一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)不同于其他工程設(shè)計(jì)，主要在于其的整合技術(shù)與技術(shù)創(chuàng)新。首先，油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)截止目前還沒(méi)有國(guó)家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)(這里說(shuō)的是整個(gè)油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工程標(biāo)準(zhǔn))，甚至可以說(shuō)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)可依。其次，在設(shè)備選型上也沒(méi)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)可遵循，就是說(shuō)，很多設(shè)備除了本行業(yè)的一些認(rèn)證外，在油田物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中沒(méi)有質(zhì)量認(rèn)證，特別是抽油機(jī)監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備除了傳感器的行業(yè)質(zhì)量認(rèn)證外，RTU等基本沒(méi)有認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證書。因此，設(shè)計(jì)如何來(lái)把關(guān)首先是一個(gè)大問(wèn)題，更重要的是沒(méi)有相同模式可仿，這樣就對(duì)設(shè)計(jì)提出了非常高的要求。而傳統(tǒng)的建設(shè)主要是依據(jù)建設(shè)方案施工，隨意性比較大，沒(méi)有約束力，增加工業(yè)化設(shè)計(jì)后可以制約建設(shè)和設(shè)備配置的隨意性，確保工程質(zhì)量的可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)深入現(xiàn)場(chǎng)，仔細(xì)勘查得到詳細(xì)的井區(qū)和油井資料，再結(jié)合區(qū)域性的地理信息系統(tǒng)熟悉區(qū)域環(huán)境，對(duì)通訊系統(tǒng)、抽油機(jī)檢測(cè)監(jiān)控模塊、視頻監(jiān)控模塊、控制中心模塊和數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)應(yīng)用進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了油田物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0005]一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟:
[0006](I)通訊模塊的設(shè)計(jì):包括通訊方式的設(shè)計(jì)、通訊條件的設(shè)計(jì)、設(shè)備選型的設(shè)計(jì)、通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)輸入與輸出接口的設(shè)計(jì)；
[0007](2)抽油機(jī)監(jiān)測(cè)監(jiān)控模塊的設(shè)計(jì):包括數(shù)據(jù)采集模式的設(shè)計(jì)、井場(chǎng)條件的設(shè)計(jì)、設(shè)備選型的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和功能應(yīng)用的設(shè)計(jì)；
[0008](3)視頻監(jiān)控模塊的設(shè)計(jì):包括監(jiān)控需求的設(shè)計(jì)、設(shè)備選型的設(shè)計(jì)和視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)；
[0009](4)控制中心模塊的設(shè)計(jì):包括控制中心模式的設(shè)計(jì)、控制中心構(gòu)建的設(shè)計(jì)和協(xié)同的設(shè)計(jì)；
[0010](5)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)應(yīng)用的設(shè)計(jì):包括數(shù)據(jù)源頭的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)鏈路的設(shè)計(jì)和平臺(tái)的設(shè)
i+o
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:在步驟(I)之前，還包括現(xiàn)場(chǎng)勘查，即深入現(xiàn)場(chǎng)，仔細(xì)勘查。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述現(xiàn)場(chǎng)勘查包括以下步驟:
[0013]I)區(qū)域環(huán)境資料的準(zhǔn)備，通過(guò)區(qū)域性的地理信息系統(tǒng)，判斷該區(qū)域?qū)儆谏絽^(qū)、平原、沙漠或海洋；
