專利名稱：一種帶遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能油氣混輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種帶遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能油氣混輸系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于石油工業(yè)系統(tǒng)領(lǐng)域，主要涉及一種智能油氣混輸系統(tǒng)，特別是一種能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能油氣混輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]隨著油田的不斷開(kāi)發(fā)，為彌補(bǔ)產(chǎn)量遞減對(duì)生產(chǎn)的影響，不斷動(dòng)用邊遠(yuǎn)小區(qū)塊油藏。 由于邊遠(yuǎn)小區(qū)塊地質(zhì)儲(chǔ)量小、油井產(chǎn)量低、井距大，遠(yuǎn)距離輸送回壓高，油井產(chǎn)出液難以通過(guò)常規(guī)地面集輸管網(wǎng)輸送，普遍采用單井高架罐+罐車?yán)\(yùn)的生產(chǎn)模式進(jìn)行開(kāi)采，駐井看護(hù)、押運(yùn)需要大量的人員，拉運(yùn)費(fèi)用與人工成本較高。隨著油田的持續(xù)開(kāi)發(fā)，原油含水不斷上升，油田開(kāi)采成本也不斷上升，利潤(rùn)空間越來(lái)越小。為了降低開(kāi)采成本，各油田普遍采用螺桿泵降壓管輸?shù)姆绞竭M(jìn)行生產(chǎn)。由于地層能量波動(dòng)、產(chǎn)液量不穩(wěn)，經(jīng)常出現(xiàn)油井實(shí)際產(chǎn)液量難以與螺桿泵的額定排量完全匹配，在螺桿泵排量大于油井產(chǎn)液量時(shí)，螺桿泵會(huì)因抽空而損壞；當(dāng)螺桿泵排量小于油井產(chǎn)液量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)憋泵現(xiàn)象，影響油井產(chǎn)量；另現(xiàn)場(chǎng)需人看守泵的運(yùn)行，耗費(fèi)一定的管理成本。[0003]為了解決油井產(chǎn)出液量與螺桿泵排量不匹配的問(wèn)題，通常采用變頻控制方式調(diào)整螺桿泵排量。如專利號(hào)為200920198342. 3的中國(guó)實(shí)用新型專利說(shuō)明書公開(kāi)了一種海洋石油平臺(tái)油氣混輸泵實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置，該裝置由防爆控制柜、防爆電動(dòng)機(jī)、混輸泵、控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變頻器、實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)模擬數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集防爆傳感器、PLC控制器、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)視及變頻器參數(shù)遠(yuǎn)程修改的上位工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成。在泵的進(jìn)出口處安裝防爆壓力傳感器，通過(guò)壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后傳輸?shù)絇LC控制器，當(dāng)PLC控制器檢測(cè)的當(dāng)前差值大于閾值范圍上限，向變頻器發(fā)送降低防爆電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令；當(dāng)檢測(cè)的當(dāng)前差值小于閾值范圍下限，向變頻器發(fā)送提升防爆電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令。變頻器依據(jù)PLC控制器發(fā)出的指令調(diào)整輸出頻率，防爆電機(jī)隨著輸入頻率的變化而改變轉(zhuǎn)速，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)整混輸泵排量的目的。上位工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與變頻器和PLC控制器連接，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)視、變頻器參數(shù)通過(guò)信號(hào)線遠(yuǎn)程修改操作。該裝置能夠依據(jù)設(shè)置的閾值范圍自動(dòng)控制混輸泵的排量、實(shí)時(shí)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程修改變頻器參數(shù)，但現(xiàn)場(chǎng)需要人員值守看護(hù)，通過(guò)信號(hào)線傳輸數(shù)據(jù)，鋪設(shè)信號(hào)線受環(huán)境限制，費(fèi)用高。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種帶遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能油氣混輸系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)場(chǎng)需要人員值守、監(jiān)控不便的問(wèn)題。