[00114562]高寒偏远地区油气田井场智能监测与管控系统关键技术研究

本研究项目是中国石油天然气集团公司华北油田公司2010年科技项目,是对苏里格气田、二连油田已建设的"油气田生产自动化测控系统"的深化研究,主要目的是为了提高内蒙古高寒地区油气田生产运行管理水平,降低生产运行成本和员工劳动强度,提高安全管控水平。 在苏里格气田单井计量方面以往主要采用旋进漩涡式流量计,这种方式是将井口的湿天然气假设成干天然气进行测量,该流量计在计量干净天然气的过程中具有较好的稳定性和计量精度。但苏里格气田单井出气含杂质大、多、杂,这就导致单井流量的准确计量难度很大,本研究拟通过对多种流量计的研究,最终实现对苏里格气田单井流量小、湿气大、杂质多复杂状况的单井产量精确计量。 在苏里格气田天然气井供电方面,受地理环境影响及生产成本控制的需要,目前井场供电都采用太阳能系统提供电源保障,但随着数字系统功能的扩充,比如视频监控系统采用的红外一体摄像头及井口紧急切断阀远程控制部分采用直流电机驱动机械机构,电能消耗大大增加,如果长时间连续阴天太阳能供电系统将不能提供足够的电能保证系统正常运行,因此对电源供给系统就有了更高的要求。本研究从电源供给的开源和节流两个方面同时进行改进,将从根本上保证电源供给的稳定性和可靠性,提高关键设备的用电保障能力,达到提高整个系统运行的稳定性和可靠性的目标。 在智能报警方面,苏里格天然气井场报警是通过视频监控的闯入报警技术来实现。但在实际应用过程中发现很多问题。首先,经常会有牧民的牛羊等大型动物闯入监控区域;其次,当地风沙较大经常会把大的草团等吹入监控区域,这些都会触发报警系统,产生无用报警,给生产管理人员带来了不必要的麻烦;第三,由于井场现采用太阳能供电,所以设备的功耗控制十分重要,视频系统功耗比例很高,对电力供给造成了一定的压力;第四,井场的通信系统一般采用无线方式,大量的无效数据传输给传输系统也带来了资源的浪费和系统的不稳定性等问题;最后,无法实现无死角监控。因此有必要改变这种报警手段单一、准确性也有待进一步提高的视频监控方式。通过本项目的实施可降低现有系统功耗,而且能提供更多的报警手段,通过多种技术的综合应用提高报警准确率。 现有的以太网通信是在IPv4协议的基础上运行,随着IP地址资源的日益枯竭,物联网的核心技术由IPv4向IPv6演进已成为技术发展的必然,而现有的RTU设备不能直接接入IPv6网络,这将成为油气生产自动化系统大规模应用的重要瓶颈。通过IPv6技术应用可以提高路由效率、降低网络占用率,加强数据传输的安全性。其中最突出的是IPv6大大地扩大了地址空间,恢复了原来因地址受限而失去的端到端连接功能,实现对每个现场设备的直接监控和管理。 本项目的研究过程中也涉及对内蒙古油气田所处的高寒环境下如何保障数字化设备的正常工作进行研究,最终整体上将使内蒙古高寒地区油气田井场智能测控系统功能得到进一步提高,达到提升高寒地区油气田现代化生产管理水平的目的。 。