劉光金 重慶水利電力職業(yè)技術學院

油田井場數(shù)字化建設與施工

劉光金 重慶水利電力職業(yè)技術學院

油田井場數(shù)字化的建設首先要在油田的鉆井現(xiàn)場建立覆蓋全平臺的局域網(wǎng)，通過儀表分離信號讀取專業(yè)信息采購單元采集到的鉆井平臺的各種信息，并將采集的信息進行匯總，信息匯總后需要經(jīng)過光纖或者現(xiàn)有的比較成熟的信息傳輸工具即時的傳送回控制多個鉆井平臺的數(shù)據(jù)分析中心，與油田平臺相關的所有信息將被整合分析，為下一步的建設打下基礎。單井井場安裝視頻監(jiān)控要選擇一體化設備，選擇好立桿位置。一般來說要把攝像機的機位安排在橫擔的左邊，基本原則是單個攝像機的可視范圍達到最大，若是同時監(jiān)控多個井場需要配置帶有云臺的攝像機。視頻監(jiān)控要通過電纜連接至監(jiān)控中心的視頻服務器，安裝時要選好立桿位置，攝像機最好是帶云臺的。PLC應該按照一定的數(shù)字化邏輯完成各項功能。

井場；油田建設；數(shù)字化；網(wǎng)絡；監(jiān)控

1 油田井場數(shù)字化建設

1.1 方案設計

油田井場數(shù)字化的建設首先要在油田的鉆井現(xiàn)場建立覆蓋全平臺的局域網(wǎng)，通過儀表分離信號讀取專業(yè)信息采購單元采集到的鉆井平臺的各種信息，并將采集的信息進行匯總，信息匯總后需要經(jīng)過光纖或者現(xiàn)有的比較成熟的信息傳輸工具即時的傳送回控制多個鉆井平臺的數(shù)據(jù)分析中心，與油田平臺相關的所有信息將被整合分析，為下一步的建設打下基礎。每個油田平臺都可以看做是一個數(shù)據(jù)庫，由一個統(tǒng)一的控制平臺進行控制，經(jīng)過技術人員的編譯使之能夠只通過有一定授權的控制終端進行遠程控制，授權人員一般是管理者或者油田技術人員，傳輸?shù)娇刂浦行牡囊话闶倾@井現(xiàn)場的即時數(shù)據(jù)，管理者和技術人員可以通過這些數(shù)據(jù)進行管理或者操作，而對一些比較重要的鉆井平臺也可以進行網(wǎng)絡實時監(jiān)控。

1.2 硬件安裝

1.2.1 網(wǎng)絡交換機

網(wǎng)絡交換機是實現(xiàn)數(shù)字化井場三級實時監(jiān)控的數(shù)據(jù)交換中樞，數(shù)字化井場的建設首要任務就是把網(wǎng)絡打通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互通聯(lián)。網(wǎng)絡交換機的選擇要遵循質(zhì)量過硬實用為先的原則，此處選擇安裝一個H3C的網(wǎng)絡交換機[1]。數(shù)字化井場建設選取的H3C交換機有24個網(wǎng)絡接口，將交換機的24個接口分四組，每組6個接口，分別為每個接口設置網(wǎng)口。四組接口分別為：用來傳輸視頻監(jiān)控信息的視屏交換口、用來傳輸網(wǎng)絡指令的網(wǎng)絡交換口、用來傳輸井場各個設備實時數(shù)據(jù)的工業(yè)以太網(wǎng)交換口、系統(tǒng)備用口。為了盡量不影響到其他網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸，按照上述方法對交換機接口進行劃分，工業(yè)以太網(wǎng)口因為需要非常及時準確的數(shù)據(jù)信息而設置一個獨立的通道，數(shù)據(jù)傳輸不受影響。

