[实用新型]基于物联网的油田或气田生产管控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气田生产管控技术领域，特别是涉及基于物联网的油田或气田生产管控系统。

背景技术

当前，国际油价持续下跌，国内经济下行压力加大，石油石化市场需求萎缩，对上游企业造成的直接冲击使产、储、销矛盾突出，直接影响企业的收入和效益。

但是现有的油气田在生产过程中，信息化不统一，智能化不健全，由于油气生产现场庞大，需要的操作人员、管理人员、技术人员较多，致使油气生产过程解决技术问题慢，效率低。导致了油气生产效率低，难以保证进度。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种用计算机系统智能地管理的油田或气田，实现油、气田生产可视化、数据同步化、过程自动化、报警及时化和信息共享化。

本实用新型所采用的技术方案是：基于物联网的油田或气田生产管控系统，包括安装于油气井的智能监控子系统、安装于监控场站的站控子系统和安装于生产指挥中心的数据处理子系统，数据处理子系统连接并且上传数据至互联网服务器，互联网服务器直接驱动站控子系统；其中：

智能监控子系统包括RTU采集监控模块、油井或气井传感器、电机驱动器和视频监控模块；油井或气井传感器包括载荷传感器、压力传感器、温度传感器、流量传感器、液位传感器和智能电表；电机驱动器连接并且驱动油气井的机采设备电动机和注水站的机泵电动机；RTU采集监控模块采集电机驱动器的转速、冲程、冲次、功率，智能电表采集电路的电压、电流、频率和功率；油井或气井传感器通过Zigbee无线通信模块与RTU采集监控模块相连，电机驱动器通过RS通信模块与RTU采集监控模块相连接，视频监控模块通过以太网通信模块与RTU采集监控模块相连接；

站控子系统，包括可编程控制器和场站监控装置，场站监控装置包括井口智能加药装置、盘根皮带自调节装置、远程含水检测装置、远程电热杆控制装置和远程电加热控制装置，并且场站监控装置通过RS总线与可编程控制器连接；

数据处理子系统包括实时数据库、关系数据库、磁盘阵列存储装置、采集服务器、应用服务器、生产报警装置和WEB服务器，实时数据库和关系数据库通过光纤交换机与磁盘阵列存储装置相连接；其中：采集服务器采集并且运行参数数据和生产控制数据，然后存储到实时数据库中，应用服务器分析生产业务数据，输出及页面呈现功图计量数据和工况数据，并生成实时控制信息发送给电机驱动器和场站监控装置。

进一步地，场站监控装置监控的站点包括中转站、联合站、增压站和注水站。

进一步地，智能监控子系统通过局域以太网、互联网和G与数据处理子系统相连接，站控子系统通过RS通信模块与智能监控子系统相连接。

进一步地，站控子系统的场站监控装置还可以通过现场总线和工业以太网与可编程控制器相连接。

进一步地，智能监控子系统的电机驱动器还可以通过现场总线和工业以太网与RTU采集监控模块相连接。

进一步地，电机驱动器为变频或者伺服驱动器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：用计算机系统智能地管理油气田，实现油气田生产可视化、数据同步化、过程自动化、报警及时化和信息共享化。通过智能化油气田建设，实现油气田的“三个转变”：数据采集由人工采集、逐级上报向远程采集、集中共享的转变；生产管理由人工巡检、逐级反映向生产过程实时监控、动态指挥的转变；应急处置由事后现场分析处置向事前预测、事中控制、优化决策的转变。

油气田现场分为油（气）井和场站两类，油（气）井采用无人值守的形式，场站采用有人值守的形式。油（气）井采用无人值守的方式，以智能监控模块RTU作为无人值守站的数据通信中心，与油（气）井进行数据采集和通信。生产指挥中心的采集通服务器则通过RTU采集油（气）井的数据。油田的场站包括联合站、中转站、增压站、注水站等各类站控系统。站控系统是集数据采集、自动控制和智能分析于一体的综合管理系统，站控系统由负责数据采集的硬件部分和负责分析管理的软件部分构成。

通过本实用新型的使用，具体地实现了如下功能：

1、生产数据采集

生产数据采集是智能化油气田的基本功能，将机采井、注水井、配水间、注水站、油水集输管网、增压站、中转站、联合站等生产现场的油（气）井和场站的数据采集到数据库中，包括压力、温度、流量、液位、电流、电压、转速、频率、功率、载荷、冲程、冲次、视频以及油井功图等运行参数数据，经由现场RTU向生产指挥中心服务器通信，供后台SCADA和生产指挥系统平台使用，同时通过通信功能可以实现对现场的远程控制。

2、生产数据存储