[0014]2)井區(qū)踏勘資料的準(zhǔn)備，包括以下資料:①井區(qū)面積與區(qū)域地面落差井區(qū)內(nèi)建筑物或者山體、樹木；③油田生產(chǎn)單位與生產(chǎn)單元分布及結(jié)構(gòu)集輸站、聯(lián)合站、計(jì)量站、注水站地面工程布局與特點(diǎn)；⑤采油廠與油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)區(qū)域的距離、分布；
[0015]3)油井資料的準(zhǔn)備，到井區(qū)對(duì)每口油氣井、每個(gè)站庫(kù)做好詳細(xì)地了解和記載。
[0016]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述現(xiàn)場(chǎng)勘查的時(shí)間至少要占到總設(shè)計(jì)的1/2。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明首先通過(guò)深入現(xiàn)場(chǎng)，仔細(xì)勘查得到詳細(xì)的井區(qū)和油井資料，再結(jié)合區(qū)域性的地理信息系統(tǒng)熟悉區(qū)域環(huán)境，對(duì)通訊系統(tǒng)、抽油機(jī)檢測(cè)監(jiān)控模塊、視頻監(jiān)控模塊、控制中心模塊和數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)應(yīng)用進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，其原則是根據(jù)設(shè)備所在位置和作用而選擇最適合的設(shè)備及其型號(hào)，而非通常的選擇最先進(jìn)的、最好的、性能最高的設(shè)備，最終實(shí)現(xiàn)了油田物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)方法涉及的總體方案圖；
[0019]圖2是一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)方法的流程示意圖；
[0020]圖3是一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)方法涉及的油田物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)符號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]實(shí)施例1
[0023]本發(fā)明實(shí)施例中，一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟:
[0024](I)現(xiàn)場(chǎng)勘查。深入現(xiàn)場(chǎng)，仔細(xì)考察。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)勘查的時(shí)間至少要占到總設(shè)計(jì)的1/2，最少也不得低于1/3的時(shí)間。
[0025]I)區(qū)域環(huán)境資料的準(zhǔn)備。要準(zhǔn)備區(qū)域性的地理信息系統(tǒng)，最好的三維地理信息系統(tǒng)能夠讓設(shè)計(jì)師有一個(gè)油田大區(qū)域的基本概念，通過(guò)瀏覽知道這個(gè)油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的工區(qū)在大區(qū)域?qū)儆谑巧絽^(qū)、平原、沙漠、海洋。知道這個(gè)油田物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)區(qū)域位置就會(huì)比較合理而科學(xué)地選擇各種設(shè)備與參數(shù)，選對(duì)各種參數(shù)，比如首先知道了是山區(qū)，那么，通訊方式如何選擇，其次知道是高熱、高寒或者是高濕地區(qū)的設(shè)備參數(shù)如何選擇，這是十分重要和必要的準(zhǔn)備。
[0026]2)井區(qū)踏勘資料的準(zhǔn)備。實(shí)地踏勘是親自了解現(xiàn)場(chǎng)的最需要的唯一辦法。踏勘需要獲得的資料有:①井區(qū)面積與區(qū)域地面落差；②井區(qū)內(nèi)建筑物或者山體、樹木等；③油田生產(chǎn)單位與生產(chǎn)單元分布及結(jié)構(gòu)；④集輸站、聯(lián)合站、計(jì)量站、注水站等地面工程布局與特點(diǎn)；⑤采油廠與油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)區(qū)域的距離、分布等。
[0027]在踏勘中除了照相、繪出草圖、記錄等之外，有很多地方需要?jiǎng)邮终闪?，?duì)每一個(gè)電桿的位置都要用GPS定位，對(duì)通訊之間的建筑物等要實(shí)地勘測(cè)等，都要一一準(zhǔn)確記錄，繪出草圖。井場(chǎng)內(nèi)可以參考原來(lái)設(shè)計(jì)單位的井場(chǎng)建設(shè)設(shè)計(jì)圖紙，可以收集相關(guān)設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)圖紙。但是，還是要做相應(yīng)的丈量，至少目測(cè)后有個(gè)基本的估計(jì)。如一般井組RTU不在井場(chǎng)里，經(jīng)常為了和視頻監(jiān)控設(shè)備共用電桿，而在井場(chǎng)圍墻外的某一個(gè)地方，假如需要走線，原來(lái)井場(chǎng)建設(shè)的設(shè)計(jì)圖紙上找不到這個(gè)距離參數(shù)的，必須要丈量一下，等等。
