生產(chǎn)平臺VFD及井口傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸技術(shù)方案
數(shù)字油田是油氣工業(yè)信息化發(fā)展的必然結(jié)果，數(shù)字油田是以信息集成、信息共享和工作協(xié)同為主要特征的綜合管理系統(tǒng)。建設(shè)數(shù)字油田，將油氣資源的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)工作從分類資料的順序處理發(fā)展為實(shí)時處理，建立快速反饋的動態(tài)油藏模型，對油田生產(chǎn)過程和經(jīng)濟(jì)活動進(jìn)行動態(tài)的把握和快速的控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時或近似實(shí)時監(jiān)視和管理油田的所有操作活動。 因此，數(shù)字油田的建設(shè)是以油田信息化建設(shè)和油田自動化建設(shè)為基礎(chǔ)的。
油田信息化建設(shè)主要體現(xiàn)在鉆完井信息化和生產(chǎn)井信息化，生產(chǎn)井信息化系統(tǒng)現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在以下四方面：
- 現(xiàn)有的智能控制系統(tǒng)大多針對單個的作業(yè)流程和對象，油氣田內(nèi)不同的作業(yè)區(qū)由于項(xiàng)目建設(shè)投入不同，控制對象的管理范圍也不一樣，統(tǒng)一的實(shí)時控制能力弱。
- 現(xiàn)有的油田生產(chǎn)智能控制系統(tǒng)建設(shè)方案不統(tǒng)一，數(shù)字化和自動化程度各不相同。
- 現(xiàn)有的自動化控制系統(tǒng)接口不統(tǒng)一，很多作業(yè)平臺采用了不同的軟件實(shí)現(xiàn)管理和控制，未考慮數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)互通。
- 數(shù)據(jù)規(guī)范不統(tǒng)一，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫共享。
生產(chǎn)井智能動態(tài)管理系統(tǒng) 是油田開發(fā)及生產(chǎn)過程中的一個重要組成部分，它本身是一個極其復(fù)雜的信息系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲、報(bào)表流轉(zhuǎn)及歸檔等一系列的工作，該系統(tǒng)能夠?qū)τ吞锔魃a(chǎn)運(yùn)行信息進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控與采集，組成一個高效便捷的生產(chǎn)運(yùn)行指揮平臺，生產(chǎn)效率及生產(chǎn)安全性都得以提高，。在海上采油平臺上有眾多的數(shù)據(jù)信息，其中包括安全生產(chǎn)所必須的：如溫度、壓力、液位高低限報(bào)警，電泵停泵報(bào)警，可燃?xì)怏w檢測，自動消防等，另外還有生產(chǎn)管理必須的：油溫、油壓、回壓、注水壓力、電潛泵運(yùn)行參數(shù)、多想流量計(jì)數(shù)據(jù)、油氣水產(chǎn)量數(shù)據(jù)等。通過信息化手段提高采油時率及資料錄取率的及時可靠，對安全生產(chǎn)、高效管理、增產(chǎn)原油具有重要意義，可有效推進(jìn)油田生產(chǎn)的自動化建設(shè)及對實(shí)現(xiàn)數(shù)字化油田建設(shè)。
生產(chǎn)平臺VFD及井口傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸技術(shù)方案是基于 生產(chǎn)井智能動態(tài)管理系統(tǒng) 之上的軟硬件系統(tǒng)方案，
是將生產(chǎn)平臺 VFD 及井口套壓、油壓、溫度等傳感器的實(shí)時數(shù)據(jù)采集傳輸提供技術(shù)解決方案，并負(fù)責(zé)實(shí)施，同時將這些數(shù)據(jù)整合到生產(chǎn)井智能動態(tài)管理系統(tǒng)。
主要功能
• 井口套壓、油壓、溫度等數(shù)據(jù)采集、傳輸系統(tǒng)功能
