一、系統(tǒng)概述

   在原油生產(chǎn)過程中，由于溫度壓力的降低以及輕烴逸出，溶解在原油中的蠟會以晶體形式析出并吸附在油管壁、套管壁、抽油泵，以及其他采油設(shè)備上，甚至在油層部位都會形成蠟的沉積。油井結(jié)蠟是影響油井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的突出問題之一，清蠟是油井管理工作中的重要內(nèi)容。

  油井清蠟工作是原油生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，目前采油廠站大都實現(xiàn)了對油井工作效率的監(jiān)控，采用以監(jiān)控油井工作效率的方式對清蠟工作進行推測式監(jiān)控，一方面無法真正掌握采油現(xiàn)場清蠟設(shè)備的工作狀況；一方面在出現(xiàn)事故隱患時操作人員難以發(fā)現(xiàn)，易造成設(shè)備事故。另一方面人員工作懈怠，以各種理由拖延清蠟工作，而造成抽油井工作效率嚴(yán)重下降，甚至造成抽油機故障，從而影響正常生產(chǎn)。

  利用先進的自動控制技術(shù)、GIS技術(shù)、RFID技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、移動式監(jiān)控技術(shù)構(gòu)建的清蠟設(shè)備遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)，對清蠟機實施更科學(xué)、更規(guī)范的監(jiān)控管理，提高綜合監(jiān)控能力，具有非常巨大的經(jīng)濟效益。

  二、系統(tǒng)簡介

  本系統(tǒng)旨在監(jiān)測清蠟設(shè)備的安全運行，進一步實現(xiàn)遠程控制。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用SCADA技術(shù)、RFID技術(shù)做為數(shù)據(jù)采集和控制前端，實現(xiàn)清蠟機運行數(shù)據(jù)監(jiān)測，提供安全保障。以防止意外的發(fā)生，對于臨界狀態(tài)，及時發(fā)出警報。并提供系統(tǒng)擴展開發(fā)接口。

  整個熱網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)由三部分組成：現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制部分、3G/GPRS數(shù)據(jù)傳輸部分、數(shù)據(jù)監(jiān)控中心。采集數(shù)據(jù)的同時通過3G/GPRS通訊模塊與調(diào)度數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)交互，通訊模塊實時接收調(diào)度室數(shù)據(jù)中心發(fā)送的指令，并將接收到的指令傳送給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心接收到數(shù)據(jù)進行處理，顯示各站內(nèi)清蠟設(shè)備的實時運行參數(shù)，并根據(jù)采集的參數(shù)分析完成對各清蠟機的運行狀況分析，與示功圖對比，實現(xiàn)群集式清蠟工作監(jiān)控。

   三、系統(tǒng)組成

  1. 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖
  
            

    2. 觸摸屏畫面 
 
         

  3. 觸摸屏工作參數(shù)
  
               

  4. 觸摸屏操作程序

  1) 洗井工藝圖
 
        

  1、采油樹 2、井口連接器 3、二級除油器 4、一級除油器 5、熱管換熱器 6、燃燒器 7、熱油洗井采氣器8、輸油軟管
  2) 編程操作程序

〈1〉、PLC共設(shè)2個按鈕：a點火按鈕，b停止按鈕。
〈2〉、啟動點火按鈕，J4（控制風(fēng)機）吸合。

① 、風(fēng)機變頻器BR1開始工作，以50HZ工作1分鐘。
② 、1分鐘后頻率自動下降到3HZ。
③ 、降到3HZ瞬間J1（控制點火變壓器）、J2（控制一段火電磁閥）、LK得電工作（一段火點燃）；
④ 、10秒后J1停止工作，J3（控制二段火電磁閥）得電工作（二段火點燃）；
⑤ 、當(dāng)爐溫升至150℃時，J3停止工作，既二段火熄滅停止燃燒，頻率自動下降到3HZ，一段火保持燃燒。
⑥ 、當(dāng)爐溫下降到140℃時，J3重新得電吸合，既二段火燃燒，風(fēng)機變頻器頻率自動上升到10HZ。
⑦ 、事故后按“停止按鈕”復(fù)位，再重新啟動，任務(wù)結(jié)束時按“停止按鈕”結(jié)束工作。

  注：二次點火使?fàn)t溫升至最高點時，主火熄滅，而配風(fēng)在幾秒內(nèi)才降至火種速度，期間因風(fēng)大使火種熄滅，為此本系統(tǒng)設(shè)置了二次點火。

