CN104601947A - 一种基于Web技术的移动式油田堵水调剖远程监控*** - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田远程监控技术领域，提供了一种基于Web技术的移动式油田堵水调剖远程监控***，包括前端数据及视频采集箱、通过电缆与前端数据及视频采集箱连接的测量设备、视频摄像头、网络设备，以及Web发布***。本发明实现了对油田堵水调剖施工现场信息化管理，达到了对施工过程的实时监控目的，有效提高了堵水调剖的现场管理水平和施工过程的质量控制，并能及时准确地自动上传工艺现场施工数据，集中建立完善的数据库分析***对堵水调剖技术进行深入分析，为提高注入水波及体积，提高产油量，减少产水量提供数据依据，从而提高注水开发油田的水驱采收率。
Description
技术领域
本发明属于油田远程监控技术领域，具体涉及一种基于Web技术的移动式油田堵水调剖远程监控***。
背景技术
堵水调剖技术一直是油田改善注水开发效果、实现油藏稳产的有效手段。堵水一般是针对油井施工而言，就是控制水油比或控制产水，其目的是补救油井固井质量差的状况和降低水淹层的渗透率，提高油层的采收率。目前长庆油田常用堵水方法是化学法，该方法是用堵剂的化学作用对出水层进行堵塞。调剖一般是指针对注水井施工而言，就是调整注水井的吸水剖面，改变水驱的纵向和平面的流动特性，其实质提高注入水在地层中的驱油面积，从而提高受效油层的采收率。目前采用的方法也是将调剖剂注入水井地层中利用其化学作用调整水井的吸水剖面。
长庆油田注水井堵水调剖措施逐年增多，年措施量达到450口以上，施工队伍数量众多，且措施现场施工具有流动性的特点，即并不固定在某一个井场，施工完一个井场便会前往下一个井场进行施工，存在同时施工多口井的现象。为了提高堵水调剖的现场管理和监督效率，同时也为了取全、取准各项现场施工数据以便对调剖调剖技术进行深入分析研究，但现有的数据录入仍然以人工填写的手工报表为主，没有实现信息数字化，缺乏实时监控和实时曲线展示分析，因此现场急需一套移动式远程监控***来实现对堵水调剖进行信息化管理，实现对现场施工设备数据实时监控功能。达到随时快速的监控施工过程，及时准确地自动记录工艺现场施工数据，***、详细的记录工艺档案，准确、可靠的统计分析的目的。
专利号201010129454“一种基于物联网实现设备远程控制的***和方法”和专利号201110118546“一种油机远程监控***及方法”与本发明接近；但以上专利方案并没有涉及油田油水井堵水调剖施工现场数据如何采集及传输、如何进行视频监控、如何进行报警及如何在进行Web页面发布技术方面。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术对油田目前堵水调剖施工无法实现远程监控，现场施工数据无法实时获得分析的问题。
为此，本发明提供了一种基于Web技术的移动式油田堵水调剖远程监控***，包括前端数据及视频采集箱、通过电缆与前端数据及视频采集箱连接的测量设备、视频摄像头、网络设备，以及Web发布***；
其中，测量设备，用于提供并发送堵水调剖下的施工数据；
视频摄像头，用于将堵水调剖现场图像转换为电信号；
前端数据及视频采集箱，包括网络视频服务器DVS、远程测控终端远程测控终端RTU、通过串口与远程测控终端远程测控终端RTU 连接的一体化触摸液晶屏、无线通讯模块、无线AP，其中，网络视频服务器DVS用于采集射频视频摄像头的电信号进行压缩编码，一体化触摸液晶屏用于信息的录入、显示及数据查询，远程测控终端远程测控终端RTU用于采集和传输测量设备所发送的施工数据和一体化触摸液晶屏的录入信息；
网络设备，用于将网络视频服务器DVS 采集的视频信号的压缩编码和远程测控终端远程测控终端RTU 采集的施工数据发送至Web发布***。
所述测量设备为压力变送器和流量计。
所述网络设备为网络路由器。
所述网络路由器通过网线与网络视频服务器DVS、远程测控终端远程测控终端RTU 和无线AP 连接。
所述无线通讯模块为GPRS模块。
所述前端数据及视频采集箱还包括散热风扇温度控制器12。
本发明的有益效果是：本发明实现了对油田堵水调剖施工现场信息化管理，达到了对施工过程的实时监控目的，有效提高了堵水调剖的现场管理水平和施工过程的质量控制，并能及时准确地自动上传工艺现场施工数据，集中建立完善的数据库分析***对堵水调剖技术进行深入分析，为提高注入水波及体积，提高产油量，减少产水量提供数据依据，从而提高注水开发油田的水驱采收率。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1为前端数据及视频采集箱外部结构图；
图2为前端数据及视频采集箱内部设备布局图；
