隨著油田的發(fā)展及工業(yè)自動(dòng)化水平的提高，出現(xiàn)了一種服務(wù)于油田采油的新技術(shù)，即利用現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集" title="數(shù)據(jù)采集">數(shù)據(jù)采集技術(shù)開發(fā)的EDA90系列模塊和由計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)對(duì)采油設(shè)備、采油數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控與采集。
　　電泵井是油田保證原油高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要設(shè)施，電泵井能否發(fā)揮重要作用，對(duì)油田完成原油產(chǎn)量起到至關(guān)重要的作用。目前大多由人工每日定時(shí)檢查設(shè)備運(yùn)行情況并測(cè)量、統(tǒng)計(jì)采油數(shù)據(jù)。由于油井?dāng)?shù)量多且分布范圍由幾十至上百平方公里，這種方式必然使工人勞動(dòng)強(qiáng)度加重，且影響了設(shè)備監(jiān)控與采油數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。所以油場(chǎng)的自動(dòng)化、信息化就顯得極為突出。
　　本文討論的系統(tǒng)基于下述觀點(diǎn)，即目前的以計(jì)算機(jī)、GPRS無線數(shù)傳電臺(tái)為基礎(chǔ)的油田監(jiān)測(cè)和操作系統(tǒng)可大大提高油田生產(chǎn)效率，降低綜合成本，實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)、管理的自動(dòng)化、信息化。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，必須開發(fā)一個(gè)可靠的以微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)為基礎(chǔ)的油田監(jiān)測(cè)和操作系統(tǒng)，開發(fā)新而廉價(jià)的油田作業(yè)監(jiān)測(cè)方法，開發(fā)易為用戶存取的數(shù)據(jù)庫(kù)和記錄系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)總體要求
　　本系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)電泵的綜合系統(tǒng)優(yōu)化。主要是對(duì)井口參數(shù)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電泵井運(yùn)行故障，并快速排除，縮短油井故障處理時(shí)間，提高開井時(shí)率，提高原油產(chǎn)量；實(shí)現(xiàn)電泵井的變頻閉環(huán)調(diào)節(jié)，合理匹配抽吸參數(shù)，提高系統(tǒng)效率；實(shí)現(xiàn)電泵井功率因素智能補(bǔ)償，提高功率因數(shù)" title="功率因數(shù)">功率因數(shù)，降低能耗。
　　(1) 檢測(cè)及遠(yuǎn)傳
　　系統(tǒng)中的電泵井SU(Supervisor Unit,監(jiān)控單元)設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電量、頻率、井口回壓、井口溫度等參數(shù)的測(cè)量并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)傳輸。
　　井口控制器具有有功功率、無功功率、功率因數(shù)、日用電量等參數(shù)的計(jì)算功能。
　　對(duì)電泵井停機(jī)、電壓過大或欠壓、電流過流或欠載、井口回壓過高或過低等異常情況監(jiān)測(cè)報(bào)警。
　　(2)節(jié)能及優(yōu)化調(diào)節(jié)
　　建立采油廠電泵井系統(tǒng)綜合整體優(yōu)化信息平臺(tái)，全面系統(tǒng)地對(duì)全廠電泵井系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化與遠(yuǎn)程監(jiān)控。
　　(3)提高管理水平
　　本系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)電泵井系統(tǒng)參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)高效優(yōu)化運(yùn)行、節(jié)能降耗、遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控為目的。集參數(shù)的監(jiān)測(cè)、優(yōu)化、自動(dòng)調(diào)節(jié)、報(bào)警、記錄、報(bào)表打印、運(yùn)行保護(hù)及運(yùn)行設(shè)置于一體，準(zhǔn)確、快速、高效、方便地實(shí)現(xiàn)電泵的自動(dòng)化管理，提高采油廠電泵的管理水平。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 設(shè)計(jì)原則
　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循“先進(jìn)性、實(shí)用性、可靠性”的基本原則，采用集散型二級(jí)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以高起點(diǎn)技術(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，以方便操作、可靠運(yùn)行為實(shí)施根本，并按照以下原則設(shè)計(jì)與選型。
