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作者：馮修民 工程師（從事油田地面工程自動化設(shè)計） 勝利油田勘察設(shè)計研究院有限公司巴州分院
摘要：在油田的單井采油中，采用RTU（遠程測控終端）技術(shù)后，使單井井口實現(xiàn)了自動檢測和控制，提高了整個油田區(qū)塊的自動化水平，實現(xiàn)了更加快捷安全的運行，減少了工人的勞動強度。
1、 概述
塔河油田的單井分布較散，單井和單井之間，單井和計轉(zhuǎn)站之間距離較遠，距離近的有接近1km，距離遠的有10多km的路程，造成了工人巡井勞動強度大，路程浪費時間，車輛耗損大，運行費用高等問題。后來通過做自動化改造，在單井井口設(shè)置RTU監(jiān)控系統(tǒng)，減少了上述運行矛盾，降低了工人勞動強度和運行維護費用。
2、 系統(tǒng)描述
建設(shè)數(shù)字化油田和提高工程建設(shè)運行中的自動化水平已經(jīng)是目前塔河油田發(fā)展的趨勢和共識，這樣一方面可以提高運行維護過程中的高可靠性，二可以減少工人勞動強度，三可以降低生產(chǎn)過程中的運行維護費用。目前塔河油田的自動化控制采用了三級控制，整個系統(tǒng)分為了三級，即第一級：控制管理級（主控室）設(shè)置在計轉(zhuǎn)站或者氣田處理站內(nèi)，第二級：過程控制級（數(shù)據(jù)采集設(shè)備RTU）設(shè)置在單井井口的機柜內(nèi)，第三級：現(xiàn)場控制級，包括現(xiàn)場檢測儀表及控制閥等設(shè)備。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：
3、 單井RTU系統(tǒng)控制原理：
塔河油田的油井采用了摻稀采油的模式，采集的數(shù)據(jù)信號包括：油壓、套壓、回壓、油溫、摻稀油流量、摻稀油壓力信號；沒有采用RTU數(shù)據(jù)采集及遠控之前，值班工作人員需要每天去井口用筆記錄每口井的各種數(shù)據(jù)，摻稀油的流量需要在井口手動調(diào)節(jié)。這種模式的結(jié)果就是增加了工人的勞動強度，抬高了運行費用，并且手動的調(diào)節(jié)很難把流量調(diào)整到準(zhǔn)確的要求。針對以上生產(chǎn)運行情況我制定了采用井口設(shè)置RTU系統(tǒng)，對各個檢測點進行數(shù)據(jù)采集及儲存，并且同時能夠遠程執(zhí)行一級控制系統(tǒng)下達的通信指令，對摻稀流量計的流量進行調(diào)節(jié)，在中控室的值班人員，根據(jù)單井需要摻稀量給出一個通信指令，通過通信鏈路下達到井口RTU系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程的調(diào)節(jié)和控制。RTU系統(tǒng)選擇了北京騰控科技公司的T9系列RTU系統(tǒng)，該系列的RTU系統(tǒng)通信功能強大，能夠支持RS232、RS485、RJ45等多種接口，滿足了現(xiàn)場多種選擇的需要。通信協(xié)議支持MODBUS/TCP/IP等多種通信協(xié)議，方便與其他系統(tǒng)配套溝通。T9系列的RTU采用了模塊化設(shè)計，模塊內(nèi)集中了CPU控制器和各種IO接口，占用空間少，方便安裝。通信系統(tǒng)開始時候采用了數(shù)傳電臺無線的通信方式，但是塔河油田氣候惡劣，經(jīng)常遭遇沙塵暴。當(dāng)沙塵暴時無線信號會中斷，后期的通信系統(tǒng)采用了敷設(shè)光纜的有線通信模式，在光纜端設(shè)置光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，實現(xiàn)光電信號的轉(zhuǎn)換。光纜通信可靠性高，通信更加流暢。
4、 RTU系統(tǒng)在塔河油田的應(yīng)用及前景
RTU系統(tǒng)在塔河油田有廣泛的應(yīng)用范圍，在塔河油田的一區(qū)二區(qū)等區(qū)塊有相應(yīng)的應(yīng)用成功案例，在無人值守的計量間和井口實現(xiàn)了正常應(yīng)用。RTU在井口和無人值守站的成功應(yīng)用，提高了生產(chǎn)效率，降低了工人勞動強度和運行費用，起到了減員增效的作用，因此應(yīng)用前景廣闊。
但是在運行中也暴露了一些問題，因為自動化系統(tǒng)是新興的工業(yè)控制系統(tǒng)，運行方目前能夠熟悉該技術(shù)的人員較少，對設(shè)備供貨方和后期維護依賴性較強，相信隨著控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，相應(yīng)專業(yè)人員的培養(yǎng)前景會更加廣闊。
5、 結(jié)束語
RTU在塔河油田的應(yīng)用既有成功的經(jīng)驗，也有失敗的教訓(xùn)。關(guān)鍵問題在于選型時能夠充分的考慮當(dāng)?shù)貝毫拥奶鞖鈼l件以及后期的運行維護。只有在保證通信暢通的前提下，努力提高運行維護人員的技術(shù)水平才能夠真正讓RTU系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用，做到減員增效，提高勞動效，把塔河油田建設(shè)成為真正的數(shù)字化油田。
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