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的 , 是為了通過在線、實(shí)時自動采集海上平臺井口采油樹的溫度和壓力，分享到中心數(shù)據(jù)庫中，相關(guān)人員可以及時觀測壓力和溫度歷史變化，有利于現(xiàn)場作業(yè)人員和管理人員快速判斷現(xiàn)場情況，合理調(diào)整測試工作制度。同時自動化的工作方式，可以避免一些人為的記錄失誤，為后續(xù)的油氣藏分析提高準(zhǔn)確的參數(shù)依據(jù)；也可以避免現(xiàn)場作業(yè)人員頻繁出入生產(chǎn)區(qū)域，使得作業(yè)人員更安全。從而使整個采油系統(tǒng)管理變得簡單有效。具有以下功能：
無線傳感器直接安裝到最敏感部位測溫。系統(tǒng)根據(jù)電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)采用無線傳感器對液體和氣體環(huán)境的溫度進(jìn)行實(shí)時精確檢測。
傳感器定位測溫。準(zhǔn)確顯示異常溫度位置，為檢修提供準(zhǔn)確依據(jù)。
傳感器尺寸適合任何高壓電器設(shè)備。一體化傳感器，采用和預(yù)留安裝口匹配的變絲接頭，便于安裝。
供電方式靈活 , 安裝方便。電池是主流的供電方式，其穩(wěn)定，干凈的供電是設(shè)備正常工作的首選。電池壽命在一定程度影響設(shè)備投用后的維護(hù)。電池設(shè)計(jì)壽命為 5 年。可確保 3 年以上的使用壽命。采用 3.6v 低壓電池 , 現(xiàn)場可更換，一般非防爆場所開蓋可換。防爆場所采用的是帶螺紋的旋蓋，由專業(yè)人員直接旋轉(zhuǎn)電池后蓋，打開防爆表殼直接更換電池即可。
電源異常或電池低電量預(yù)先報(bào)警。正常的供電是設(shè)備正常工作的關(guān)鍵，提前預(yù)知傳感器電池（或電源）能量狀況，避免突然失效。
報(bào)警值設(shè)置。上位機(jī)軟件有設(shè)置報(bào)警值功能。將根據(jù)具體情況設(shè)置報(bào)警值及報(bào)警方式。
本地報(bào)警提示。本地有聲音或者燈光指示報(bào)警狀態(tài)，以便及時被巡檢人員獲悉。
無線網(wǎng)能力。通過無線組網(wǎng)連接各傳感器和采集終端，將數(shù)據(jù)集中到主控機(jī)及后臺系統(tǒng)。無線組網(wǎng)更可以實(shí)現(xiàn)無布線，無距離限制組網(wǎng)。
無線通訊冗余。本系統(tǒng)遵照標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)冗余，對通訊系統(tǒng)特別加以雙接收通道冗余設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)在遭到部分關(guān)鍵器件意外損壞的情況下仍能正常通訊，并發(fā)出設(shè)備冗余啟動告警。
數(shù)據(jù)接入已建后臺系統(tǒng)的能力。系統(tǒng)數(shù)據(jù)適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 MODBUS,16850,103 等，可自由接入已建后臺進(jìn)行統(tǒng)一管理。也可將報(bào)警信息通過報(bào)警開關(guān)量接入已建綜保或者其他控制系統(tǒng)。
• VFD 數(shù)據(jù)采集、傳輸系統(tǒng)功能
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的 , 是為了通過在線、實(shí)時自動采集海上平臺 VFD 數(shù)據(jù)，分享到中心數(shù)據(jù)庫中，相關(guān)人員可以及時觀測 VFD 數(shù)據(jù)狀態(tài)，有利于現(xiàn)場作業(yè)人員和管理人員快速判斷現(xiàn)場情況，合理調(diào)整工作。同時自動化的工作方式，避免現(xiàn)場作業(yè)人員頻繁出入生產(chǎn)控制區(qū)域，減輕了他們的工作強(qiáng)度。具有以下功能：
規(guī)范的 VFD 數(shù)據(jù)實(shí)時交換接口。不影響現(xiàn)有“一變多控”系統(tǒng)功能的條件下，擴(kuò)充其數(shù)據(jù)實(shí)時交換能力，精確、實(shí)時傳出 VFD 數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)接入已建后臺系統(tǒng)的能力。促使“一變多控”系統(tǒng)數(shù)據(jù)適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 MODBUS 等，可自由接入已建后臺進(jìn)行統(tǒng)一管理。