油田應用

摘 要  在油田的單井采油中，采用RTU（遠程測控終端）技術后，使單井井口實現了自動檢測和控制，提高了整個油田區塊的自動化水平，實現了更加快捷安全的運行，減少了工人的勞動強度。

概述

油田的單井分布較散，單井和單井之間，單井和計轉站之間距離較遠，距離近的有接近1km，距離遠的有10多km的路程，造成了工人巡井勞動強度大，路程浪費時間，車輛耗損大，運行費用高等問題。后來通過做自動化改造，在單井井口設置RTU監控系統，減少了上述運行矛盾，降低了工人勞動強度和運行維護費用。

系統描述

建設數字化油田和提高工程建設運行中的自動化水平已經是目前油田發展的趨勢和共識，這樣一方面可以提高運行維護過程中的高可靠性，二可以減少工人勞動強度，三可以降低生產過程中的運行維護費用。目前塔河油田的自動化控制采用了三級控制，整個系統分為了三級，即第一級：控制管理級（主控室）設置在計轉站或者氣田處理站內，第二級：過程控制級（數據采集設備RTU）設置在單井井口的機柜內，第三級：現場控制級，包括現場檢測儀表及控制閥等設備。

系統結構
1、單井RTU系統控制原理：

油田的油井采用了摻稀采油的模式，采集的數據信號包括：油壓、套壓、回壓、油溫、摻稀油流量、摻稀油壓力信號；沒有采用RTU數據采集及遠控之前，值班工作人員需要每天去井口用筆記錄每口井的各種數據，摻稀油的流量需要在井口手動調節。這種模式的結果就是增加了工人的勞動強度，抬高了運行費用，并且手動的調節很難把流量調整到準確的要求。針對以上生產運行情況我制定了采用井口設置RTU系統，對各個檢測點進行數據采集及儲存，并且同時能夠遠程執行一級控制系統下達的通信指令，對摻稀流量計的流量進行調節，在中控室的值班人員，根據單井需要摻稀量給出一個通信指令，通過通信鏈路下達到井口RTU系統，實現遠程的調節和控制。RTU系統選擇了深圳市舜通智能科技公司的ST8803E系列，該系列的RTU系統通信功能強大，能夠支持RS232、RS485、RJ45等多種接口，滿足了現場多種選擇的需要。通信協議支持MODBUS/TCP/IP等多種通信協議，方便與其他系統配套溝通。T9系列的RTU采用了模塊化設計，模塊內集中了CPU控制器和各種IO接口，占用空間少，方便安裝。通信系統開始時候采用了數傳電臺無線的通信方式，但是油田氣候惡劣，經常遭遇沙塵暴。當沙塵暴時無線信號會中斷，后期的通信系統采用了敷設光纜的有線通信模式，在光纜端設置光電轉換設備，實現光電信號的轉換。光纜通信可靠性高，通信更加流暢。
2、RTU系統在油田的應用及前景

RTU系統在油田有廣泛的應用范圍，在無人值守的計量間和井口實現了正常應用。RTU在井口和無人值守站的成功應用，提高了生產效率，降低了工人勞動強度和運行費用，起到了減員增效的作用，因此應用前景廣闊。

但是在運行中也暴露了一些問題，因為自動化系統是新興的工業控制系統，運行方目前能夠熟悉該技術的人員較少，對設備供貨方和后期維護依賴性較強，相信隨著控制系統的廣泛應用，相應專業人員的培養前景會更加廣闊。
3、結束語

RTU在油田的應用既有成功的經驗，也有失敗的教訓。關鍵問題在于選型時能夠充分的考慮當地惡劣的天氣條件以及后期的運行維護。只有在保證通信暢通的前提下，努力提高運行維護人員的技術水平才能夠真正讓RTU系統發揮應有的作用，做到減員增效，提高勞動效，把油田建設成為真正的數字化油田。