地面计量自动数据采集

1地面计量系统的全自动数据采集程高峰研究背景工程市场的运营和维持不但要有合理的经营理念和管理模式,而且更需要有适应市场的高含量技术和高智能自动化系统的存在,这是基础硬件,也是打破常规和创新增效的根本。地面计量数采设备的配备是实现国产设备自动化和代表先进技术的重要标志,根据目前的资料录取要求，地面计量作业如果不配备数据采集系统,根本无法适应局外市场的需要。首先在人力上会造成很大的浪费,其次在准确率上也会有很大的误差，再有对施工作业周期也会因为各种原因而延长。因此,为了迎合市场,适应市场,同时提高地面大队技术装备水平，提升服务质量，我们计划对部分计量设备安装全数据采集系统。地面计量测试施工的数据采集，国内油田主要还是依赖进口设备，进口设备的价格约为15万美金，因其价格昂贵，尚未大量普及。随着油田测试工艺技术的不断发展和完善，传统的人工抄表的计量工作方式远远满足不了现场资料录取的需要。为了及时、准确地录取、快速现场资料，提高现场资料录取的实时性和连续性，实现自动化地面计量，对数据自动采集系统进行国产化研制非常必要。这样既可以降低服务成本，又可以提高数据采集的精度及技术水平，对拓展市场非常有利。自06年开始，我们根据目前市场需求及今后地面计量技术的发展需要，对地面计量数据自动采集系统进行功能设计，和国内某电子仪器设备有限公司共同设计开发出一套系统。在系统中选择安装相应的传感器，同时进行仪器的联接和相关装置的改造，利用研发的数据自动采集系统软件，将传感器记录的压力、温度、流量等数据通过计算机，进行分析、处理，并输出规范的地面计量报告。设计思路该系统具备22个通道（18模拟，4数字），能够自动采集施工现场井口、分离器、加热器、油嘴管汇等各处压力、温度、流量等数据，由现场分站和设在公2司基地的总站组成。分站具备数据、曲线、流程运行动态实时显示，数据极限实时报警，采样速率设定，报表曲线的打印输出，通过天线网络能随时与总站进行文件收发或实时采集数据传送，与总站或其他分站进行工作“聊天”、文字收发等多项功能；公司基地和所服务的甲方，经过授权，可以通过互联网，透过总站实时或定时了解现场的数据资料和生产情况，所有的数据、报表及各种计算机文件均可双向交流，总站可以通过无线上网始终在线，保证随时与分站的联络，通过网络传输实时显示分站采集的数据，曲线和流程动态数据，可与多个分站进行工作“聊天”；可以数据或曲线方式复阅分站已经采集的数据库，可以报表和曲线的方式打印输出，一个总站可以同时管理30个分站。在原来数据采集的基础上增加环境检测和硫化氢检测系统，可使计量设备更加智能化和自动化，计量精度也大大提高。设计方案我们根据目前市场需求及今后地面计量技术的发展需要，对地面计量数据自动采集系统进行功能设计，和大庆science公司共同设计开发出一套具有独立的知识产权地面计量系统的全自动数据采集传输系统。利用智能变送器、流量仪表、视频摄像机等电子仪器仪表，结合先进的数据采集软件，实现井口、油嘴管汇、计量罐、加热炉、三相分离器等地面计量设备的各项资料数据的自动采集和录入。利用变送器和floboss与电脑实现数据的自动采集,取代人工读表和人工计算，实现自动化，并且提高计量的精度。该系统可实现：1、井口、油嘴管汇、加热炉、三相分离器等地面计量设备的压力、温度、油气水产量等几十个现场数据的自动采集和录入。3上图为吉林长深5井对井口油嘴管汇的压力及温度参数进行数据采集2、对井场空气中的硫化氢、二氧化碳、甲烷等有害气体进行监测并自动采集和录入数据，超限报警。上图为大庆徐深28井对井场及周边地区有毒有害气体参数进行数采监控3、实时视频监控。4上图为大庆徐深605井对井场及周边地区环境进行实时视频监控4、用户需要的其它参数的自动采集和录入。全自动数据采集传输系统组成1、DTS1100A现场数据采集仪2、DTS1100A现场数据采集仪软件系统3、主流程采集现场总线4、安全环境监测现场总线5、视频监控系统危险区5上图为数据采集流程功能演示图1、主流程数据采集功能⑴、可实现井口、油嘴管汇、加热炉、三相分离器等地面计量设备的压力、温度、油气水产量等几十个现场数据的自动采集和录入。⑵、可实时对井场空气中的硫化氢、二氧化碳、甲烷等有害气体进行监测并自动采集和录入数据，超限实时报警。