油田水源井远程控制系统设计

【摘要】本文针对油田水源井的管理运行现状，设计提出适应油区水源井数字化管理的远程控制系统方案，并对实施运行现状和效果进行了简要分析。通过现场应用和论证，水源井远程控制系统提高了油田水源井的运行的安全稳定性，提高了生产效率，成功实现油田水源井的数字化管理。

【关键词】水源井 远程控制 数字化管理

（1）网线传输

在已建数字化油井井场内的水源井，水源井距离井场交换机距离在100米以内的，采用网线进行数据网络传输。如图1，1#水源井到井场A直线距离在100米内，选择网线进行数据传输。

（2）无线电台M4传输

当水源井与井场网桥距离超出100米范围，使用无线传输电台M4模块进行无线传输。该电台具备的稳定传输距离为300米，在距离100米至300米之间采用M4进行数据传输是经济合理适用的。如图1，在2#水源井井场和A井场各安装一个M4模块进行组网信号传输。

（3）网桥传输

当有独立水源井时，周边近距离无可以依托的井场和站点，可考虑架设无线网桥，实现数据无线传输。如图1，4#水源井周边只有A井场可视，但是距离较远，无法使用M4传输，此时可以使用无线网桥。

2.2.2？无线网络未覆盖条件下传输方式

在无线网络未覆盖的水源井井场，采用JZ878无线数传电台来解决网络传输问题。JZ878调制采用GFSK 方式，调制方式先进，数据传输可靠，具备标准RS-485通讯接口。

采用JZ878无线电台传输时，需要在水源井井场和中心站点各安装一个电台，中心电台全向覆盖周边电台，实现与各水源井的通讯。中心电台通过一个485转232模块，可直接与上位机进行串口连接。

2.3 监控控制系统

为了方便水源井的管理，水源井的上位机监控系统设置在供注水站，在现有的站控系统上开发“水源井巡检”界面，显示站内所有水源井的基本生产信息，包括泵运行状态、瞬时流量、日累计流量、水表读数、泵电流、三相电压及泵的故障状态。进行“启深井泵”和“停深井泵”操作时，弹出窗口要求输入操作口令，正确输入口令后完成操作。

3 现场应用实例

通过在环三接转注水站现场实施，验证方案的合理性，考证系统可实施性和运行稳定性。

3.1 传输方案选择

环三接转注水站所辖5口水源井，通过各水源井具体地理位置确定，其中4口井为油田数字化网络覆盖，根据实际传输距离，2口井可使用网线进行传输，1口井采用M4无线电台传输，剩余1口井可采用无线网桥传输。1口井位于山间、山谷，现有数字化网络无法覆盖，需采用数传电台进行网络通讯传输。由于架设网桥设备及施工成本较高，对1口可实施网桥传输的水源井，现场改为数传电台传输。

3.2 数传电台应用

在环三转站内安装JZ878数传电台作为主电台，在L73-S16、L73-S21水源井各安装1台JZ878电台，均配置具备无线增益功能的全向天线，高度为3米。通过测试，在2km以内具备可靠稳定的衍射传输质量，在一定限度山体遮挡条件下，可与主电台稳定通讯。3.3 系统功能实现

完成5口水源井现场调试后，在站控上开发水源井监控组态控制界面。通过组态调试，在水源井巡检界面上实时显示水源井运行状态和参数。

实现功能：

（1）实时显示水源井运行状态、运行压力、采水瞬时及累计流量等生产信息。

（2）实时采集水源井运行的电压、电流等参数，同时记录显示潜水泵的过载、超压等故障信息，实现对水源井运行监控。

（3）通过启停控制点击“启深井泵”、“停深井泵”，可实现水源井的远程启停控制。

4 结论与认识

（1）通过现场实例验证，该水源井控制系统在油田应用是可行的、可靠的。

（2）通过合理利用油田数字化网络和站控系统，设计优化水源井远程控制系统，实现水源井数据自动采集和远程启停控制，减轻了劳动强度，提高了效率。

（3）该控制系统对水源井深井泵发生的卡泵、空抽、过载等故障进行智能判识并自动停泵保护，有效避免卡泵干烧等对机泵的损害，延长了设备使用年限，节约了成本。

作者简介

杨伟（1972- ）男，汉族，陕西蓝田人，工程师，主要从事油田安全生产管理工作。