[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案是一種帶遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能油氣混輸系統(tǒng)， 在混輸管道上設(shè)有螺桿泵，所述螺桿泵對(duì)應(yīng)設(shè)有螺桿泵自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述螺桿泵自動(dòng)控制系統(tǒng)包括管道上螺桿泵進(jìn)口處的泵進(jìn)口壓力傳感器、驅(qū)動(dòng)螺桿泵的防爆電機(jī)、控制防爆電機(jī)的變頻器以及控制變頻器的PLC控制器，在所述螺桿泵出口處設(shè)置的泵出口壓力傳感器、泵出口溫度傳感器及視頻監(jiān)控頭，所述泵進(jìn)口壓力傳感器、泵出口壓力傳感器、泵出口溫度傳感器及視頻監(jiān)控頭輸出連接一個(gè)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控終端，采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)微波發(fā)射電路進(jìn)行發(fā)送，通過(guò)值班點(diǎn)的微波接收機(jī)進(jìn)行接收，并且存儲(chǔ)到一個(gè)服務(wù)器上。[0006]進(jìn)一步的，所述PLC控制器為采用PID控制的控制器。[0007]進(jìn)一步的，所述服務(wù)器通過(guò)以太網(wǎng)連接用戶電腦終端。[0008]在螺桿泵的進(jìn)出口安裝防爆壓力傳感器，通過(guò)進(jìn)口處壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后傳輸?shù)絇ID控制器上，在PID控制器上預(yù)先設(shè)置壓力控制參數(shù)(0. 4 0. 5MPa), 當(dāng)檢測(cè)到的當(dāng)前壓力值小于設(shè)定值時(shí)，PID控制器向變頻器發(fā)送降低輸出頻率的指令；當(dāng)檢測(cè)的當(dāng)前壓力值大于設(shè)定值時(shí)，PID控制器向變頻器發(fā)送提高輸出頻率的指令；變頻器依據(jù)PID控制器發(fā)出的指令調(diào)整輸出頻率，改變防爆電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)整螺桿泵排量。螺桿泵進(jìn)、出口的壓力傳感器和出口處的溫度傳感器以及螺桿泵附近的桿頭安裝的視頻監(jiān)控頭均與數(shù)據(jù)采集監(jiān)控終端連接，采集的進(jìn)出口壓力、溫度、視頻數(shù)據(jù)經(jīng)發(fā)射單元向遠(yuǎn)端傳輸，在值班點(diǎn)安裝的微波接收機(jī)將數(shù)據(jù)接收、解碼后通過(guò)電纜輸送至服務(wù)器，值班人員通過(guò)終端電腦訪問(wèn)服務(wù)器在線監(jiān)控混輸泵的運(yùn)行參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守、無(wú)線遠(yuǎn)程在線監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況，防止不法分子偷盜、破壞。[0009]本實(shí)用新型能夠無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行參數(shù)(系統(tǒng)壓力、介質(zhì)溫度)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守，自動(dòng)化控制輸送油井產(chǎn)出液，減少現(xiàn)場(chǎng)操作人工成本。


[0010]圖1為本實(shí)用新型的帶遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能油氣混輸系統(tǒng)圖；[0011]圖2為本實(shí)用新型螺桿泵自控系統(tǒng)構(gòu)架圖；[0012]圖3為本實(shí)用新型遠(yuǎn)程的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
[0013]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。[0014]如圖1、圖2、圖3所示的帶遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能油氣混輸系統(tǒng)，包括管道系統(tǒng)、螺桿泵自動(dòng)控制系統(tǒng)及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。[0015]如圖1所示的兩條并行管路，一條管路上設(shè)有螺桿泵2，泵的進(jìn)口設(shè)有泵進(jìn)口閘閥 6，泵出口設(shè)有泵出口閘閥7，另一條管路連通泵進(jìn)口閘閥6入口與泵出口閘閥7出口，其上設(shè)有單流閥8。在螺桿泵的進(jìn)口安裝泵進(jìn)口壓力傳感器3，在螺桿泵的出口安裝泵出口壓力傳感器4和泵出口溫度傳感器5。[0016]螺桿泵自動(dòng)控制系統(tǒng)如圖2所示，包括泵進(jìn)口壓力傳感器3，驅(qū)動(dòng)螺桿泵的防爆電機(jī)1、控制電機(jī)的變頻器及控制變頻器的PID控制器。泵進(jìn)口壓力傳感器3的信號(hào)輸出端連接所述PID控制器，通過(guò)螺桿泵進(jìn)口安裝的防爆壓力變送器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸至PID控制器，PID控制器依據(jù)設(shè)定的參數(shù)向變頻器發(fā)出指令，變頻器根據(jù)指令改變輸出頻率。PID控制器通過(guò)數(shù)據(jù)線與變頻器連接，變頻器的輸出端與螺桿泵的防爆電機(jī)連接。螺桿泵的自控運(yùn)行通過(guò)泵進(jìn)口壓力傳感器3、PID控制器、變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)。壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后傳輸至PID控制器，PID控制器依據(jù)設(shè)定的參數(shù)向變頻器發(fā)出指令當(dāng)前壓力值小于設(shè)定值時(shí)，PID控制器向變頻器發(fā)送降低輸出頻率的指令；當(dāng)前壓力值大于設(shè)定值時(shí)，PID控制器向變頻器發(fā)送提高輸出頻率的指令。變頻器依據(jù)PID控制器發(fā)出的指令調(diào)整輸出頻率，改變防爆電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)整螺桿泵排量、穩(wěn)定生產(chǎn)系統(tǒng)壓力。 如圖3所述的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，泵進(jìn)口壓力傳感器3的信號(hào)輸出端不僅與PID 控制器連接，而且與數(shù)據(jù)采集監(jiān)控終端連接(數(shù)據(jù)采集終端僅負(fù)責(zé)采集相關(guān)數(shù)據(jù))，螺桿泵的出口安裝的壓力傳感器4、溫度傳感器5和視頻監(jiān)控頭9通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集監(jiān)控終端連接，數(shù)據(jù)采集監(jiān)控終端連接發(fā)射電路，發(fā)射電路上裝有發(fā)射天線；通過(guò)發(fā)射電路將信號(hào)輸送到遠(yuǎn)端的值班點(diǎn)，值班點(diǎn)安裝微波接收機(jī)，微波接收機(jī)與服務(wù)器通過(guò)電纜連接，服務(wù)器儲(chǔ)存各種采集到的數(shù)據(jù)。用戶終端通過(guò)電腦登陸服務(wù)器就可實(shí)時(shí)監(jiān)控螺桿泵的運(yùn)行參數(shù)(進(jìn)出口壓力、輸送介質(zhì)溫度)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況。
權(quán)利要求1.一種帶遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能油氣混輸系統(tǒng)，在混輸管道上設(shè)有螺桿泵，所述螺桿泵對(duì)應(yīng)設(shè)有螺桿泵自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述螺桿泵自動(dòng)控制系統(tǒng)包括管道上螺桿泵進(jìn)口處的泵進(jìn)口壓力傳感器、驅(qū)動(dòng)螺桿泵的防爆電機(jī)、控制防爆電機(jī)的變頻器以及控制變頻器的PLC控制器， 其特征在于，在所述螺桿泵出口處設(shè)置的泵出口壓力傳感器、泵出口溫度傳感器及視頻監(jiān)控頭，所述泵進(jìn)口壓力傳感器、泵出口壓力傳感器、泵出口溫度傳感器及視頻監(jiān)控頭輸出連接一個(gè)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控終端，采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)微波發(fā)射電路進(jìn)行發(fā)送，通過(guò)值班點(diǎn)的微波接收機(jī)進(jìn)行接收，并且存儲(chǔ)到一個(gè)服務(wù)器上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能油氣混輸系統(tǒng)，所述PLC控制器為采用PID控制的控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能油氣混輸系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器通過(guò)以太網(wǎng)連接用戶電腦終端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種帶遠(yuǎn)程監(jiān)控的智能油氣混輸系統(tǒng)，在混輸管道上設(shè)有螺桿泵，所述螺桿泵對(duì)應(yīng)設(shè)有螺桿泵自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述螺桿泵自動(dòng)控制系統(tǒng)包括管道上螺桿泵進(jìn)口處的泵進(jìn)口壓力傳感器、驅(qū)動(dòng)螺桿泵的防爆電機(jī)、控制防爆電機(jī)的變頻器以及控制變頻器的PLC控制器，在所述螺桿泵出口處設(shè)置的泵出口壓力傳感器、泵出口溫度傳感器及視頻監(jiān)控頭，所述泵進(jìn)口壓力傳感器、泵出口壓力傳感器、泵出口溫度傳感器及視頻監(jiān)控頭輸出連接一個(gè)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控終端，采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)微波發(fā)射電路進(jìn)行發(fā)送，通過(guò)值班點(diǎn)的微波接收機(jī)進(jìn)行接收，并且存儲(chǔ)到一個(gè)服務(wù)器上。本實(shí)用新型能夠無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況，減少現(xiàn)場(chǎng)操作人工成本。
文檔編號(hào)F04B49/06GK202273839SQ20112039838
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者張旭, 朱桂東, 李景全, 楊彬, 石麗華, 蘇建棟, 蘇泉, 陳侃平 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司河南油田分公司第一采油廠