CN103122761A - 一种直驱螺杆泵井数字化管理*** - Google Patents

一种直驱螺杆泵井数字化管理*** Download PDF

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Inventor
徐国民
魏显峰
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Daqing Oilfield Co Ltd
China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Original Assignee
Daqing Oilfield Co Ltd
China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种直驱螺杆泵井数字化管理***，包括：若干个数据采集模块，用于实时采集螺杆泵井井口的工况数据，并将所述工况数据发送给远程终端模块；若干个远程终端模块，用于通过基站将数据采集模块采集的工况数据发送给无线数据传输模块；若干个无线数据传输模块，用于将远程终端模块发送的工况数据上报给远端数据监控模块；远端数据监控模块，用于根据无线数据传输模块上报的工况数据，将所述工况数据分析后先存储于数据库，然后通过计量、诊断、辅助分析及其它二次开发程序对数据库数据进一步进行处理，并以WEB方式发布或进行报警处理。

Description

一种直驱螺杆泵井数字化管理***
技术领域
本发明涉及一种直驱螺杆泵井数字化管理***，属于螺杆泵井管理技术领域。
背景技术
目前国内各油田采油区范围普遍较广，油井地点分散，数量多，油田螺杆泵井均采用人工管理模式，生产维护工作量包括量油、测压、录取电流、测扭矩、测电参数、调参、泵况诊断、生产数据分析、起停机操作等工作量。由于螺杆泵井是野外工作环境，数据的录取依靠岗位工人人工操作，带来工作繁琐、工人劳动强度大、数据反馈不及时影响原油产量等问题。
发明内容
本发明提供了一种直驱螺杆泵井数字化管理***，用于解决现有螺杆泵井管理技术存在的工作繁琐、劳动强度大、数据反馈不及时的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种直驱螺杆泵井数字化管理***，包括：
若干个数据采集模块，用于实时采集螺杆泵井井口的工况数据，并将所述工况数据发送给远程终端模块；
若干个远程终端模块，用于通过基站将数据采集模块采集的工况数据发送给无线数据传输模块；
若干个无线数据传输模块，用于将远程终端模块发送的工况数据上报给远端数据监控模块；
远端数据监控模块，用于根据无线数据传输模块上报的工况数据，将所述工况数据分析后先存储于数据库，然后通过计量、诊断、辅助分析及其它二次开发程序对数据库数据进一步进行处理，并以WEB方式发布或进行报警处理。
本发明能够有效地减少人工管理的技术难度和工作强度，及时进行螺杆泵井的动态监测，自动录取各项技术参数并自动存储、回放，同时实现远程数据传输，远程起停机操作等功能，能够实现自动采集螺杆泵井的各项运行参数，远程监控设备运行状态，及时进行泵况诊断，弥补了原有人工管理方法的技术不足，提高了油田开发效益。
附图说明
图1是本发明的具体实施方式提供的直驱螺杆泵井数字化管理***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1所示，本实施例所涉及的一种直驱螺杆泵井数字化管理***包括：
若干个数据采集模块1，用于实时采集螺杆泵井井口的工况数据，并将所述工况数据发送给远程终端模块2；
若干个远程终端模块2，用于将数据采集模块1采集的工况数据发送给无线数据传输模块3；
若干个无线数据传输模块3，用于通过基站将远程终端模块2发送的工况数据上报给远端数据监控模块4；
远端数据监控模块4，用于根据无线数据传输模块3上报的工况数据，将所述工况数据分析后先存储于数据库，然后通过计量、诊断、辅助分析及其它二次开发程序对数据库数据进一步进行处理，并以WEB方式发布或进行报警处理。
