無線油井自動計量與檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供無線油井自動計量與監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、控制終端和單井設(shè)備，所述單井設(shè)備包括監(jiān)控主機、和分別與所述監(jiān)控主機通過無線數(shù)傳模塊數(shù)據(jù)連接的載荷變送器、壓力變送器、溫度變送器、位置傳感器、三鑒探測器以及完成電參數(shù)測量的電流互感器、電壓互感器，所述控制終端一端與所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)連接，另一端通過GPRS通信模塊與所述監(jiān)控主機數(shù)據(jù)連接。本發(fā)明的有益效果是自動采集數(shù)據(jù)、通過無線通訊、寬帶網(wǎng)絡(luò)及計算機技術(shù)監(jiān)控油井運行狀態(tài)、遠(yuǎn)程采集、傳送、自動化量油和數(shù)據(jù)分析處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
【專利說明】無線油井自動計量與檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油井控制系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無線油井自動計量與檢測系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前對于油井生產(chǎn)參數(shù)的計量和監(jiān)測，往往是采用人工計量和監(jiān)測，需要采油站工作人員每天定時采用計量分離器進(jìn)行量油、每月人工現(xiàn)場安裝示功圖測試儀停井采集示功圖、采油工每天對抽油機井每4小時、對電潛泵井每2小時進(jìn)行人工現(xiàn)場抄錄壓力等數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種自動采集數(shù)據(jù)、通過無線通訊、寬帶網(wǎng)絡(luò)及計算機技術(shù)監(jiān)控油井運行狀態(tài)、遠(yuǎn)程采集、傳送、自動化量油和數(shù)據(jù)分析處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)的無線油井自動計量與檢測系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]無線油井自動計量與監(jiān)測系統(tǒng)，
[0006]包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、控制終端和單井設(shè)備，
[0007]所述單井設(shè)備包括監(jiān)控主機、和分別與所述監(jiān)控主機通過無線數(shù)傳模塊數(shù)據(jù)連接的載荷變送器、壓力變送器、溫度變送器、位置傳感器、三鑒探測器以及完成電參數(shù)測量的電流互感器、電壓互感器，
[0008]所述控制終端一端與所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)連接，另一端通過GPRS通信模塊與所述監(jiān)控主機數(shù)據(jù)連接，
[0009]所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于運行服務(wù)器端程序，處理控制終端指令；通過GPRS通信模塊發(fā)送接收指令和數(shù)據(jù)，與測控主機進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；報警信息處理；存儲油井生產(chǎn)參數(shù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)安全管理，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，
[0010]所述控制終端，用于運行控制程序，實現(xiàn)對系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、油井參數(shù)設(shè)定、油井生產(chǎn)參數(shù)的手動采集、歷史數(shù)據(jù)查詢。
[0011]所述載荷變送器在采集數(shù)據(jù)時，需要在采油機一個沖次周期內(nèi)，等時間間隔采集144個點的載荷數(shù)據(jù)。
[0012]所述壓力變送器和所述溫度變送器在采集數(shù)據(jù)時，需要抽油機的游梁處于下止點位置，且在一個沖次周期內(nèi)采集72個點的壓力數(shù)據(jù)，I個點的套壓數(shù)據(jù)，I個點的會壓數(shù)據(jù)和I個點的溫度數(shù)據(jù)。
[0013]所述電流互感器和所述電壓互感器在采集點參數(shù)時，去要抽油機的游梁處于下止點位置，且在一個沖次周期內(nèi)采集54個點的三相電流數(shù)據(jù)，72個點的三相有功功率，72個點的功率因數(shù)和I個點的三相電壓。
[0014]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0015]1、無線油井自動計量與監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計的要求為油井計量準(zhǔn)確可靠，達(dá)到石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；系統(tǒng)運行可靠，維修簡便；井場設(shè)備安裝維修維護(hù)簡便；載荷、壓力、溫度等變送器必須實現(xiàn)微功耗無線近距離傳輸，不能影響油井的修井作業(yè)、洗井等施工。
[0016]2、無線載荷、壓力和溫度變送器和油井測控主機采用近距離無線數(shù)據(jù)傳輸方式。
[0017]3、無線載荷、壓力、溫度變送器采用微功耗設(shè)計，進(jìn)行精確的電源管理，載荷變送器5年、壓力和溫度變送器3年更換一次電池。
[0018]4、無線載荷、壓力變送器載荷校準(zhǔn)采用配套的載荷校準(zhǔn)設(shè)備實現(xiàn)了全數(shù)字化校準(zhǔn)。
[0019]5、系統(tǒng)中采用的近距離無線通信設(shè)備，采用微發(fā)射功率和高靈敏度接收策略，功耗低。
