一、系統概述

   在原油生產(chǎn)過(guò)程中，由于溫度壓力的降低以及輕烴逸出，溶解在原油中的蠟會(huì )以晶體形式析出并吸附在油管壁、套管壁、抽油泵，以及其他采油設備上，甚至在油層部位都會(huì )形成蠟的沉積。油井結蠟是影響油井高產(chǎn)穩產(chǎn)的突出問(wèn)題之一，清蠟是油井管理工作中的重要內容。

  油井清蠟工作是原油生產(chǎn)中的重要環(huán)節，目前采油廠(chǎng)站大都實(shí)現了對油井工作效率的監控，采用以監控油井工作效率的方式對清蠟工作進(jìn)行推測式監控，一方面無(wú)法真正掌握采油現場(chǎng)清蠟設備的工作狀況；一方面在出現事故隱患時(shí)操作人員難以發(fā)現，易造成設備事故。另一方面人員工作懈怠，以各種理由拖延清蠟工作，而造成抽油井工作效率嚴重下降，甚至造成抽油機故障，從而影響正常生產(chǎn)。

  利用先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)、GIS技術(shù)、RFID技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、移動(dòng)式監控技術(shù)構建的清蠟設備遠程監控管理系統，對清蠟機實(shí)施更科學(xué)、更規范的監控管理，提高綜合監控能力，具有非常巨大的經(jīng)濟效益。

  二、系統簡(jiǎn)介

  本系統旨在監測清蠟設備的安全運行，進(jìn)一步實(shí)現遠程控制?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，采用SCADA技術(shù)、RFID技術(shù)做為數據采集和控制前端，實(shí)現清蠟機運行數據監測，提供安全保障。以防止意外的發(fā)生，對于臨界狀態(tài)，及時(shí)發(fā)出警報。并提供系統擴展開(kāi)發(fā)接口。

  整個(gè)熱網(wǎng)遠程監控系統由三部分組成：現場(chǎng)數據采集和設備控制部分、3G/GPRS數據傳輸部分、數據監控中心。采集數據的同時(shí)通過(guò)3G/GPRS通訊模塊與調度數據中心進(jìn)行數據交互，通訊模塊實(shí)時(shí)接收調度室數據中心發(fā)送的指令，并將接收到的指令傳送給監控中心，監控中心接收到數據進(jìn)行處理，顯示各站內清蠟設備的實(shí)時(shí)運行參數，并根據采集的參數分析完成對各清蠟機的運行狀況分析，與示功圖對比，實(shí)現群集式清蠟工作監控。

   三、系統組成

  1. 系統網(wǎng)絡(luò )拓撲圖
  
            

    2. 觸摸屏畫(huà)面 
 
         

  3. 觸摸屏工作參數
  
               

  4. 觸摸屏操作程序

  1) 洗井工藝圖
 
        

  1、采油樹(shù) 2、井口連接器 3、二級除油器 4、一級除油器 5、熱管換熱器 6、燃燒器 7、熱油洗井采氣器8、輸油軟管
  2) 編程操作程序

〈1〉、PLC共設2個(gè)按鈕：a點(diǎn)火按鈕，b停止按鈕。
〈2〉、啟動(dòng)點(diǎn)火按鈕，J4（控制風(fēng)機）吸合。

① 、風(fēng)機變頻器BR1開(kāi)始工作，以50HZ工作1分鐘。
② 、1分鐘后頻率自動(dòng)下降到3HZ。
③ 、降到3HZ瞬間J1（控制點(diǎn)火變壓器）、J2（控制一段火電磁閥）、LK得電工作（一段火點(diǎn)燃）；
④ 、10秒后J1停止工作，J3（控制二段火電磁閥）得電工作（二段火點(diǎn)燃）；
⑤ 、當爐溫升至150℃時(shí)，J3停止工作，既二段火熄滅停止燃燒，頻率自動(dòng)下降到3HZ，一段火保持燃燒。
⑥ 、當爐溫下降到140℃時(shí)，J3重新得電吸合，既二段火燃燒，風(fēng)機變頻器頻率自動(dòng)上升到10HZ。
⑦ 、事故后按“停止按鈕”復位，再重新啟動(dòng)，任務(wù)結束時(shí)按“停止按鈕”結束工作。

  注：二次點(diǎn)火使爐溫升至最高點(diǎn)時(shí)，主火熄滅，而配風(fēng)在幾秒內才降至火種速度，期間因風(fēng)大使火種熄滅，為此本系統設置了二次點(diǎn)火。

