系統(tǒng)需求

　　隨著國內(nèi)油田的發(fā)展及工業(yè)自動化水平的提高，一種服務于油田采油的新技術展現(xiàn)在人們眼前，那就是利用現(xiàn)代通信技術所開發(fā)的GPRS無線通訊模塊和現(xiàn)代計算機所組成的系統(tǒng)對采油設備、采油數(shù)據(jù)的遠距離監(jiān)控與采集。

　　油田的一個采油場由多口油井、計量間、管匯閥組，轉油站，聯(lián)合站、原油外輸系統(tǒng)、油罐以及油田的其它分散設施組成，那么整個采油場的各種設施的工作狀態(tài)及采出油品的數(shù)據(jù)(主要有溫度、壓力、流量等)就直接關系到油田生產(chǎn)的穩(wěn)定及原油質(zhì)量。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，并且影響了設備監(jiān)控與采油數(shù)據(jù)的實時性，甚至準確性。所以油場的自動化、信息化就顯得極為突出。

　　隨著計算機技術、通信技術的發(fā)展，石油天然氣行業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)也得到了很大發(fā)展。

　　以計算機、GPRS無線通信模塊為基礎的油田監(jiān)測和控制系統(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)、管理的自動化、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、現(xiàn)代通信技術為基礎的油田監(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)一個易為用戶存取的數(shù)據(jù)庫和記錄系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)構成

　　石油天然氣行業(yè)工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)應用具有以下特點：

　　* 一般跨越地域大，因此要求電臺支持長距離傳輸;

　　* 井站的無人值守遠動控制決定了電臺要具備抵抗惡劣的天氣環(huán)境的能力;

　　* 整個系統(tǒng)龐大，監(jiān)測井站數(shù)量多，要求無線通信系統(tǒng)速率要高，輪詢響應速度快;

　　* 同時因為石油天然氣行業(yè)為國家的能源基礎，其所采用工控系統(tǒng)都是最先進可靠的設備，所以做為整個系統(tǒng)關鍵保證的無線通信鏈路也必須要可靠穩(wěn)定且性能優(yōu)異才能保證整個工控系統(tǒng)的最佳運行。

　　GPRS無線通訊模塊在石油天然氣行業(yè)的典型應用是在油井和氣井的三遙(遙測、遙信、遙控)和自動計量方面——井站數(shù)據(jù)通過GPRS無線通訊模塊傳送到采油隊控制中心，采油隊再通過專用廣域通信網(wǎng)或無線網(wǎng)絡與上一級的采油廠或石油公司的總控制中心連通。

　　下圖所示為一典型的GPRS無線通訊模塊在石油天然氣行業(yè)工業(yè)控制方面的應用。

　　圖1 - 5 -以微機、GPRS無線通信模塊為基礎的生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)總體配置

　?、?油田監(jiān)控中心：計算機、GPRS無線通訊模塊、天線、系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫

　?、?井隊監(jiān)控中心：計算機、GPRS無線通訊模塊、天線、監(jiān)控軟件

　　③ ③ 遠端井口：數(shù)據(jù)采集裝置、GPRS無線通訊模塊、天線

　　圖2 井口微型計算機系統(tǒng)組成圖

　　生產(chǎn)監(jiān)控操作系統(tǒng)的基礎，是每天24小時對遠方產(chǎn)油或產(chǎn)氣井的所有主要環(huán)節(jié)和地面分離及儲存系統(tǒng)的各種常規(guī)的或獨特的傳感器采集的數(shù)據(jù)進行記錄。

　　1. 油田中心監(jiān)控計算機

　　油田中心監(jiān)控計算機是一種穩(wěn)定、可靠的計算機，通常放置在一個符合國家電子制造聯(lián)合會要求的保護性箱體內(nèi)配有一個斷電后可供電達8小時的不間斷電源。

　　中心監(jiān)控計算機系統(tǒng)的主要功能是監(jiān)測油田作業(yè)，將每口井的數(shù)據(jù)以便于存取的方式儲存起來，能使用戶通過常規(guī)電話調(diào)制解調(diào)器得到每口井的"準實時"數(shù)據(jù)，還可根據(jù)普通預測方法或單井的明確經(jīng)驗開發(fā)專門軟件，以便對每口井的數(shù)據(jù)進行分析。這些分析工作可提供關于現(xiàn)有作業(yè)有效性的資料，并確定那些剛開始產(chǎn)生后可能出現(xiàn)的問題。反過來，這些資料可用來增加生產(chǎn)效率和制訂修井作業(yè)計劃。中心作業(yè)計算機的其它功能還包括為編制例行的月產(chǎn)量報表提供數(shù)據(jù)。

　　2.井隊監(jiān)控計算機與中心監(jiān)控計算機相同，一般以采油隊為單位配置，通過與井口微型計算機之間的數(shù)據(jù)通信，以輪循的方式對所屬油井進行監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集。