[0020]6、井口參數(shù)采集比較全面。按沖次采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從時間和空間上進(jìn)一步挖掘原油生產(chǎn)產(chǎn)生的信息資源。
[0021]7、特意為采油隊和計量站設(shè)計了油井監(jiān)測和報警程序，由用戶設(shè)定關(guān)聯(lián)手機短信報警功能，使得生產(chǎn)一線的工作人員可以隨時掌握油井運行情況。
[0022]8、巡井工人可以使用手持微型遙控器對現(xiàn)場防盜裝置進(jìn)行啟停設(shè)置，有效地避免了系統(tǒng)的無效報警。
[0023]9、功圖法產(chǎn)液量算法采用多種模型適配不同區(qū)塊、不同儲層、不同特性的油井，使產(chǎn)液量的計算更有針對性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，本發(fā)明包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、控制終端和單井設(shè)備，
[0026]所述單井設(shè)備包括監(jiān)控主機、和分別與所述監(jiān)控主機通過無線數(shù)傳模塊數(shù)據(jù)連接的載荷變送器、壓力變送器、溫度變送器、位置傳感器、三鑒探測器以及完成電參數(shù)測量的電流互感器、電壓互感器，
[0027]所述控制終端一端與所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)連接，另一端通過GPRS通信模塊與所述監(jiān)控主機數(shù)據(jù)連接，
[0028]所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于運行服務(wù)器端程序，處理控制終端指令；通過GPRS通信模塊發(fā)送接收指令和數(shù)據(jù)，與測控主機進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；報警信息處理；存儲油井生產(chǎn)參數(shù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)安全管理，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，
[0029]所述控制終端，用于運行控制程序，實現(xiàn)對系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、油井參數(shù)設(shè)定、油井生產(chǎn)參數(shù)的手動采集、歷史數(shù)據(jù)查詢。
[0030]用戶通過控制終端選定數(shù)據(jù)采集的種類，可以選擇功圖、電參數(shù)、壓力等數(shù)據(jù)采集功能，然后選擇操作的油井，發(fā)送指令后，控制終端通過局域網(wǎng)絡(luò)向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)送指令數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對收到的指令進(jìn)行解釋，按系統(tǒng)通信協(xié)議格式組織指令，通過油田數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)及移動網(wǎng)絡(luò)向選定的油井的測控主機發(fā)送指令，油井的測控主機接到指令后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸錯誤校驗和口令校驗，通過校驗后進(jìn)行解釋并控制外圍設(shè)備(載荷變送器、位置傳感器、壓力溫度變送器、電流互感器、電壓互感器)并執(zhí)行該指令所代表的動作。[0031 ] 1、功圖數(shù)據(jù)采集處理過程
[0032]測控主機接到測量功圖數(shù)據(jù)指令后，等待處于節(jié)電休眠狀態(tài)的載荷變送器發(fā)送蘇醒信號，然后將采集指令和懸點同步時間、沖次數(shù)據(jù)發(fā)送給載荷傳感器，載荷傳感器自動同步，等時間間隔采集144個點的載荷數(shù)據(jù)，測量完畢，載荷變送器通過無線數(shù)傳模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到油井測控主機，油井測控主機校驗數(shù)據(jù)的完整性以后，通過GPRS模塊發(fā)送到移動通訊網(wǎng)絡(luò)，在油田公司落地后，進(jìn)入油田公司數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，經(jīng)局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)服務(wù)器，服務(wù)器端軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸錯誤校驗和口令校驗，然后進(jìn)行解釋并存入數(shù)據(jù)庫，同時向控制終端程序發(fā)送刷新觸發(fā)信號，通知用戶采集的數(shù)據(jù)已經(jīng)收到。
[0033]2、壓力、溫度數(shù)據(jù)采集處理過程
[0034]測控主機接到測量壓力、溫度指令后，等待游粱處于下止點位置向壓力、溫度變送器發(fā)送采集指令、沖次數(shù)據(jù)，壓力溫度變送器自動同步，在一個沖次周期內(nèi)采集72個點的壓力數(shù)據(jù)，一個點的套壓數(shù)據(jù)，一個點的回壓數(shù)據(jù)，一個點的溫度數(shù)據(jù)，測量完畢，壓力溫度變送器通過無線數(shù)傳模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到油井測控主機，油井測控主機校驗數(shù)據(jù)的完整性以后，通過GPRS模塊發(fā)送到移動通訊網(wǎng)絡(luò)，在油田公司落地后，進(jìn)入油田公司數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，經(jīng)局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)服務(wù)器，服務(wù)器端軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸錯誤校驗和口令校驗，然后進(jìn)行解釋并存入數(shù)據(jù)庫，同時向控制終端程序發(fā)送刷新觸發(fā)信號，通知用戶采集的數(shù)據(jù)已經(jīng)收到。
