2015年基于SCADA监控系统的油田自动计量设计.doc

基于SCADA监控系统的油田自动计量设计 新疆油田公司陆梁油田 李新国 周光华 李红伟 (新疆克拉玛依市阿山路40号陆梁油田中控室 tel 摘 要:本文以陆梁油田作业区的油田SCADA系统的设计为背景，介绍了一个基于SCADA的油田计量自动化系统，此系统利用计量控制器作为计量站的下位机，并通过无线通讯网络传输给SCADA服务器，利用组态软件对计量站的现场数据和计量过程进行远程实时监控。对于油气的计量，下位机的计量管理程序会根据液、气计量的数学模型计算出日产液量、气量。该系统已成功应用于实际的计量中，并取得了非常好的效果。 关键词:SCADA；计量控制器；组态软件 引言 在油田生产和管理过程中，油气计量工作是一项非常重要的工作。主要分为油井产量计量和外输流量计量两种。油井产量计量是指对单井所生产的油量和生产气量的测定，它是进行油井管理、掌握油层动态的关键资料数据外输计量是对石油和天然气输送流量的测定，它是输出方和接收方进行油气交接经营管理的基本依据。油井产量计量信息化进程的不断深入计量自动是为适应油田自动化计量而设计的，充分考虑了油田计量站的现场环境和工艺，计量自动由无线分离器通过无线与向中心控制室传输实时数据计量结果，同时中心控制室发送计量 1．1 计量控制器 在田计量自动中心控制室发计量分离器ECHO 5406三相具有精确的计量程序、优良的通信能力和大容量的存储器，可配备人机界面实现就地监控，也可配备无线传输设备实现在中控室远程监控。系统使用客户/服务器的模式进行节点对节点的通讯美国公司的SCADA点对点、点对多点数传电台适用于定点、定向、长距离、小容量数据传输，在、天然气、自来水和污水处理系统等领域的SCADA系统得到了广泛应用。充分应用最新的设计技术来提高用于多址系统中特许的窄带的数据遥测无线设备的性能和容量。 SCADA电台利用数字信号处理（DSP）和表面安装技术为用户提供优良的无线电性能及可靠性。性能参数传输率高达9.6kbps/19.2kbps 数据传输转换时间快仅为7ms/15ms系统使用客户/服务器的模式 由图2可以看出, ECHO 5406三相是一个真正的实时多任务系统，计量过程控制程序负责对计量的过程进行控制，而计量管理程序则负责计量结果的计算、计量选井、排序以及中心控制室通信等功能，二者相互独立，通过公用数据区而协调工作，完成对计量站的监测、计量功能。ECHO 5406三相计量结果ECHO 5406三相计量过程控制程序ECHO 5406三相 SCADA电台 SCADA电台ECHO 5406三相计量过程控制程序是SCADA节点上运行的系统应用是必不可少的重要组成部分。保存的是从站采集上来的实时数据,其数据在每次系统扫描周期之后被刷新一次,在中可以保存模拟量、数字量、脉冲累计量、控制量、计算量、设定点控制输出等多种类型的点历史数据库采用分离器计量方式，单井来油可通过电动三通阀和电动多通阀两种方式控制。ECHO 5406三相计量仪收到中心控制室发某油井的计量指令后，控制该井的三通球阀多通阀，把井来油改进分离器进行气、液两相分离，分离器关闭离器液位上升到液位计下限时，液位计点关，开始计时液位上升到液位计上限时，液位计触点开关，计时分离器进入压油过程，分离器，分离器分离器压油过程含水分析仪连续测分离器液体的含水率，含水率率率分离器液位计下限液位计点关，压油分离器重复上述计量过程，直到收到中控室发出的计量结束命令。在一次计量过程后，计量管理程序会根据计量站、气计量的数学模型计算出日产液量、气量。日产液量、气量计量站、气计量的数学模型日产液量分离器液位计液位计内嵌VBA标准脚本语言中心控制室计量油井管理、掌握油层动态关键资料数据iFix组态软件的 《》ECHO 5406三相 无线 I/O数据 现场各种仪表 监控及显示界面 实时数据库 历史数据库 公用数据区 计量管理程序 变送器 现场仪表 数据扫描、报警和控制模块(SAC) 计量过程控制程序 Web发布 局域网 过程信号输出 图1 系统结构 SCADA服务器 SCADA客户端 I/O数据 通信缓冲区 RS232 工程信号输入 下位机 油田生产信 息管理系统 上位机 图2 软件系统结构