電泵的綜合系統(tǒng)優(yōu)化。主要對井口參數(shù)的數(shù)量實時檢測，及時發(fā)現(xiàn)電泵井運行故障，并快速排除，縮短油井故障處理時間，提高開井時率，提高原油產(chǎn)量；實現(xiàn)電泵井的變頻閉環(huán)調(diào)節(jié)，合理匹配抽吸參數(shù)，提高系統(tǒng)效率；實現(xiàn)電泵井功率因素智能補償，提高功率因數(shù)，降低能耗。

    （1）檢測及遠傳

系統(tǒng)中的電泵井SU（Supervisor Unit,監(jiān)控單元）設備主要實現(xiàn)電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電量、頻率、井口回壓、井口溫度等參數(shù)的測量并實現(xiàn)遠程自動傳輸。

井口控制器具有有功功率、無功功率、功率因數(shù)、日用電量等參數(shù)的計算功能。

對電泵井停機、電壓過大或欠壓、電流過流或欠載、井口回壓過高或過低等異常情況監(jiān)測報警。

（2）節(jié)能及優(yōu)化調(diào)節(jié)

建立采油廠電泵井系統(tǒng)綜合整體優(yōu)化信息平臺，全面系統(tǒng)地對全廠電泵井系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化與遠程監(jiān)控。

（2）提高管理水平

本系統(tǒng)以實現(xiàn)電泵井系統(tǒng)參數(shù)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、自動高效優(yōu)化運算、節(jié)能降耗、遠程自動監(jiān)控為目的。集參數(shù)的監(jiān)測、優(yōu)化、自動調(diào)節(jié)、報警、記錄、報表打印、運行保護及運行設置于一體，準確、快速、高效、方便地實現(xiàn)電泵的自動化管理，提高采油廠電泵的管理水平。

2 系統(tǒng)設計

2．1 設計原則

系統(tǒng)設計遵循“先進性、實用性、可靠性”的基本原則，采用集散型二級網(wǎng)絡優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計，以高起點技術(shù)為標準，以方便操作、可靠運行為實施根本，并按照以下原則設計與選型。

（1）系統(tǒng)中心站采用高性能高可靠性的服務器、工作站及其配套設備。

（2）通訊方式采用先進的GPRS通訊方式。只要在GPRS能夠覆蓋到的地方，就能夠確保系統(tǒng)通訊正常。

（3）系統(tǒng)采取可靠性設計，以硬件冗余及軟件容錯方式實現(xiàn)系統(tǒng)高可靠設計，并采用硬件看門狗技術(shù)，確保系統(tǒng)安全運行。

（4）系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，為以后的功能改變設置預留接口。

（5）硬件系統(tǒng)采用全光電隔離措施，提高系統(tǒng)抗干擾性能。

2．2 通信方式

系統(tǒng)采用GPRS數(shù)據(jù)通訊方式。GPRS是一種新興的通訊方式，隸屬中國移動通信公司，具有實時在線、按量計費、高效傳輸?shù)忍攸c。它利用移動公司的網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸，因而其可靠性及抗干擾性非常高，局限性是按數(shù)據(jù)的流量要向網(wǎng)絡運營商交費，在數(shù)據(jù)量不是很大的情況下，費用相對較低。

2．3 系統(tǒng)組成

中心監(jiān)控計算機是一種穩(wěn)定、可靠的計算機，通常放置在一個符號國家電子制造聯(lián)合會要求的保護性箱