[0028]3)油井資料的準(zhǔn)備。油井是具有個(gè)性的，這是因?yàn)槊靠谟途加泻艽蟮膫€(gè)性差異的，包括井名、井號(hào)、井口坐標(biāo)、井底坐標(biāo)等，每口井不一樣外，還有井深、采油層位、采油速度、抽油機(jī)型號(hào)都不一樣。因此，在油田，一般提出精細(xì)化管理，就是要對(duì)每一口油井做到精細(xì)化地了解，個(gè)性化的管理。在設(shè)計(jì)之前必須要到井區(qū)對(duì)每口油氣井、每個(gè)站庫(kù)做好詳細(xì)地了解和記載，這樣才能針對(duì)每一個(gè)不同的井或者單元做個(gè)性化的設(shè)計(jì)，做出恰到好處的設(shè)計(jì)，建設(shè)起來(lái)能夠既順暢又保證質(zhì)量。
[0029](2)通訊模塊的設(shè)計(jì)
[0030]通訊系統(tǒng)是油田物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)工程，也是基本工程之一。油田物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)涵蓋數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼麄€(gè)鏈路，其建設(shè)目的主要是解決數(shù)據(jù)的傳輸問(wèn)題，它是由通訊設(shè)施與輔助設(shè)施構(gòu)成的一個(gè)網(wǎng)，對(duì)于油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)十分重要。
[0031]在通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有:
[0032]I)通訊方式的設(shè)計(jì)。油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中通訊方式的選擇是一個(gè)重要的選擇，因?yàn)橛行┙ㄔO(shè)單位已完成了光纖覆蓋，這樣在設(shè)計(jì)中通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察，就要充分利用這一優(yōu)勢(shì)。有的采油廠地處山區(qū)，光纖只能到基地或者區(qū)隊(duì)，從井場(chǎng)到區(qū)隊(duì)或者到基地就要選擇其他方式，如網(wǎng)橋、數(shù)傳電臺(tái)等。因地制宜和因條件選擇是設(shè)計(jì)過(guò)程必須遵循的基本原則。
[0033]2)通訊條件的設(shè)計(jì)。不能直接按照設(shè)備參數(shù)、容量進(jìn)行設(shè)計(jì)。如在某平原區(qū)設(shè)計(jì)為網(wǎng)橋通訊，雖然地域條件很好，按照網(wǎng)橋的理論最大通訊距離可達(dá)10km，當(dāng)一個(gè)井場(chǎng)到控制中心剛好10km，或者小于1km時(shí)，也不可以設(shè)計(jì)為不需要中繼，直接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)一下到位。因?yàn)?km是一個(gè)理論值，在現(xiàn)實(shí)中基本達(dá)不到。其次在一馬平川的1km距離中很可能有學(xué)校、企業(yè)單位大樓或者高達(dá)10-15m的道路防沙樹等成排成排地生長(zhǎng)會(huì)隔離阻擋，這些如果剛好在1km的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之中，沒(méi)有中繼是實(shí)現(xiàn)不了傳輸?shù)?，或者?yán)重影響效果。
[0034]3)設(shè)備選型的設(shè)計(jì)。設(shè)備選型很重要。有些油田企業(yè)在建設(shè)前不遺余力地就做一件事:考察他人建設(shè)結(jié)果，認(rèn)真記錄設(shè)備型號(hào)與參數(shù)，調(diào)查廠家與性價(jià)比，最后敲定一種產(chǎn)品，認(rèn)為建設(shè)就有保證了，這其實(shí)是一個(gè)誤區(qū)?，F(xiàn)在很多設(shè)備的性能和技術(shù)都很成熟了，基本都能滿足建設(shè)中的要求，因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行能力了如指掌，在什么位置需要什么設(shè)備，就選擇什么設(shè)備是最好的辦法。
[0035]4)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。注意通訊網(wǎng)建設(shè)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，主要包括網(wǎng)絡(luò)鏈路和節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，如網(wǎng)橋電桿位置、高度，實(shí)施一桿一坐標(biāo)定點(diǎn)，每桿高度與負(fù)載量(安