[0035]3、電參數(shù)采集處理過程
[0036]測控主機接到電參數(shù)測量指令后，等待游粱處于下止點位置向電參數(shù)測量模塊發(fā)送采集指令、沖次數(shù)據(jù)，電參數(shù)測量模塊自動同步，在一個沖次周期內(nèi)采集54個點的三相電流數(shù)據(jù)，72個點的三相有功功率和，72個點的功率因數(shù)數(shù)據(jù)，一個點的三相電壓，測量完畢，電參數(shù)測量模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到油井測控主機，油井測控主機校驗數(shù)據(jù)的完整性以后，通過GPRS模塊發(fā)送到移動通訊網(wǎng)絡(luò)，在油田公司落地后，進(jìn)入油田公司數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，經(jīng)局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)服務(wù)器，服務(wù)器端軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸錯誤校驗和口令校驗，然后進(jìn)行解釋并存入數(shù)據(jù)庫，同時向控制終端程序發(fā)送刷新觸發(fā)信號，通知用戶采集的數(shù)據(jù)已經(jīng)收到。
[0037]4、報警信息的處理過程
[0038]壓力、溫度變送器和電參數(shù)測量模塊連續(xù)監(jiān)測壓力和電參數(shù)，并與設(shè)置的極限數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，超限后，主動向測控主機報警，測控主機通過GPRS模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到移動通訊網(wǎng)絡(luò)，在油田公司落地后，進(jìn)入油田公司數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，經(jīng)局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)服務(wù)器，服務(wù)器端軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸錯誤校驗和口令校驗，服務(wù)器端軟件收到報警信號后彈出報警窗口，顯示報警信息，通過網(wǎng)絡(luò)通知控制終端和基層報警終端，同時根據(jù)用戶設(shè)定通過油田公司統(tǒng)一短信平臺向指定人員發(fā)送包含豐富報警信息的短信。
[0039]以上對本發(fā)明的一個實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.無線油井自動計量與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、控制終端和單井設(shè)備， 所述單井設(shè)備包括監(jiān)控主機、和分別與所述監(jiān)控主機通過無線數(shù)傳模塊數(shù)據(jù)連接的載荷變送器、壓力變送器、溫度變送器、位置傳感器、三鑒探測器以及完成電參數(shù)測量的電流互感器、電壓互感器， 所述控制終端一端與所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)連接，另一端通過GPRS通信模塊與所述監(jiān)控主機數(shù)據(jù)連接， 所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于運行服務(wù)器端程序，處理控制終端指令；通過GPRS通信模塊發(fā)送接收指令和數(shù)據(jù)，與測控主機進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；報警信息處理；存儲油井生產(chǎn)參數(shù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)安全管理，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布， 所述控制終端，用于運行控制程序，實現(xiàn)對系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、油井參數(shù)設(shè)定、油井生產(chǎn)參數(shù)的手動采集、歷史數(shù)據(jù)查詢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線油井自動計量與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述載荷變送器在采集數(shù)據(jù)時，需要在采油機一個沖次周期內(nèi)，等時間間隔采集144個點的載荷數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線油井自動計量與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述壓力變送器和所述溫度變送器在采集數(shù)據(jù)時，需要抽油機的游梁處于下止點位置‘且在一個沖次周期內(nèi)采集72個點的壓力數(shù)據(jù)，I個點的套壓數(shù)據(jù)，I個點的會壓數(shù)據(jù)和I個點的溫度數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線油井自動計量與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述電流互感器和所述電壓互感器在采集點參數(shù)時，去要抽油機的游梁處于下止點位置’且在一個沖次周期內(nèi)采集54個點的三相電流數(shù)據(jù)，72個點的三相有功功率，72個點的功率因數(shù)和I個點的三相電壓。
【文檔編號】E21B47/00GK103912261SQ201210594566
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月31日
【發(fā)明者】金書華, 陳欣 申請人:天津市正方科技發(fā)展有限公司