　　(1)系統(tǒng)中心站采用高性能高可靠性的服務(wù)器、工作站及其配套設(shè)備。
　　(2) 通訊方式采用先進(jìn)的GPRS通訊方式。只要在GPRS能夠覆蓋到的地方，就能夠確保系統(tǒng)通訊正常。
　　(3)系統(tǒng)采取可靠性設(shè)計(jì)，以硬件冗余及軟件容錯(cuò)方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高可靠設(shè)計(jì)，并采用硬件看門狗技術(shù)，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。
　　(4)系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，為以后的功能改變?cè)O(shè)置預(yù)留接口。
　　(5)硬件系統(tǒng)采用全光電隔離措施，提高系統(tǒng)抗干擾性能。
2.2 通信方式
　　系統(tǒng)采用GPRS數(shù)據(jù)通訊方式。GPRS是一種新興的通訊方式，隸屬中國(guó)移動(dòng)通信公司，具有實(shí)時(shí)在線、按量計(jì)費(fèi)、高效傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。它利用移動(dòng)公司的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因而其可靠性及抗干擾性非常高，局限性是按數(shù)據(jù)的流量需要向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商交費(fèi)，在數(shù)據(jù)量不是很大的情況下，費(fèi)用相對(duì)較低。
2.3 系統(tǒng)組成
　　中心監(jiān)控計(jì)算機(jī)是一種穩(wěn)定、可靠的計(jì)算機(jī)，通常放置在一個(gè)符合國(guó)家電子制造聯(lián)合會(huì)要求的保護(hù)性箱體內(nèi)，配有一個(gè)斷電后可供電達(dá)8小時(shí)的不間斷電源。
　　中心監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要功能是監(jiān)測(cè)油田作業(yè)，將每口井的數(shù)據(jù)以便于存取的方式儲(chǔ)存起來，能使用戶通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)玫矫靠诰摹皽?zhǔn)實(shí)時(shí)”數(shù)據(jù)，還可根據(jù)普通預(yù)測(cè)方法或單井的明確經(jīng)驗(yàn)開發(fā)專門軟件，以便對(duì)每口井的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這些分析工作可提供關(guān)于現(xiàn)有作業(yè)有效性的資料，并確定那些可能出現(xiàn)的問題。反過來，這些資料可用來增加生產(chǎn)效率和制訂修井作業(yè)計(jì)劃。中心作業(yè)計(jì)算機(jī)的其它功能還包括為編制例行的月產(chǎn)量報(bào)表提供數(shù)據(jù)。監(jiān)控終端" title="監(jiān)控終端">監(jiān)控終端SU功能框圖如圖1所示。 工作站監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要用于儲(chǔ)存和顯示記錄的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)按油井匯存并制成一定的表格，以便能快速檢查油井系統(tǒng)的運(yùn)行情況。同時(shí)，對(duì)給定油井的每個(gè)傳感器的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)復(fù)查。由井口微型計(jì)算機(jī)確定并報(bào)告的報(bào)警條件按特定格式儲(chǔ)存，向操作人員發(fā)出警報(bào)和認(rèn)可。井隊(duì)監(jiān)控計(jì)算機(jī)一般將每口井的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存3個(gè)星期，以便操作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)存取。中心監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過常規(guī)電話調(diào)制解調(diào)器每天從井隊(duì)監(jiān)控計(jì)算機(jī)那里進(jìn)行幾次數(shù)據(jù)檢索。單井資料在計(jì)算機(jī)中要保留約30天時(shí)間。然后，將每口井的所有有關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到軟盤上長(zhǎng)期儲(chǔ)存。
　　依據(jù)所采集的不同參數(shù)，選擇相應(yīng)的傳感器。包括溫度、壓力、流量等。

2.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　系統(tǒng)組成分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集中、數(shù)據(jù)應(yīng)用三個(gè)層次。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。