前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的水源井管理系統(tǒng)研發(fā)與設(shè)計，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

1研發(fā)與設(shè)計

通過分析水源井日常管理需求及前端硬件設(shè)備，構(gòu)建水源井管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型，開發(fā)實時工況分析、指標(biāo)統(tǒng)計、措施建議、遠(yuǎn)程啟停等系統(tǒng)模塊功能，實現(xiàn)水源井工況的自動分析判斷，使故障、預(yù)警及早發(fā)現(xiàn)并處理，為水源井精細(xì)化管理提供保障。

1．1管理系統(tǒng)總體構(gòu)架

水源井管理系統(tǒng)主要由管理軟件、數(shù)據(jù)庫和前端硬件設(shè)備三大部分構(gòu)成，其中管理軟件主要進(jìn)行實時、靜態(tài)數(shù)據(jù)的匯總及分析判斷；數(shù)據(jù)庫具有采集前端數(shù)據(jù)與提供有效靜態(tài)數(shù)據(jù)源的功能；前端硬件作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為軟件平臺提供瞬時流量、出口壓力、井筒液面、三相電參數(shù)等實時數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行分析判斷。

1．2實時數(shù)據(jù)來源及流向

實時數(shù)據(jù)由前端各設(shè)備傳感器直接提供至各站控平臺匯總，經(jīng)過各站控平臺傳輸Openplate數(shù)據(jù)庫。管理系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)對應(yīng)從數(shù)據(jù)庫中讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行判斷與分析。數(shù)據(jù)流向體現(xiàn)了單井、站點、作業(yè)區(qū)的歸屬關(guān)系，并成為水源井二維地圖指示的依據(jù)。

1．3管理軟件結(jié)構(gòu)及功能

管理系統(tǒng)按照目前水源井管理層級、平臺分為公司、廠、作業(yè)區(qū)、班站四個級別，管理控件為系統(tǒng)后臺，模塊由指標(biāo)統(tǒng)計、生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控、故障監(jiān)控、地圖導(dǎo)航、數(shù)據(jù)維護(hù)五部分組成。1）指標(biāo)統(tǒng)計。分油田公司、廠、作業(yè)區(qū)進(jìn)行水源井指標(biāo)統(tǒng)計（利用率、覆蓋率、上線率等）。2）生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控。單井的實時生產(chǎn)情況監(jiān)控及實時數(shù)據(jù)上傳情況統(tǒng)計并形成曲線（控制單井啟停）。3）故障監(jiān)控。通過7個實時數(shù)據(jù)點的監(jiān)控完成網(wǎng)絡(luò)、站控、儀器故障預(yù)警統(tǒng)計與故障跟蹤。4）地圖導(dǎo)航。在電子地圖上顯示水源井位置、實時數(shù)據(jù)及生產(chǎn)情況。5）數(shù)據(jù)維護(hù)。水源井歸屬關(guān)系及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)、添加、刪除等管理。

1．4數(shù)據(jù)采集頻率

對于管理系統(tǒng)，實時數(shù)據(jù)與靜態(tài)數(shù)據(jù)的采集至關(guān)重要，數(shù)據(jù)的優(yōu)劣決定了后續(xù)統(tǒng)計、分析、判斷的質(zhì)量，因而針對不同數(shù)據(jù)采用不同的采集頻率，有效地提高了資源利用率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。實時數(shù)據(jù)流量、壓力、水位、三相電參數(shù)等可達(dá)到1次／4s的采集頻率，而靜態(tài)數(shù)據(jù)根據(jù)修井記錄的更新數(shù)據(jù)，更新采集頻率為1次／d。

1．5故障判定

針對實時數(shù)據(jù)、站點、網(wǎng)絡(luò)等的傳輸與采集情況，系統(tǒng)可判斷的主要故障有儀器儀表故障、潛水泵故障、各站點網(wǎng)絡(luò)故障等。儀器儀表故障可根據(jù)實時數(shù)據(jù)前后變化值具體判斷；潛水泵故障主要通過三相電參、水位等實時數(shù)據(jù)，判斷卡泵、空抽、過載、缺相、短路等工況；數(shù)據(jù)流向各級網(wǎng)絡(luò)的判斷主要由網(wǎng)絡(luò)判斷點決定是否故障。

1．6遠(yuǎn)程啟停控制

水源井遠(yuǎn)程啟停控制分為手動與自動啟停，手動啟停狀態(tài)可根據(jù)操作人員的需要對所管轄水源井進(jìn)行相應(yīng)的啟停控制，操作按鍵位于生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控模塊的水源井單井信息界面中。自動啟停功能根據(jù)水位與泵深、三相電參數(shù)等實時數(shù)據(jù)的變化與關(guān)系，自動控制潛水泵的啟停。