⑶、采集系统适应气井试气流程、气井试采流程、常规试油流程、压裂流程等多种工艺流程以及计量间和油气集输中转站的现场数据自动采集和录入。6下图为数据采集系统软件示意图下图为数据采集系统流程示意图主流程采集软件视频监控软件无线网络传输软件数据实时传输文件传输邮件收发视频实时传输文字聊天主流程监控主机视频监控主机局域网现场终端接口终端软件主流程热备软件软件设置曲线显示数据显示流程显示报表功能报警系统安全监控软件对比曲线显示数据显示流程显示报警系统数据输出录象控制图象侦测云台控制变焦变倍录象回放热备检测备份采集数据备份数据导出7防爆分线箱油流量1井口油压三相分离器油嘴管汇井口井口套压备用通道备用通道备用通道上流压力上流温度下流压力下流温度备用通道防爆总线电缆箱硫化氢二氧化碳甲烷大气安全环境油流量2水流量气流量分离器孔板压差分离器静压分离器流动温度分离器温度分离器压力硫化氢二氧化碳甲烷大气安全环境硫化氢二氧化碳甲烷大气安全环境现场总线电缆箱安全环境防爆电缆箱82、视频监控功能A、采集仪主机可同时接收4个摄像机的视频信号。采用支架式固定安装在采集房顶或周围安全区域内。B、采用球型云台，有防雨功能，有恒温控制（低温自动加热、高温自动散热），水平转动360度连续旋转无监视盲区，垂直90度自动翻转连续监视，旋转速度：水平0.05～250度每秒、垂直水平0.05～200度每秒。C、视频摄像机具备彩转黑功能（白天彩色，晚上低照度自动转换为黑白），视频主机可远程控制调焦、光圈、变倍、侦测录象，可控制云台转动。自动对焦，230倍变焦，分辨率480线，数字快门，背光补偿，自动增益，D.S.P.智能控制，可以远程控制变倍。D、可利用摄像机的变焦功能对井口、分离器、出口等区域进行远距离拉近观看；危险区域远距离监视、查看；现场作业录象存档；基地网络终端（行业管理人员）通过无线网络传输系统对现场作业情况及时了解；井场设备及材料防盗监控；对闯入危险区域入侵警戒。上图为无线传输示意图3、无线传输功能数据采集仪内安装有CDMA传输系统，外加室外定向天线。在CDMA网络覆盖区域内可实现：9视频监控采录设备⑴、主流程采集实时数据传输。采录数据曲线图⑵、视频图象实时传输（传输速度慢）。⑶、网络内的邮件传输资料录取⑷、各类文件收发。⑸、工作〝聊天〞。工作聊天10如果前线施工队伍所处位置没在CDMA网络覆盖区域内，可通过卫星传输设备和传输通道，从而实现现场数据的无线网络传输。4、其它功能A、数据采集仪二台主机网络连接功能：主流程采集主机和视频监控主机采用网络连接方式，二部分既可独立运行，也可互为热备，共用一套无线网络传输系统。B、主流程采集系统在线热备功能：主流程主机一旦出现问题，可以将主流程数据采集立刻自动切换到备用主机（可设置视频监控主机）系统接续采集，从而保证主流程采集的可靠性和数据的完整性。C、在线显示切换功能：数据采集仪2台主机显示器分别显示主流程数据、现场视频图像，如果在采集房内安装大屏幕显示器或电视，可分别将这些数据和图像切换到大屏幕显示器或电视上进行显示。D、采集仪监测仪表功能：通过安装在采集仪机柜上的诸如电压、电流、频率等仪器仪表，可实时监测采集仪外电输入、主流程数据采集、视频监控等的工作状态。徐深605井施工现场11徐深605井数据采集主界面经济效益和使用效果08年大队在大庆深井试气施工10个月,使用的两套国产设备都安装了全数采系统,实现了连续作业不间断计量,大大缩短了工作周期,共完成7井次,每井次作业周期60天左右,共创产值1500万。以往的深井试气计量都是依靠人工计算,造成数据记录偏差较大,这样直接导致对油气井储量和产能评价的误差。数据采集系统的应用不但极大提高了采集各项数据的精确度,实现了机械设备智能化,缩短了试采周期,节约了大量的人力物力和财力,更是大大提高了工业产值和效益增长点,填补了深井试气国产设备实现全套数据采集的一项空白。现场数据采集及远程无线传输系统性能稳定、质量可靠、现场操作简单方便，在大庆油田、吉林油田、华北油田、大港油田以及新疆塔里木油田的技术服务公司等单位也得到了广泛的应用。整个系统技术含量也发生了革命性的变化，队伍的施工作业能力得到了很大的提高，成为甲方十分信赖的队伍，为公司创造了巨大的经济效益。