  3) 點(diǎn)火燒爐操作程序

  ①、點(diǎn)火

A）、接好氣管線(xiàn)，開(kāi)啟集氣器前針芯閥門(mén)， 檢查各接頭是否漏氣。
B）、合上電控板上的“交流電源開(kāi)關(guān)”，觸摸屏亮，顯示各參數。
C）、點(diǎn)動(dòng)風(fēng)機按鈕，風(fēng)機啟動(dòng)以50HZ高速運行，1分鐘后自動(dòng)將到3HZ，此時(shí)PLC自動(dòng)啟動(dòng)點(diǎn)火程序，變壓器點(diǎn)火，一段火種電磁閥自動(dòng)打開(kāi)，火種燃燒10秒，PLC自動(dòng)關(guān)斷點(diǎn)火變壓器，同時(shí)打開(kāi)主火電磁閥，主火燃燒。
注：爐溫設置140℃，偏差10℃，當爐溫升至150℃，PLC將主火電磁閥關(guān)斷，主火熄滅；當爐溫降至140℃，PLC將主火電磁閥打開(kāi)，主火燃燒，往復正常工作。
 D) 報警

①、點(diǎn)火時(shí)，10秒中沒(méi)有點(diǎn)燃將發(fā)生報警。
②、工作中火熄滅有二次點(diǎn)火功能，10秒內沒(méi)有自動(dòng)點(diǎn)燃火將發(fā)生報警。
③、工作溫度超過(guò)180℃時(shí)，將發(fā)生報警。
④、爐管溫度超過(guò)250℃時(shí)，將發(fā)生報警。

注：這些報警屬于事故性報警，報警同時(shí)火種、主火電磁閥自動(dòng)關(guān)斷。

⑤、兩臺變頻器報警，屬于設備故障報警，將不關(guān)斷電磁閥。
⑥故障后要重新點(diǎn)火，按下“停止按鈕”，PLC控制環(huán)節復位，要重新點(diǎn)動(dòng)風(fēng)機“啟動(dòng)按鈕”，點(diǎn)火程序將自動(dòng)啟動(dòng)。
⑦、工作結束時(shí)按下“停止按鈕”，火焰自動(dòng)熄滅，關(guān)斷總電源則工作結束。

  5. 物聯(lián)網(wǎng)七大工作內容

  ㈠、預置設備相關(guān)內容 

  設備編號、型號、出廠(chǎng)日期、使用年限、投入運行時(shí)間、廠(chǎng)商相關(guān)信息；

  ㈡、 設備保養制度

  到保養時(shí)段時(shí)報警，并在觸摸屏上顯示保養內容

  1、柱塞泵

  ⑴、每累計工作900小時(shí)更換機油、密封圈、水封、油封、單流閥。⑵每累計工作3600小時(shí)柱塞泵進(jìn)行大修。

  2、專(zhuān)用管線(xiàn)

  每累計工作3600小時(shí)，DN40、DN20管線(xiàn)換新。

  3、控制系統

  ⑴每累計工作300小時(shí)保養組合接線(xiàn)板。⑵每累計工作300小時(shí)電磁閥進(jìn)行保養。⑶每累計工作600小時(shí)交流接觸器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、漏電保護器保養。⑷每累計工作300小時(shí)變頻器進(jìn)行清灰除塵保養。 

  4、燃燒器系統

  ⑴每累計工作1800小時(shí)燃燒器全面清洗保養。⑵每工作300小時(shí)火焰檢測儀、火焰檢查棒進(jìn)行保養，每工作3600小時(shí)換新。⑶每工作300小時(shí)點(diǎn)火槍、點(diǎn)火變壓器進(jìn)行保養。 

  5、爐體

  ⑴每累計工作3600小時(shí)整個(gè)爐腔進(jìn)行大維護。⑵每累計工作7200小時(shí)對熱管進(jìn)行一次小排空。

  ㈢、設備現場(chǎng)定位 

  內置GPS模塊，實(shí)現清蠟裝備現場(chǎng)位置信息，在設備觸摸屏和管理中心、各科室電腦實(shí)現地圖顯示； 

  ㈣、操作人員、被洗井號信息采集儲存 

  內置RFID讀卡器，實(shí)現操作人員和被洗井號刷卡識別、記錄并儲存該井次熱洗的整個(gè)操作時(shí)間和各項技術(shù)參數，上傳控制中心、平板電腦顯示，隨時(shí)可查詢(xún)每井次的熱洗參數記錄； 

  ㈤、自我感知 

  通過(guò)內置各種傳感器，采集與清蠟相關(guān)的各種動(dòng)態(tài)技術(shù)參數，并實(shí)現智能化分析和判斷，按熱洗井次（每洗一井次約8—10小時(shí)）進(jìn)行儲存，并通過(guò)GPS模塊以無(wú)線(xiàn)方式上傳管理中心或各科室電腦； 

  ㈥、設備控制 

  通過(guò)內置在終端內的控制器，實(shí)現自動(dòng)燃燒控制 ，安全控制、安全報警停車(chē)。 

  ㈦、清蠟效果分析 

  預設示功采集接口，通過(guò)集成示功并采集至觸摸屏進(jìn)行顯示并儲存，供操作人員分析比較清蠟效果用，上傳控制中心。

  四、系統建設的意義

  符合國家節能減排政策，整套系統運用科技手段，結合先進(jìn)的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)，可以提高工作效率、降低成本，為油井清蠟工作提供保障手段，為供管理提供可靠數據依據。

  整個(gè)控制系統內存量超過(guò)半年，可隨時(shí)調出任一天任意井參數。