具体的，螺杆泵井井口的产量、压力、温度等数据通过数据采集模块1传输到单井的远程终端模块2(RTU控制器)，电参数可由RTU控制器直接录取，井口的所有数据由RTU控制器经无线数据传输模块3(McWill无线平台)远传到远程数据监控中心，在数据监控中心的远端数据监控模块4上可实现油井远程控制、计量算产、数据远程监测、工况异常报警、油井故障诊断等功能。数据同时连接到Internet网络(或者专线网络)，将数据发送到管理办公室的计算机中。管理办公室的计算机可以向采油井上的控制器发送控制指令，来远程控制采油井采油作业，真正做到了远程监控。井口控制器对外输出一个USB接口，可***一个U盘，自动读取240小时的运行数据。
其中，井场设备包括RTU控制器和各类传感器(产量传感器、温度传感器和压力传感器)，RTU控制器与传感器之间采用433M小无线通讯，功率＜10mW，传输距离＜50米，满足设备现场需要(近距离，低功耗)，同时该频段属于公用频段，符合无线电管理委员会对于频率及功率限制的要求。各类传感器为电池供电，定时休眠与唤醒，***在设计上运用长休眠与短唤醒设计思路，既降低了传感器功耗，提高了电池寿命，同时实现了433M小无线通讯双向响应功能，使主动上报数据与被动轮巡采集成为可能，***更加完善，同时RTU控制器之间以频点区分，有效果克服干扰。
无线数据传输模块3可采用McWiLL技术，McWiLL是一种国际最先进的码扩正交频分多址(CS-OFDMA)、智能天线、自适应调制、动态信道分配、空间零陷等先进技术，使其无线性能远远高出现有的宽带无线通信(BWA)技术，包括WiFi、微波以及WiMAX技术；McWiLL基于IP分组交换网络以及软交换核心网络架构，可以无缝的融入运营商的NGN网络。具有网络结构简单、建网速度快、建设成本低、覆盖范围广、高带宽、容量大、非视距传输、同频组网、并发用户量大、发射功率低、抗多径衰落和小区间干扰等优点。McWiLL***工作在1800MHz频率，支持同频组网，频谱利用率高。基站覆盖半径在市区可达1～3公里，在开阔的环境下覆盖半径最大可达8公里，能够支持无线网络的无缝覆盖。单载频在5MHz的频率范围内提供高达15.36Mbps的数据吞吐率，终端数据速率最高可达12Mbps。支持终端的漫游与切换，支持终端120Km/h高速移动。灵活的GoS/QoS管理策略，可开展宽带无线接入、高速数据承载、实时视频监控、语音通信、集群调度、应急通信等综合业务，更可以根据客户特有的需求进行新业务的定制开发。
远端数据监控模块4根据上报工况数据，将工况数据做分析后先存储于SQL2000数据库，然后通过计量、诊断、辅助分析及其它二次开发程序对数据库数据进一步进行处理，并以WEB方式发布或以其它方式如短信方式进行报警处理。监控程序还可根据用户输入信息主动与RTU通信获取数据可命令RTU执行事务。该数据通讯方案具有轻量级数据传输能力，成本低廉，架构简单，易控制，施工方便，维护性强，扩容能力强等特点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种直驱螺杆泵井数字化管理***，其特征在于，包括：
若干个数据采集模块，用于实时采集螺杆泵井井口的工况数据，并将所述工况数据发送给远程终端模块；
若干个远程终端模块，用于将数据采集模块采集的工况数据发送给无线数据传输模块；
若干个无线数据传输模块，用于通过基站将远程终端模块发送的工况数据上报给远端数据监控模块；
远端数据监控模块，用于根据无线数据传输模块上报的工况数据，将所述工况数据分析后先存储于数据库，然后通过计量、诊断、辅助分析及其它二次开发程序对数据库数据进一步进行处理，并以WEB方式发布或进行报警处理。
2.根据权利要求1所述的直驱螺杆泵井数字化管理***，其特征在于，所述工况数据包括螺杆泵井井口的产量数据、温度数据和压力数据。
3.根据权利要求1所述的直驱螺杆泵井数字化管理***，其特征在于，每个所述数据采集模块包括产量传感器、温度传感器和压力传感器。
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