油田自动化计量技术应用及故障排除

作者:未知

  摘 要:近年来集团公司根据工业生产自动化技术的成熟发展和油气生产需要,逐步加大力度推进“油气生产物联网系统(A11)项目”建设步伐,旨在实现生产操作自动化和优化生产管理流程为手段,提高工作效率,进而优化劳动组织用工,服务油田生产的精细化管理,最终达到“增产增效不增员、节能、节约运行成本”的目的。而本次项目和之前自动计量设备的不同之处在于,更加统一化、完整化、规范化。例如逐步将现场视频预警信息传送到数据监控平台,并且各级人员都可以使用。
  关键词:自动化;智能化;监控;网络传输;故障;排除
  1 系统组成
  该系统集先进、成熟的计算机技术、通信技术、数据采集及传感器、采油工程技术于一体,具有油井自动监测和控制、实时数据采集、油井液量计量、油井工况诊断及优化设计等功能,主要由4个子系统组成。
  油井无线工况数据监控。油井无线工况智能远程监控器是对油井进行集中控制和自动管理的专用数据采集器,其數据传输方式为先进可靠的无线数据传输,可无线监测和控制自喷井、游梁机井、螺杆泵井、电泵井工况。数据传输方式选用GSM/GPRS/CDMA通讯方式。
  油水井液量计量及分析优化,是集油水井液量计算和优化设计、工况诊断和宏观管理、系统效率分析与评价决策等于一体的综合软件,提供了一个优秀的集成解决方案。
  无线网络视频监控,可以在油井场安装若干台摄像机,对油水井进行监视。目前此项应用在油水井单井生产中应用程度并不高,只要是应用在基站、泵房、班站等设备人员集中安全等级较高的场地。
  网络浏览系统为浏览器构架。油田局域网内的授权用户可进行实时浏览、查询工况数据。一口油井安装1台RTU和多种传感器。传感器由载荷传感器、位移传感器、扭矩-载荷传感器、转速传感器、温度传感器、压力传感器、电流电压传感器等组成,这些传感器均与油井RTU相连接,对油井进行控制和采集各传感器的数据,并反馈给上位监控主机,上位机在把各种信息数据传送到计算机上远程监控软件上,就可以对每一口井进行实时测量控制,得到现场数据并进行分析处理。
  2 主要系统功能
  这套系统主要实现:①油水井工况检测;②故障报警和控制保护停电、停机、回压异常、缺相及电流异常、抽油机抽空、防盗红外监控等故障报警;③数据通讯;④数据管理;⑤摄像监视;⑥生产管理及遥控指挥;⑦油水井产量计量;⑧油井生产系统分析与优化决策功能。
  3 远程计量设备常见故障分析及处理
  3.1 自动化计量设备零配件介绍
  主板:在流量计一次表中,将数据进行存储、计算;放大器:链接流量计一次表和二次表,将采集到的流量信号转换成数值传输到主板里进行存储和运算;显示板:在流量计一次表中,显示主板里的数据,通过下面四个按键,设置参数、修改参数;通讯板:在流量计一次表中,主要负责RTU与流量计表头的通讯、流量计与执行机构之间的通讯;控制板:在流量计执行机构中,与通讯板和电机连接。主板命令通过通讯板下发到控制板,由控制板控制电机转动,调节水量大小。
  3.2 常见故障和解决办法。
  3.2.1 屏幕无显示,解决办法:
  检查供电情况:检查市电或者太阳能板供电是否正常;检查RTU主板供电保险是否烧;检查RTU系统是否正常;重启系统。
  3.2.2 蓄电池电压低或无电压,解决办法:
  ①电压低,断开L3 L4端子将蓄电池充足电;②无电压蓄电池坏,更换蓄电池;③显示屏坏,更换显示屏;
  3.2.3 无流量数据,解决办法:
  ①信号线断,连接信号线;②L4供电端子断开,闭合供电端子;③L4供电保险烧,更换供电保险;④流量计内置电池无电压,更换电池;⑤流量计主板,通讯板烧,更换主板或通讯板;⑥放大器坏,更换放大器。
  3.2.4 流量不准(波动大),解决办法:
  ①放大器进水,更换放大器;②二次表探针断,更换探针;③探针有污垢,拆下探针清理探针;④井口压力为负压;⑤泵压不稳,稳定泵压;⑥流程与增注泵距离太近导致管线颤动;⑦磨轮磨损,更换磨轮。
  3.2.5 不自控,解决办法:
  ①自控阀供电断开,闭合供电保险;②RTU设置成手动,改为0自动;③信号线断,接信号线;④执行机构坏转不动,更换执行机构;⑤表头与执行机构插头没插;⑥蓄电池电压低。
  4 简单现场维护
  ①对于井口有接线的水井,在作业前,技术员一定询问线缆是否影响作业,若影响,务必控制柜内远程设备断电后,再拆开井口线缆,收好线缆,做好线间绝缘,防止碾压破坏。拆线之前,要拍照保存各个线号(不同颜色的线)电线的接线,回接时,不能接错;②水井rtu箱内一般配有四个保险端子,左侧两个为太阳能板、电池供电保险,右侧2个为井口执行机构供电,若果水井停注,可断开右侧2个保险,左侧2个保险没必要断开,否则影响电池充电,影响电池质量,还影响水井上线;③现场人员要简单识别远程箱体内的线路供电情况,做到会断电,会重启。
  大港油田公司“油气生产物联网(A11)项目”
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