1　項目概況

長(cháng)慶油田創(chuàng )新生產(chǎn)運行與管理模式，將現場(chǎng)實(shí)時(shí)監控、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化及計算機分析決策聯(lián)為一體，利用數字控制、計算機網(wǎng)絡(luò )和數據共享技術(shù)，以油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)現場(chǎng)數字化管理為中心，建立覆蓋全油田油井、水源井、增壓泵站、聯(lián)合站等生產(chǎn)數據采集、應用和管理的規范統一的生產(chǎn)運行信息管理平臺，實(shí)現油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)數據自動(dòng)采集、過(guò)程自動(dòng)控制、故障自動(dòng)預警。達到降低開(kāi)發(fā)成本、優(yōu)化地面建設、合理分配用工、優(yōu)化勞動(dòng)組織結構、提高員工素質(zhì)、降低生產(chǎn)成本等綜合效應。

該作業(yè)區在區域玉溪監控中心進(jìn)行自動(dòng)化集成監控和應用，其SCADA系統完成該作業(yè)區23座站點(diǎn)，其中聯(lián)合站2座、接轉站11座、增壓站10座，570口油井、179口注水井的數據采集與監控，數據采集點(diǎn)數達2萬(wàn)點(diǎn)。實(shí)現站控數據上線(xiàn)率99.8%，站控數據準確率97.9%，功圖上線(xiàn)率98%，水井上線(xiàn)率99%。

2　項目特色

產(chǎn)量監控：將單井計量與區塊計量納入同一個(gè)平臺，形成一套完整的產(chǎn)油量和注水量監控、分析體系。

功圖分析：?jiǎn)尉r診斷和單井產(chǎn)液量分析、展示，根據單井停井時(shí)間，計算單井影響產(chǎn)量，為全區產(chǎn)量分析提供基礎依據。

預警報警：實(shí)現預警功能，報警自動(dòng)升級，報警限值在線(xiàn)修改，多樣式的報警推送方式（短信、RTX、語(yǔ)音等）。

一鍵追溯：實(shí)現一鍵式追溯，快速查看任一時(shí)間段的歷史數據，為生產(chǎn)管理、業(yè)績(jì)考核等提供數據依據。

報表自動(dòng)生成：實(shí)現報表數據的自動(dòng)生成，并支持數據補錄機制，保證數據生成的完整性和準確性。

3　系統架構（如圖1所示）

圖1 系統架構圖

4　系統功能

4.1　功圖采集與分析

功圖采集程序采用模塊化、可配置化設計，支持多種設備中功圖數據的采集與傳輸；在SCADA中可實(shí)現功圖數據的展示，可實(shí)現單張功圖展示、功圖疊加展示。專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)工況診斷工具，可診斷出40余種工況，并將診斷結果存儲到數據庫中，方便歷史查詢(xún)與調用。具體如圖2所示。

圖2 功圖采集與分析

4.2　報警功能

在線(xiàn)修改報警限值，可根據一定時(shí)間段參數變化進(jìn)行自適應的趨勢報警；對未及時(shí)處理的報警自動(dòng)進(jìn)行報警升級處理，通過(guò)RTX、短信、聲光報警等方式將報警信息通知相關(guān)責任人。如圖3所示。

圖3 RTX、短信報警

4.3　產(chǎn)液量和注水量分析

SCADA系統將單井功圖計量與區塊計量納入同一平臺，結合站點(diǎn)生產(chǎn)運行報表結果自動(dòng)匯總，形成了一套完整的產(chǎn)量監控體系，如圖4所示。SCADA系統將井、干線(xiàn)、注水站的注水量納入同一平臺，形成了一套完整的注水量監控體系，方便管理人員優(yōu)化注水計劃、實(shí)施遠程調配。如圖5所示。

圖4 產(chǎn)量監控

圖5 注水量監控

4.4　遠程啟停油井和在線(xiàn)配注

具備操作權限的用戶(hù)，可遠程進(jìn)行油水井的啟停操作和遠程配注。采用輸入密碼的方式保護操作的安全性。實(shí)時(shí)獲取各干線(xiàn)配注信息，隨時(shí)進(jìn)行遠程配注。如圖6所示。

4.5　生產(chǎn)報表自動(dòng)生成

實(shí)現生產(chǎn)報表的自動(dòng)生成，并將采集值、計算值和人工錄入值相結合，實(shí)現報表數據的完整生成。

圖6 油井實(shí)時(shí)監控

4.6　通訊監測

實(shí)時(shí)監控各站點(diǎn)與服務(wù)器通訊狀況，計算該時(shí)刻網(wǎng)絡(luò )通訊百分比及變化趨勢，點(diǎn)擊各設備可查看該設備通訊情況，分別采用報表、曲線(xiàn)的方式顯示設備通訊故障和恢復時(shí)間，通訊故障次數累計。

4.7　聯(lián)動(dòng)輸油控制

油田作業(yè)區聯(lián)動(dòng)輸油則是集輸管理優(yōu)勢的體現，結合現場(chǎng)自動(dòng)化程度高的情況在SCADA系統中設計了一套聯(lián)動(dòng)輸程序，分為兩種運行方式：

（1）以管線(xiàn)外輸壓力為研究對象：通過(guò)程序實(shí)時(shí)比較液位來(lái)降低兩站同時(shí)輸油的頻率，管線(xiàn)壓力在一天中由同時(shí)輸油的4MP降低為目前單站輸油的2.2MP。

（2）以緩沖罐液位為研究對象：由于干線(xiàn)所轄站點(diǎn)數量多，液量大，系統將站點(diǎn)外輸時(shí)間進(jìn)行均衡分配，避免大液量站點(diǎn)同時(shí)輸油，實(shí)現外輸管線(xiàn)以及聯(lián)合站的平穩運行。

5 項目總結

該作業(yè)區SCADA系統目前已完成所有站點(diǎn)、油水井數據的接入，數據點(diǎn)數達2萬(wàn)多點(diǎn)。系統運行穩定，滿(mǎn)足油田對集控系統的要求，建立作業(yè)區級監控系統，有效地將企業(yè)管理和現場(chǎng)監控進(jìn)行統一，解決了原有站控系統之間相互獨立、各自形成的“信息孤島”問(wèn)題。SCADA系統為調控中心提供了一條對全區生產(chǎn)運行進(jìn)行實(shí)時(shí)監控的有效途徑，報表以及產(chǎn)量監控功能的應用都是針對調控中心開(kāi)發(fā)的，這就使調控中心對各站點(diǎn)的監控手段更加豐富 。SCADA系統對各項數據指標的提升為采油廠(chǎng)數字化管理以及作業(yè)區數字化維護帶來(lái)了便利，穩定性、可靠性提升的同時(shí)，降低了維護難度。

摘自《自動(dòng)化博覽》2018年2月刊