2系統(tǒng)特點

水源井管理系統(tǒng)針對各采油單位水源井管理中存在的問題進(jìn)行解決，以B／S架構(gòu)、IE訪問形式，管理層級與功能模塊相融合，對管轄的水源井形成了統(tǒng)一精細(xì)化管理，并具有以下特點。1）系統(tǒng)管理模塊可按油田管理層級相融合的方式，使系統(tǒng)使用滿足統(tǒng)一、精細(xì)化管理的需求，有效減少資源的重復(fù)使用。2）可根據(jù)實時采集的水源井流量、壓力、水位等主要參數(shù)，實現(xiàn)對水源井工況的判斷及故障預(yù)警（設(shè)備儀表、網(wǎng)絡(luò)、站控系統(tǒng)），并分析結(jié)果。3）實現(xiàn)水源井遠(yuǎn)程啟停控制功能。4）軟件界面簡單，數(shù)據(jù)錄入管理、維護(hù)、報表的生成便于各級用戶管理使用。

3應(yīng)用效果

水源井管理系統(tǒng)以油田數(shù)字化建設(shè)為基礎(chǔ)，充分利用油田網(wǎng)絡(luò)及水源井系統(tǒng)站及數(shù)控中心相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，利用多信息融合及數(shù)據(jù)集成技術(shù)，實現(xiàn)水源井工況分析診斷、故障預(yù)警、指標(biāo)統(tǒng)計及報表自動生成等功能，滿足了數(shù)字化管理模式下水源井的管理要求。自2013年11月在長慶油田12個采油單位上線運(yùn)行，管理水源井2000余口，現(xiàn)場應(yīng)用表明：系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，工況分析準(zhǔn)確可靠，為水源井實時管理、科研決策提供了技術(shù)支撐，為油田穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。1）水源井管理系統(tǒng)替代了原有站控簡單的水源井監(jiān)控顯示，使水源井統(tǒng)一化管理，儀表維護(hù)及時，減少了潛水泵干抽、電機(jī)過熱燒毀繞組、電壓異常、缺相等故障的發(fā)生。2）提高了水源井?dāng)?shù)據(jù)實時準(zhǔn)確性，實現(xiàn)了瞬時流量、累計流量、計量表頭數(shù)據(jù)等生產(chǎn)及設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的實時采集，降低了工人勞動強(qiáng)度，減少了高壓環(huán)境作業(yè)時間，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。3）提高了現(xiàn)場巡查調(diào)配的針對性，減少了巡井次數(shù)，降低了員工勞動強(qiáng)度及安全風(fēng)險。4）提升了水源井管理效率，水源井?dāng)?shù)字化指標(biāo)（上線率、覆蓋率）實現(xiàn)廠、作業(yè)區(qū)、站點三級在線統(tǒng)計，為水源井區(qū)塊管理考核提供了公平、透明的數(shù)據(jù)及有效的手段，進(jìn)一步提升了水源井管理效率。

4結(jié)論

水源井管理系統(tǒng)的設(shè)計填補(bǔ)了水源井?dāng)?shù)字化管理的空白，對水源井實時數(shù)據(jù)進(jìn)行了有效匯總、分析與判斷，實現(xiàn)了管理層級與系統(tǒng)模塊相融合的統(tǒng)一間隙化管理方式，節(jié)省人力及物質(zhì)資源。使用好該系統(tǒng)的關(guān)鍵有兩點：前端設(shè)備及實時數(shù)據(jù)的采集，該數(shù)據(jù)是水源井工況分析及判斷的唯一依據(jù)，因而設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)是系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵；實時數(shù)據(jù)及靜態(tài)數(shù)據(jù)能及時錄入實時數(shù)據(jù)庫（Openplate）與關(guān)系數(shù)據(jù)庫（Oracle）中，數(shù)據(jù)庫作為軟件平臺的數(shù)據(jù)源，需進(jìn)行及時更新與備份。因此，水源井管理系統(tǒng)的使用是一種多方協(xié)作、多方維護(hù)、多人合作使用的管理模式，它將與功圖系統(tǒng)、注水井工況系統(tǒng)在油田油水井統(tǒng)計精細(xì)化管理上共同發(fā)揮作用。

作者：趙曉龍 于世春 李永清 邱亮 單位：中國石油長慶油田公司油氣工藝研究院 低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室