图3为堵水调剖施工远程监控***WLAN传输流程简图；
图4为堵水调剖施工远程监控***GPRS传输流程简图。
图中：1、箱体支架；2、一体化触摸液晶屏；3、无线AP (Access Point)；4、空气开关；5、排线端子；6、三孔插座；7、开关电源；8、网络视频服务器DVS ；9、远程测控终端远程测控终端RTU ；10、GPRS模块；11、散热电扇；12、散热风扇温度控制器；13、网络路由器；14、地线接线端子；15、散热通风口。
具体实施方式
实施例1：
为了解决现有技术对油田目前堵水调剖施工无法实现远程监控，现场施工数据无法实时获得分析的问题。本实施例提供了一种基于Web技术的移动式油田堵水调剖远程监控***，包括前端数据及视频采集箱、通过电缆与前端数据及视频采集箱连接的测量设备、视频摄像头、网络设备，以及Web发布***；
其中，测量设备，用于提供并发送堵水调剖下的施工数据；
视频摄像头，用于将堵水调剖现场图像转换为电信号；
前端数据及视频采集箱，包括网络视频服务器DVS 8、远程测控终端远程测控终端RTU 9、通过串口与远程测控终端远程测控终端RTU 9连接的一体化触摸液晶屏2、无线通讯模块、无线AP 3，其中，网络视频服务器DVS 8用于采集射频视频摄像头的电信号进行压缩编码，一体化触摸液晶屏2用于信息的录入、显示及数据查询，远程测控终端远程测控终端RTU 9用于采集和传输测量设备所发送的施工数据和一体化触摸液晶屏2的录入信息；
网络设备，用于将网络视频服务器DVS 8采集的视频信号的压缩编码和远程测控终端远程测控终端RTU 9采集的施工数据发送至Web发布***。Web发布***由公司级数据库服务器和公司级Web服务器两部分组成，主要是利用TCP/IP网络，将数据库中的实时数据通过Web服务器与客户端通过局域网实现连接，管理员对客户端进行授权，得到授权的技术人员登陆网络数据库查询实时数据调阅历史档案、监控施工状态。
本实施例***原理及工作过程：
测量设备和视频摄像头通过电缆与前端数据及视频采集箱连接，将采集到的施工数据和视频经过前端数据及视频采集箱编码处理后传输给网络设备，一体化触摸液晶屏2通过串口与远程测控终端RTU相连，其主要实现施工井号和注入段塞号输入，并将远程测控终端RTU采集到的实时施工数据就地显示，还具有实时数据曲线显示和历史数据查询功能，以上数据经过网络发送至Web发布***，最终展现在局域网浏览器上，实时数据调阅历史档案、监控施工状态。
实施例2：
如图1、2所示，前端数据及视频采集箱由箱体支架1、.散热通风口15，一体化触摸液晶屏2，无线AP 3，空气开关4，排线端子5，三孔插座6，开关电源7，网络视频服务器DVS 8，远程测控终端远程测控终端RTU 9，GPR模块，散热电扇11，散热风扇温度控制器12，网络路由器13，地线接线端子14组成。开关电源7负责给网络视频服务器DVS 8和远程测控终端RTU供电，散热风扇温度控制器12负责在设定温度下控制散热风扇开关，确保箱体内设备处于合理工作温度范围内，网路路由器通过网线与远程测控终端RTU、网络视频服务器DVS 8和无线AP 3相连，负责在WLAN传输模式下将网络视频服务器DVS 8采集的视频和远程测控终端RTU采集的施工数据发送至无线AP 3，其中，无线AP 3是一对，一个在前端数据及视频采集箱上，另一个在井场无线网桥上与油区网络路由相连，主要负责将在WLAN传输模式下将前端数据及视频采集箱的有线WLAN信号转换成无线2.4G信号，实现与井场电杆无线网桥之间的无线通信，将远程测控终端RTU和网络视频服务器DVS 8获得视频和施工数据发送至油区网络。
前端数据及视频采集箱供电***：220v交流电源线经由箱体底部的穿线孔连接至前端数据及视频采集箱中的排线端子5，排线端子5与空气开关4、开关电源7、一体化触摸液晶屏2、散热风扇温度控制器12、和三孔插座6相连，并为其提供220v交流电。空气开关4是整个前端数据及视频采集箱的电力总开关。三孔插座6是给现场调试工具提供临时用电。开关电源7与网络视频服务器DVS 8、远程测控终端RTU、GPRS模块10、网络路由器13相连，将220v交流电分别调制成24v和12v直流电给这些设备供电，同时开关电源7输出的直流电通过电缆传至排线端子5，排线端子5与流量计和压力变送器相连，给其供直流电。
本发明移动式前端数据及视频采集子***将按WLAN和GPRS两种方式传输数据和视频。这样做的目的是考虑到油田目前油区网路虽已比较成熟，GPRS方式传输比较方便，但在后期费用、稳定性和带宽上都无法与油区局域网相比，因此WLAN传输方式是***的主要传输方式。
