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1、概述
抽油機是目前油田開發(fā)生產(chǎn)的主要地面設備，分布面積和油井間距都很大，油井生產(chǎn)監(jiān)控只能靠人工巡井檢查，憑經(jīng)驗判斷是否正常。這種方式費時，有時又不能發(fā)現(xiàn)油井的實際生產(chǎn)情況；當油井被盜、油井故障等非正常停井時，若不能及時發(fā)現(xiàn)則會耽誤油井生產(chǎn)，影響原油產(chǎn)量。針對上述實際情況，我們研發(fā)了基于GPRS的抽油機井監(jiān)控系統(tǒng)。 采用該實時監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r細致了解油井工況變化，便于及時采取相應的措施，同時降低了職工勞動強度，提高了管理水平。
2、系統(tǒng)組成
監(jiān)控系統(tǒng)的主要由兩部分組成：現(xiàn)場監(jiān)控子系統(tǒng)和監(jiān)控中心，抽油機井現(xiàn)場子監(jiān)控系統(tǒng)由各傳感器/變送器、監(jiān)測箱、電源箱組成。電源箱負責向現(xiàn)場各部分供電， 監(jiān)測箱內(nèi)有數(shù)據(jù)采集單元和GPRS通信單元。現(xiàn)場監(jiān)控子系統(tǒng)通過各傳感器/變送器測得油井的有關參數(shù)，以GPRS通信方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心配有服務器、大屏幕顯示器、打印機等設施，對接收的數(shù)據(jù)進行分析處理、報表打印等工作，也可向油井現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送的控制命令。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
3、系統(tǒng)功能
抽油機井監(jiān)控系統(tǒng)具有對抽油機井運行信息的收集處理和遠程控制功能。
3．1遠程監(jiān)測功能：
監(jiān)控中心可遠程監(jiān)測抽油機井電機的三相電壓值、三相電流值、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、累計電量、各相有功功率，以及抽油機光桿載荷，井口油管回壓等參數(shù)。
監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)：
（1）油井現(xiàn)場監(jiān)測子系統(tǒng)每天上傳一次抽油機一個沖次內(nèi)的重要參數(shù)至監(jiān)控中心；
（2）監(jiān)控中心可對某口井實現(xiàn)某一項、或某幾項參量的連續(xù)遠程監(jiān)測；
3．2遠程控制功能
監(jiān)控中心可以對油井現(xiàn)場監(jiān)測單元進行以下控制：
（1）控制抽油機的啟動和停止；
（2）設置間抽井的開機運行時間和停機時間，實現(xiàn)間抽控制；
（3）設置油管回壓超限值、電動機功率超限值；
（4）設置井號等其他油井信息。
3．3報警功能
（1）油井現(xiàn)場監(jiān)測子系統(tǒng)自動啟動抽油機前30秒報警，以提示現(xiàn)場有關人員離開； 油井現(xiàn)場監(jiān)測單元每隔一定時間（時間間隔由監(jiān)控中心設定）上傳一次當前油井運行狀態(tài)信息（是否正常），當出現(xiàn)異常情況時，會將有關的超限參數(shù)等信息上傳至監(jiān)控中心并采取相應措施，具體如下：
（2）電動機功率超限報警并停機；
（3）油管回壓超限并停機；
（4）報警信息上傳至監(jiān)控中心；
（5）具有應急后備電源，滿足斷電后將以前的重要數(shù)據(jù)以及報警信息發(fā)送出去。
3．4監(jiān)控中心的輔助分析功能
監(jiān)控中心處理接收到的數(shù)據(jù)，可分析油井現(xiàn)場的抽油機平衡率、油井耗電、示功圖及電流圖顯示、油井運行狀態(tài)顯示、以及歷史數(shù)據(jù)查詢、比較，表格打印等功能。
4、技術(shù)指標
4．1運行環(huán)境：
工作電源：各油井監(jiān)測點AC380 V±20%或AC1140 V； 溫度：-20~+65℃；
濕度：監(jiān)控中心：80%RH； 各油井監(jiān)測點：防水。
4．2檢測范圍：
電機電壓：0-380V（380V電機），0-1140V（1140V電機）；
電機電流：0-150A（380V電機），0-100A（1140V電機）；
三相電壓Ua、Ub、Uc，，三相電流Ia、Ib、Ic、有功功率的基本精度等級0.2；
無功功率Q、功率因數(shù)、累計電量的精度等級：0.5； 井口油管回壓：0-4Mpa，精度等級0.5；
桿載荷：0~140KN，精度±1%，過載能力150%。
注：以上測量參數(shù)精度根據(jù)實際需要可以選擇調(diào)整。
4．3無線通信距離：
在GPRS覆蓋區(qū)域內(nèi)通信距離不受限制。
4．4系統(tǒng)檢測時間：
抽油機井現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)檢測時間可由監(jiān)控中心設定。
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