網(wǎng)絡交換機的物理接口連接好后，需要對監(jiān)控電腦進行一定的設置，把監(jiān)控電腦網(wǎng)絡連接的IP地址設置成跟交換機同一網(wǎng)段，使監(jiān)控電腦跟交換機連接起來實現(xiàn)互訪。然后進入交換機控制界面進行設置，在監(jiān)控電腦瀏覽器地址欄輸入交換機管理IP，回車進入交換機Web登錄界面，在用戶登錄框輸入交換機使用說明書上留的系統(tǒng)賬號密碼，回車進入管理設置界面，設置交換機的具體參數(shù)，需要注意的是要及時更改交換機默認登錄密碼。

交換機設置完成之后，工控網(wǎng)絡則順利開通，這時需要打開監(jiān)控電腦的DHCP功能，在監(jiān)控電腦DHCP服務器IP地址池里設置可進入的IP范圍，設置完成后務必要點擊保存設置，以便保存當前的所有設置[2]。此外，在工業(yè)網(wǎng)絡中需要特別強調(diào)的是不能連接外網(wǎng)，只能做生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控使用。

1.2.2 以太網(wǎng)模塊CP343—1

井場內(nèi)數(shù)據(jù)要實現(xiàn)三級實時監(jiān)控必須要把數(shù)據(jù)上傳到以太網(wǎng)，需要在原有網(wǎng)絡系統(tǒng)上增加以太網(wǎng)模塊CP343—1和2個卡件接口模塊IM365。其中作為通訊處理器的CP343—1主要作用是將S7—300連接到工業(yè)以太網(wǎng)，實現(xiàn)井場數(shù)據(jù)上傳功能。

2 油田井場數(shù)字化的施工

2.1 油水井場

（1）視頻監(jiān)控功能的實現(xiàn)。單井井場安裝視頻監(jiān)控要選擇一體化設備，選擇好立桿位置。立桿位置的好壞直接影響到單井井場視頻監(jiān)控功能的發(fā)揮，一般來說要把攝像機的機位安排在橫擔的左邊，基本原則是單個攝像機的可視范圍達到最大，若是同時監(jiān)控多個井場需要配置帶有云臺的攝像機。

（2）示功圖采集功能的實現(xiàn)。無線示圖功能單元要安裝在籌議機卡子和懸繩器中間，安裝前需要先把卡子和防脫結擰下來，整個安裝過程應從上到下按照一定的順序進行，頂部和底部都要有保護的墊片。

（3）實現(xiàn)采集壓力的功能。實現(xiàn)采集壓力的儀器是壓力變送器，安裝前要進行專業(yè)的調(diào)試，對儀器進行標定后才可以開展安裝使用，檢查中要詳細地檢測是否存在管路堵塞的情況，如果有要查明堵塞的物質(zhì)，應采用專業(yè)的清理工具進行清理，確保管路通暢之后再進行安裝。抽油機遠程開啟或者關閉需要將電機配電柜中的停止鍵和接線端子串聯(lián)連接，安裝時要采用專業(yè)的配件進行安裝。

2.2 監(jiān)控站點

視頻監(jiān)控要通過電纜連接至監(jiān)控中心的視頻服務器，安裝時要選好立桿位置，攝像機最好是帶云臺的。PLC應該按照一定的數(shù)字化邏輯完成各項功能。

3 結語

油田井場數(shù)字化建設與施工絕對不是一項單一的建設工程，需要注意的方面很多，應當看作是一向系統(tǒng)性的工程。前期的準備工作要做到?jīng)]有遺漏，設備需要通過嚴密的檢測和調(diào)試。要確定整個油田平臺的數(shù)據(jù)需求，需要足夠的數(shù)據(jù)來反映鉆井平臺運轉是否健康，確保出現(xiàn)問題能及時的發(fā)現(xiàn)。因此，我國油田的數(shù)字化建設還有很大的發(fā)展空間。

[1]劉祥周．基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化井場數(shù)據(jù)傳輸技術應用研究[D]．西安石油大學，2013.

[2]龐誠，張乃祿，賀安武，等．油田數(shù)字化井場建設與施工[J]．油氣田地面工程.2011，30（11）：79-80.

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.060