如图3所示，WLAN模式下前端数据及视频采集箱数据采集传输***：流量计、压力变送器和视频摄像头通过电缆连接至前端数据及视频采集箱中的排线端子5，排线端子5与网络视频服务器DVS 8和远程测控终端RTU相连，流量计和压力变送器获得实时注入流量数据和实时注入压力数据经由排线端子5发送至远程测控终端RTU，网络视频服务器DVS 8采集由视频摄像头获得视频，并将其进行压缩编码。
一体化触摸液晶屏2和远程测控终端RTU通过串口相连，现场人员在一体化触摸液晶屏2的软件界面上输入施工井号和将要施工的注入段塞号，然后将其发送至远程测控终端RTU，同时远程测控终端RTU获得的实时压力、实时流量等数据会发送到一体化触摸液晶屏2上显示给施工人员看。网络路由器13与无线AP 3、网络视频服务器DVS 8和远程测控终端RTU相连，经过编码和处理过的施工数据和视频经过网络路由器13传输至无线AP 3，无线AP 3将数据发送至井场无线网桥上，然后进入油区网络。
实施例3：
为了在油区网络无法覆盖的区域应用本发明，本实施例在GPRS传输模式下，如图4所示，GPRS模式下前端数据及视频采集箱数据采集传输***：流量计、压力变送器和视频摄像头通过电缆连接至前端数据及视频采集箱中的排线端子5，排线端子5与网络视频服务器DVS 8和远程测控终端RTU相连。
流量计和压力变送器获得实时注入流量数据和实时注入压力数据经由排线端子5发送至远程测控终端RTU，网络视频服务器DVS 8采集由视频摄像头3获得视频，并将其进行压缩编码，然后直接通过3G网络将视频直接发送至公司级数据库服务器。一体化触摸液晶屏2和远程测控终端RTU通过串口相连，现场人员在一体化触摸液晶屏2的软件界面上输入施工井号和将要施工的注入段塞号，然后将其发送至远程测控终端RTU，同时远程测控终端RTU获得的实时压力、实时流量等数据会发送到一体化触摸液晶屏2上显示给施工人员看。远程测控终端RTU与GPRS模块10相连，远程测控终端RTU采集到的数据发送至GPRS模块10，然后经过3G网路直接发送至公司级数据库服务器。
综上所述，本发明实现了对油田堵水调剖施工现场信息化管理，达到了对施工过程的实时监控目的，有效提高了堵水调剖的现场管理水平和施工过程的质量控制，并能及时准确地自动上传工艺现场施工数据，集中建立完善的数据库分析***对堵水调剖技术进行深入分析，为提高注入水波及体积，提高产油量，减少产水量提供数据依据，从而提高注水开发油田的水驱采收率。
本实施例没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知常识和公知技术，此处不再一一详细说明。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于Web技术的移动式油田堵水调剖远程监控***，其特征在于，包括前端数据及视频采集箱、通过电缆与前端数据及视频采集箱连接的测量设备、视频摄像头、网络设备，以及Web发布***；
其中，测量设备，用于提供并发送堵水调剖下的施工数据；
视频摄像头，用于将堵水调剖现场图像转换为电信号；
前端数据及视频采集箱，包括网络视频服务器DVS（8）、远程测控终端远程测控终端RTU（9）、通过串口与远程测控终端远程测控终端RTU（9）连接的一体化触摸液晶屏（2）、无线通讯模块、无线AP（3），其中，网络视频服务器DVS（8）用于采集射频视频摄像头的电信号进行压缩编码，一体化触摸液晶屏（2）用于信息的录入、显示及数据查询，远程测控终端远程测控终端RTU（9）用于采集和传输测量设备所发送的施工数据和一体化触摸液晶屏（2）的录入信息；
网络设备，用于将网络视频服务器DVS（8）采集的视频信号的压缩编码和远程测控终端远程测控终端RTU（9）采集的施工数据发送至Web发布***。
2.根据权利要求1所述的一种基于Web技术的移动式油田堵水调剖远程监控***，其特征在于：所述测量设备为压力变送器和流量计。
3.根据权利要求1所述的一种基于Web技术的移动式油田堵水调剖远程监控***，其特征在于：所述网络设备为网络路由器（13）。
4.根据权利要求3所述的一种基于Web技术的移动式油田堵水调剖远程监控***，其特征在于：所述网络路由器（13）通过网线与网络视频服务器DVS（8）、远程测控终端远程测控终端RTU（9）和无线AP（3）连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于Web技术的移动式油田堵水调剖远程监控***，其特征在于：所述无线通讯模块为GPRS模块（10）。
6.根据权利要求1所述的一种基于Web技术的移动式油田堵水调剖远程监控***，其特征在于：所述前端数据及视频采集箱还包括散热风扇温度控制器（12）。
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