1　項目概況

長慶油田創新生產運行與管理模式，將現場實時監控、生產過程自動化及計算機分析決策聯為一體，利用數字控制、計算機網絡和數據共享技術，以油田開發生產現場數字化管理為中心，建立覆蓋全油田油井、水源井、增壓泵站、聯合站等生產數據采集、應用和管理的規范統一的生產運行信息管理平臺，實現油田開發生產數據自動采集、過程自動控制、故障自動預警。達到降低開發成本、優化地面建設、合理分配用工、優化勞動組織結構、提高員工素質、降低生產成本等綜合效應。

該作業區在區域玉溪監控中心進行自動化集成監控和應用，其SCADA系統完成該作業區23座站點，其中聯合站2座、接轉站11座、增壓站10座，570口油井、179口注水井的數據采集與監控，數據采集點數達2萬點。實現站控數據上線率99.8%，站控數據準確率97.9%，功圖上線率98%，水井上線率99%。

2　項目特色

產量監控：將單井計量與區塊計量納入同一個平臺，形成一套完整的產油量和注水量監控、分析體系。

功圖分析：單井工況診斷和單井產液量分析、展示，根據單井停井時間，計算單井影響產量，為全區產量分析提供基礎依據。

預警報警：實現預警功能，報警自動升級，報警限值在線修改，多樣式的報警推送方式（短信、RTX、語音等）。

一鍵追溯：實現一鍵式追溯，快速查看任一時間段的歷史數據，為生產管理、業績考核等提供數據依據。

報表自動生成：實現報表數據的自動生成，并支持數據補錄機制，保證數據生成的完整性和準確性。

3　系統架構（如圖1所示）

圖1 系統架構圖

4　系統功能

4.1　功圖采集與分析

功圖采集程序采用模塊化、可配置化設計，支持多種設備中功圖數據的采集與傳輸；在SCADA中可實現功圖數據的展示，可實現單張功圖展示、功圖疊加展示。專門開發工況診斷工具，可診斷出40余種工況，并將診斷結果存儲到數據庫中，方便歷史查詢與調用。具體如圖2所示。

圖2 功圖采集與分析

4.2　報警功能

在線修改報警限值，可根據一定時間段參數變化進行自適應的趨勢報警；對未及時處理的報警自動進行報警升級處理，通過RTX、短信、聲光報警等方式將報警信息通知相關責任人。如圖3所示。

圖3 RTX、短信報警

4.3　產液量和注水量分析

SCADA系統將單井功圖計量與區塊計量納入同一平臺，結合站點生產運行報表結果自動匯總，形成了一套完整的產量監控體系，如圖4所示。SCADA系統將井、干線、注水站的注水量納入同一平臺，形成了一套完整的注水量監控體系，方便管理人員優化注水計劃、實施遠程調配。如圖5所示。

圖4 產量監控

圖5 注水量監控

4.4　遠程啟停油井和在線配注

具備操作權限的用戶，可遠程進行油水井的啟停操作和遠程配注。采用輸入密碼的方式保護操作的安全性。實時獲取各干線配注信息，隨時進行遠程配注。如圖6所示。

4.5　生產報表自動生成

實現生產報表的自動生成，并將采集值、計算值和人工錄入值相結合，實現報表數據的完整生成。

圖6 油井實時監控

4.6　通訊監測

實時監控各站點與服務器通訊狀況，計算該時刻網絡通訊百分比及變化趨勢，點擊各設備可查看該設備通訊情況，分別采用報表、曲線的方式顯示設備通訊故障和恢復時間，通訊故障次數累計。

4.7　聯動輸油控制

油田作業區聯動輸油則是集輸管理優勢的體現，結合現場自動化程度高的情況在SCADA系統中設計了一套聯動輸程序，分為兩種運行方式：

（1）以管線外輸壓力為研究對象：通過程序實時比較液位來降低兩站同時輸油的頻率，管線壓力在一天中由同時輸油的4MP降低為目前單站輸油的2.2MP。

（2）以緩沖罐液位為研究對象：由于干線所轄站點數量多，液量大，系統將站點外輸時間進行均衡分配，避免大液量站點同時輸油，實現外輸管線以及聯合站的平穩運行。

5 項目總結

該作業區SCADA系統目前已完成所有站點、油水井數據的接入，數據點數達2萬多點。系統運行穩定，滿足油田對集控系統的要求，建立作業區級監控系統，有效地將企業管理和現場監控進行統一，解決了原有站控系統之間相互獨立、各自形成的“信息孤島”問題。SCADA系統為調控中心提供了一條對全區生產運行進行實時監控的有效途徑，報表以及產量監控功能的應用都是針對調控中心開發的，這就使調控中心對各站點的監控手段更加豐富 。SCADA系統對各項數據指標的提升為采油廠數字化管理以及作業區數字化維護帶來了便利，穩定性、可靠性提升的同時，降低了維護難度。

摘自《自動化博覽》2018年2月刊