1　項目概況

長慶油田創(chuàng)新生產(chǎn)運行與管理模式，將現(xiàn)場實時監(jiān)控、生產(chǎn)過程自動化及計算機分析決策聯(lián)為一體，利用數(shù)字控制、計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)共享技術(shù)，以油田開發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)字化管理為中心，建立覆蓋全油田油井、水源井、增壓泵站、聯(lián)合站等生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、應(yīng)用和管理的規(guī)范統(tǒng)一的生產(chǎn)運行信息管理平臺，實現(xiàn)油田開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集、過程自動控制、故障自動預(yù)警。達到降低開發(fā)成本、優(yōu)化地面建設(shè)、合理分配用工、優(yōu)化勞動組織結(jié)構(gòu)、提高員工素質(zhì)、降低生產(chǎn)成本等綜合效應(yīng)。

該作業(yè)區(qū)在區(qū)域玉溪監(jiān)控中心進行自動化集成監(jiān)控和應(yīng)用，其SCADA系統(tǒng)完成該作業(yè)區(qū)23座站點，其中聯(lián)合站2座、接轉(zhuǎn)站11座、增壓站10座，570口油井、179口注水井的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集點數(shù)達2萬點。實現(xiàn)站控數(shù)據(jù)上線率99.8%，站控數(shù)據(jù)準確率97.9%，功圖上線率98%，水井上線率99%。

2　項目特色

產(chǎn)量監(jiān)控：將單井計量與區(qū)塊計量納入同一個平臺，形成一套完整的產(chǎn)油量和注水量監(jiān)控、分析體系。

功圖分析：單井工況診斷和單井產(chǎn)液量分析、展示，根據(jù)單井停井時間，計算單井影響產(chǎn)量，為全區(qū)產(chǎn)量分析提供基礎(chǔ)依據(jù)。

預(yù)警報警：實現(xiàn)預(yù)警功能，報警自動升級，報警限值在線修改，多樣式的報警推送方式（短信、RTX、語音等）。

一鍵追溯：實現(xiàn)一鍵式追溯，快速查看任一時間段的歷史數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)管理、業(yè)績考核等提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

報表自動生成：實現(xiàn)報表數(shù)據(jù)的自動生成，并支持數(shù)據(jù)補錄機制，保證數(shù)據(jù)生成的完整性和準確性。

3　系統(tǒng)架構(gòu)（如圖1所示）

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

4　系統(tǒng)功能

4.1　功圖采集與分析

功圖采集程序采用模塊化、可配置化設(shè)計，支持多種設(shè)備中功圖數(shù)據(jù)的采集與傳輸；在SCADA中可實現(xiàn)功圖數(shù)據(jù)的展示，可實現(xiàn)單張功圖展示、功圖疊加展示。專門開發(fā)工況診斷工具，可診斷出40余種工況，并將診斷結(jié)果存儲到數(shù)據(jù)庫中，方便歷史查詢與調(diào)用。具體如圖2所示。

圖2 功圖采集與分析

4.2　報警功能

在線修改報警限值，可根據(jù)一定時間段參數(shù)變化進行自適應(yīng)的趨勢報警；對未及時處理的報警自動進行報警升級處理，通過RTX、短信、聲光報警等方式將報警信息通知相關(guān)責(zé)任人。如圖3所示。

圖3 RTX、短信報警

4.3　產(chǎn)液量和注水量分析

SCADA系統(tǒng)將單井功圖計量與區(qū)塊計量納入同一平臺，結(jié)合站點生產(chǎn)運行報表結(jié)果自動匯總，形成了一套完整的產(chǎn)量監(jiān)控體系，如圖4所示。SCADA系統(tǒng)將井、干線、注水站的注水量納入同一平臺，形成了一套完整的注水量監(jiān)控體系，方便管理人員優(yōu)化注水計劃、實施遠程調(diào)配。如圖5所示。

圖4 產(chǎn)量監(jiān)控

圖5 注水量監(jiān)控

4.4　遠程啟停油井和在線配注

具備操作權(quán)限的用戶，可遠程進行油水井的啟停操作和遠程配注。采用輸入密碼的方式保護操作的安全性。實時獲取各干線配注信息，隨時進行遠程配注。如圖6所示。

4.5　生產(chǎn)報表自動生成

實現(xiàn)生產(chǎn)報表的自動生成，并將采集值、計算值和人工錄入值相結(jié)合，實現(xiàn)報表數(shù)據(jù)的完整生成。

圖6 油井實時監(jiān)控

4.6　通訊監(jiān)測

實時監(jiān)控各站點與服務(wù)器通訊狀況，計算該時刻網(wǎng)絡(luò)通訊百分比及變化趨勢，點擊各設(shè)備可查看該設(shè)備通訊情況，分別采用報表、曲線的方式顯示設(shè)備通訊故障和恢復(fù)時間，通訊故障次數(shù)累計。

4.7　聯(lián)動輸油控制

油田作業(yè)區(qū)聯(lián)動輸油則是集輸管理優(yōu)勢的體現(xiàn)，結(jié)合現(xiàn)場自動化程度高的情況在SCADA系統(tǒng)中設(shè)計了一套聯(lián)動輸程序，分為兩種運行方式：

（1）以管線外輸壓力為研究對象：通過程序?qū)崟r比較液位來降低兩站同時輸油的頻率，管線壓力在一天中由同時輸油的4MP降低為目前單站輸油的2.2MP。

（2）以緩沖罐液位為研究對象：由于干線所轄站點數(shù)量多，液量大，系統(tǒng)將站點外輸時間進行均衡分配，避免大液量站點同時輸油，實現(xiàn)外輸管線以及聯(lián)合站的平穩(wěn)運行。

5 項目總結(jié)

該作業(yè)區(qū)SCADA系統(tǒng)目前已完成所有站點、油水井?dāng)?shù)據(jù)的接入，數(shù)據(jù)點數(shù)達2萬多點。系統(tǒng)運行穩(wěn)定，滿足油田對集控系統(tǒng)的要求，建立作業(yè)區(qū)級監(jiān)控系統(tǒng)，有效地將企業(yè)管理和現(xiàn)場監(jiān)控進行統(tǒng)一，解決了原有站控系統(tǒng)之間相互獨立、各自形成的“信息孤島”問題。SCADA系統(tǒng)為調(diào)控中心提供了一條對全區(qū)生產(chǎn)運行進行實時監(jiān)控的有效途徑，報表以及產(chǎn)量監(jiān)控功能的應(yīng)用都是針對調(diào)控中心開發(fā)的，這就使調(diào)控中心對各站點的監(jiān)控手段更加豐富 。SCADA系統(tǒng)對各項數(shù)據(jù)指標(biāo)的提升為采油廠數(shù)字化管理以及作業(yè)區(qū)數(shù)字化維護帶來了便利，穩(wěn)定性、可靠性提升的同時，降低了維護難度。

摘自《自動化博覽》2018年2月刊