[00144184]钻井复杂情况预警及远程监控系统

1.课题来源与背景 《钻井复杂情况预警及远程监控系统》由黑龙江省九方科技发展有限公司研制,主要用于各油田石油钻机及配套设备设施的工况数据采集、分析和预警。该系统利用国际先进的传感器设备、3G和WIFI无线网络通信手段、自行研发的数据分析算法,可以准确记录并存储井队日常作业过程相关的工况,对可能产生的各类生产事故做出前瞻性的预判和预报。本系统在钻井现场的应用,不尽可以规范井队日常生产过程,更可以有效预防生产安全事故的发生。 2.技术原理与性能指标 该系统采用三层结构：数据采集层、传输层、应用层。 数据采集层采用国际先进的各类传感器、编码器,收集石油钻机作业过程中相关的工况数据。包括：悬重、大勾高度、泵冲、池液位、出口流量、入口流量、立压等。这些数据以电流的形式输出给PLC可编程控制单元的IO模块,完成A/D转换。 数据经过PLC进行初步计算后,通过基于本地WIFI的TCP/IP网络,传送给位于应用层的上位机。 位于应用层的上位机提供TCP/IP网络服务,接收来自PLC的数据,向PLC下发指令。同时,上位机对工况数据进行存盘,形成工况数据历史文件,供系统回放作业过程。同时,系统采用先进的数学算法,对工况数据进行趋势性分析,从而提早发现安全性事故。 该系统可以有效收集17种现场直接数据,经过二次计算后,形成的各类数据总计近30种,并支持对12种常见生产事故的预判报警。 3.技术创造性及存在的问题 1)和国内其他同类系统相比,该系统唯一具有安全生产事故的预警功能。而同类系统通常是“客观记录历史工况”。在生产事故预警方面,仍然存在偶发的误报情况,因此,预警计算相关的算法仍然存在进一步改进的空间。 2)系统在大勾高度判断上,采用了全新的数据采集手段,使得高度计算准确度获得了大幅提高。此种数据采集手段的采用,存在一定的不足,主要是该装置需要在钻机出厂时预装,或者在井架水平放置时进行改造,施工难度大。 3)系统采用了独特的机械结构,缓解了井液出口液面不稳定的问题,大幅提高了出口流量的数据采集准确度。 4.历年获奖情况 无。