  3) 點火燒爐操作程序

  ①、點火

A）、接好氣管線，開啟集氣器前針芯閥門， 檢查各接頭是否漏氣。
B）、合上電控板上的“交流電源開關(guān)”，觸摸屏亮，顯示各參數(shù)。
C）、點動風(fēng)機按鈕，風(fēng)機啟動以50HZ高速運行，1分鐘后自動將到3HZ，此時PLC自動啟動點火程序，變壓器點火，一段火種電磁閥自動打開，火種燃燒10秒，PLC自動關(guān)斷點火變壓器，同時打開主火電磁閥，主火燃燒。
注：爐溫設(shè)置140℃，偏差10℃，當(dāng)爐溫升至150℃，PLC將主火電磁閥關(guān)斷，主火熄滅；當(dāng)爐溫降至140℃，PLC將主火電磁閥打開，主火燃燒，往復(fù)正常工作。
 D) 報警

①、點火時，10秒中沒有點燃將發(fā)生報警。
②、工作中火熄滅有二次點火功能，10秒內(nèi)沒有自動點燃火將發(fā)生報警。
③、工作溫度超過180℃時，將發(fā)生報警。
④、爐管溫度超過250℃時，將發(fā)生報警。

注：這些報警屬于事故性報警，報警同時火種、主火電磁閥自動關(guān)斷。

⑤、兩臺變頻器報警，屬于設(shè)備故障報警，將不關(guān)斷電磁閥。
⑥故障后要重新點火，按下“停止按鈕”，PLC控制環(huán)節(jié)復(fù)位，要重新點動風(fēng)機“啟動按鈕”，點火程序?qū)⒆詣訂印?br /> ⑦、工作結(jié)束時按下“停止按鈕”，火焰自動熄滅，關(guān)斷總電源則工作結(jié)束。

  5. 物聯(lián)網(wǎng)七大工作內(nèi)容

  ㈠、預(yù)置設(shè)備相關(guān)內(nèi)容 

  設(shè)備編號、型號、出廠日期、使用年限、投入運行時間、廠商相關(guān)信息；

  ㈡、 設(shè)備保養(yǎng)制度

  到保養(yǎng)時段時報警，并在觸摸屏上顯示保養(yǎng)內(nèi)容

  1、柱塞泵

  ⑴、每累計工作900小時更換機油、密封圈、水封、油封、單流閥。⑵每累計工作3600小時柱塞泵進行大修。

  2、專用管線

  每累計工作3600小時，DN40、DN20管線換新。

  3、控制系統(tǒng)

  ⑴每累計工作300小時保養(yǎng)組合接線板。⑵每累計工作300小時電磁閥進行保養(yǎng)。⑶每累計工作600小時交流接觸器、時間繼電器、中間繼電器、漏電保護器保養(yǎng)。⑷每累計工作300小時變頻器進行清灰除塵保養(yǎng)。 

  4、燃燒器系統(tǒng)

  ⑴每累計工作1800小時燃燒器全面清洗保養(yǎng)。⑵每工作300小時火焰檢測儀、火焰檢查棒進行保養(yǎng)，每工作3600小時換新。⑶每工作300小時點火槍、點火變壓器進行保養(yǎng)。 

  5、爐體

  ⑴每累計工作3600小時整個爐腔進行大維護。⑵每累計工作7200小時對熱管進行一次小排空。

  ㈢、設(shè)備現(xiàn)場定位 

  內(nèi)置GPS模塊，實現(xiàn)清蠟裝備現(xiàn)場位置信息，在設(shè)備觸摸屏和管理中心、各科室電腦實現(xiàn)地圖顯示； 

  ㈣、操作人員、被洗井號信息采集儲存 

  內(nèi)置RFID讀卡器，實現(xiàn)操作人員和被洗井號刷卡識別、記錄并儲存該井次熱洗的整個操作時間和各項技術(shù)參數(shù)，上傳控制中心、平板電腦顯示，隨時可查詢每井次的熱洗參數(shù)記錄； 

  ㈤、自我感知 

  通過內(nèi)置各種傳感器，采集與清蠟相關(guān)的各種動態(tài)技術(shù)參數(shù)，并實現(xiàn)智能化分析和判斷，按熱洗井次（每洗一井次約8—10小時）進行儲存，并通過GPS模塊以無線方式上傳管理中心或各科室電腦； 

  ㈥、設(shè)備控制 

  通過內(nèi)置在終端內(nèi)的控制器，實現(xiàn)自動燃燒控制 ，安全控制、安全報警停車。 

  ㈦、清蠟效果分析 

  預(yù)設(shè)示功采集接口，通過集成示功并采集至觸摸屏進行顯示并儲存，供操作人員分析比較清蠟效果用，上傳控制中心。

  四、系統(tǒng)建設(shè)的意義

  符合國家節(jié)能減排政策，整套系統(tǒng)運用科技手段，結(jié)合先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動化控制技術(shù)，可以提高工作效率、降低成本，為油井清蠟工作提供保障手段，為供管理提供可靠數(shù)據(jù)依據(jù)。

  整個控制系統(tǒng)內(nèi)存量超過半年，可隨時調(diào)出任一天任意井參數(shù)。