張偉

摘 要：本文主要介紹了對(duì)海上平臺(tái)油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)應(yīng)用研究，在確保海上平臺(tái)油井生產(chǎn)相關(guān)控制系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性不受影響的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)油井生產(chǎn)及其關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，采用斷點(diǎn)續(xù)傳技術(shù)有效解決了海上平臺(tái)與陸地通訊中斷情況下的數(shù)據(jù)處理問題，切實(shí)保障了數(shù)據(jù)的完整性，為海上平臺(tái)油井分析提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：海上平臺(tái)；油井；遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)；安全隔離；斷點(diǎn)續(xù)傳

1 引言

油井的監(jiān)控水平直接影響到油田正常生產(chǎn)，對(duì)油井的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)控，獲取實(shí)時(shí)油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)管理、生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)能分析、配產(chǎn)優(yōu)化等具有重要的指導(dǎo)意義。為此，本文提出通過建設(shè)海上油田油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，提升海上油田生產(chǎn)的遠(yuǎn)程管控能力。

由于海上平臺(tái)油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的主要難點(diǎn)在于油井相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程傳輸方面，因此，本文著重介紹海上平臺(tái)油井?dāng)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、分析系統(tǒng)主要涉及油井相關(guān)數(shù)據(jù)的專業(yè)分析方面內(nèi)容，受篇幅限制，本文不對(duì)該方面內(nèi)容做具體介紹。

2 海上平臺(tái)油井相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)分類

海上平臺(tái)油井相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括三類：⑴中控系統(tǒng)（DCS系統(tǒng)），主要監(jiān)測(cè)參數(shù)包括：套壓、回壓、井口壓力、井口溫度；⑵電潛泵控制系統(tǒng)，主要監(jiān)測(cè)參數(shù)包括：工作電流、工作電壓、漏電流、電泵頻率、過載時(shí)間、欠載時(shí)間、不平衡電流、不平衡時(shí)間等；⑶泵工況、井下溫度壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要監(jiān)測(cè)參數(shù)包括：泵吸入口壓力、泵出口壓力、泵滑油溫度、泵吸入口溫度、震動(dòng)系數(shù)、漏電流等。

3 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)是“油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集子系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)兩方面功能：（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)海上平臺(tái)油井生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和管理；（2）提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問接口，實(shí)現(xiàn)與“遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、分析系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)交互。主要實(shí)現(xiàn)功能范圍如下：⑴海上平臺(tái)端建立生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)海上平臺(tái)油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、傳輸及存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)采集涉及的系統(tǒng)包括：1）DCS系統(tǒng)；2）電潛泵控制系統(tǒng)；3）泵工況、井下溫度壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。⑵在確?？刂葡到y(tǒng)安全性、穩(wěn)定性條件下，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳至陸地。⑶陸地端建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與海上平臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)通信。⑷實(shí)現(xiàn)海上平臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與陸地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)間數(shù)據(jù)的同步及斷點(diǎn)續(xù)傳。

3.1 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)組成

結(jié)合海上平臺(tái)通信網(wǎng)絡(luò)以及現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的實(shí)際情況，為了達(dá)到更好地?cái)?shù)據(jù)采集、集成和系統(tǒng)應(yīng)用目的，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)分為三個(gè)子系統(tǒng)：（1）數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；（2）數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)；（3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)。

⑴數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)油井相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)至數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)，其核心技術(shù)是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信接口的開發(fā)、集成。⑵數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)在確保不影響控制網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)由海上平臺(tái)遠(yuǎn)傳至陸地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性要求，其關(guān)鍵在于遠(yuǎn)傳通信方式、路由、安全策略的選擇。⑶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)海上平臺(tái)油井生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問接口，實(shí)現(xiàn)與“遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、分析系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)交互，其核心是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

3.2 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器（IO服務(wù)器）以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)接口軟硬件設(shè)備組成，數(shù)據(jù)采集服務(wù)器上部署生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集軟件，通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)接口軟硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)至數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的通信方式是其核心技術(shù)所在，通信方式的選擇決定了其軟硬件設(shè)備的架構(gòu)和選型。

3.3 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)

⑴數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)組成。數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)數(shù)據(jù)緩存服務(wù)器及相關(guān)安全設(shè)備組成。數(shù)據(jù)緩存服務(wù)器負(fù)責(zé)與陸地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信以及斷點(diǎn)續(xù)傳，安全設(shè)備用來確?？刂凭W(wǎng)的安全性。其關(guān)鍵在于遠(yuǎn)傳通信方式、路由的選擇，遠(yuǎn)傳通信方式、路由將決定數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)的安全策略。

⑵數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸方案。由于油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與控制網(wǎng)直接相連，而控制網(wǎng)是整個(gè)海上平臺(tái)生產(chǎn)控制樞紐，一旦控制網(wǎng)出現(xiàn)異常或故障將直接影響到正常生產(chǎn)，甚至導(dǎo)致海上平臺(tái)停產(chǎn)。因此，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸方案的設(shè)計(jì)必須以確?？刂凭W(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性不受影響為前提。

⑶實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)完整性。為確保數(shù)據(jù)的完整性，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳功能。在通信鏈路中斷恢復(fù)后，自動(dòng)將斷點(diǎn)后數(shù)據(jù)恢復(fù)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，以保證數(shù)據(jù)的完整性。

3.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)海上平臺(tái)油井生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問接口，實(shí)現(xiàn)與“遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、分析系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)交互，其核心是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

4 總結(jié)

海上平臺(tái)油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)應(yīng)用研究有效提升了陸地管理人員對(duì)海上平臺(tái)油井管控能力，為油井生產(chǎn)管理和油藏分析提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，也對(duì)海上平臺(tái)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程傳輸方面進(jìn)行了技術(shù)探索和研究，初步形成了海上平臺(tái)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的架構(gòu)，為海上平臺(tái)生產(chǎn)信息化基礎(chǔ)性建設(shè)奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。