基于GIS的油田监测管理系统的研究

兰宏宇

（东北石油大学计算机与信息技术学院，黑龙江 大庆 163318）

基于GIS的油田监测管理系统的研究

兰宏宇

（东北石油大学计算机与信息技术学院，黑龙江 大庆 163318）

油井远程监测系统的建立对油田的安全生产具有重要意义。文章对油井监测管理信息系统的设计进行了阐述，内容包括油井监测系统结构的设计、系统软件的开发与功能实现。

GIS；监测系统；信息管理

油田采油系统由多种设备组成：计量站、油井、转油站、管汇阀组、原油外输系统、联合站、注水井、油罐以及其它设施，等等。及时了解采油厂各种设备的工作情况以及抽油井的数据情况（包括压力、流量、温度，等等）直接影响油田生产的效率［1-3］。

目前，多数油田采用人工定期检查设备的运行情况，测量、采集油井的相关数据。但油井数量庞大，且分布范围广，若采用人工检查，会大大增加工人的劳动强度，且难以保证设备监控及采油井数据的实时性和准确性。此外，人工采集数据容易出现笔误、作假等现象，使技术人员和管理人员无法及时的了解现场情况。对于突发的一些事件，无法根据现场实时采集的数据，制定符合现场情况的处理方案［4-5］。因此，提高采油厂管理设备的信息化、自动化水平就显得尤为重要。

1　油井监测管理信息系统的设计

油井监测管理系统作为石油生产信息化的组成部分，在油田生产和发展中显得越来越重要。如何充分利用油井监测管理系统对分散在各地的油井进行监测是油田信息化所面临的一项艰巨任务。

1.1油井监测系统结构的设计

由于油井监测系统监测信道不同，其系统结构也有所不同，GPRS信号的监测共分为三个部分：即远程监测终端、通信主站装置以及GIS管理系统。见图1。

图1　监控系统结构图Fig.1 Monitor system structure diagram

油井监测终端的硬件部分主要由信息采集电路、信号发送、接收调理电路以及数据处理电路等部分构成。因此，监测终端一定要保证以下三个功能：第一，对机械运行时各项参数的检测（如：电流、电压）；第二，对电机运行测出的参数进行处理；第三，选用合适的通信渠道，将数据进行处理并传送至变电站集中器。

工频通信集中器作为数据处理的中心，其作用主要有：收集油井上传的各项参数信息；显示并分析油井参数信息；将下行信号发送到监测终端；将检测端信息传送至管理中心。通过上述过程，可将工频通信电路分为四个部分：即数据采集、数据分析、下行信号的发送以及GPRS通信模块，其结构见图2。

图2　通信集中器结构图Fig.2 Structure diagram of communication concentrator

系统管理部分是整个油井监测平台的中枢，位于油田内部以太网中心。管理中心的主要作用是通过GIS将通信集中器中的数据传送给油田管理者，以便将油井实时状态进行监测。

由于油井分布较为分散，彼此之间的间距较大，因此，管理中心不能及时的检测每一口油井的生产信息。而GIS技术的出现在很大程度上解决了油井野外管理问题。GIS的可视化可对空间信息和属性信息进行集成管理，使油田的管理者们能够直观认识空间各种事物的不同状态。

1.2系统软件的开发与功能实现

系统采用客户机-终端服务器结构，将系统分为前台客户机结构与后台服务器结构，采用该种结构可以有效的屏蔽前后者的联系，以便利用各类研发工具针对前后台应用系统进行有效开发。客户机系统采用Maplnfo 7.0和PowerBuilder 8.0开发，界面规整，便于使用；而服务器则利用MSSQLServer 2000软件进行编程。通过数据库接口ODBC来实现前后信息交换，同时，机构形式较为开放，数据储存在后台终端服务器，为客户机的共享与访问提供便利。为提高数据的安全性，需对不同客户机设计不同的口令和注册名，以确保数据的安全，登录用户界面窗口见图3。

图3　系统登录界面Fig.3 System login interface

系统通过对油田开发的数据库，可在GIS平台上对油田信息进行综合分析。该系统的功能主要包括：

A.信息查询：包括设备信息查询、油水井信息查询和地图信息查询。采用GIS平台所支持的SQL语言，随意检索数据，并可打印检索结果。

B.故障检测：包括非正常欠载、过载、停机、缺相、段杆，等等。

C.综合分析：可按措施类型、井号、时间等方式分析数据信息，并能够将分析结果以图形、列表以及曲线等形式展示。

2　结语

随着计算机远程控制技术的不断发展，会出现更为强大的开发工具，使得后台管理系统与前端硬件设备的应用开发、建设变得更为简单，必定会拓展远程控制技术的运用空间。

目前，油井检测控制系统在数字化油田应用空间较为广泛，可将空间地理信息形象化、可视化，极大地解决了因周边环境复杂给油田管理带来的不便。

［1]徐丽钟.基于Web的远程油田监控系统［J］.仪表电器，2014，33（11）：88-89.

［2］孔明，陈宏盛.通信资源综合管理GIS系统的设计与实现［J］.科学技术与工程，2008，8（l）：56-61.

［3]万剑华，刘善伟，刘国庆.基于GIS的油田井位自动成图系统的研究［J］.测绘科学，2007，32（6）：91-93.

［4］王琼，孙辉，任伟建.基于WebGIS的油田信息管理系统设计［J］.大庆石油学院学报，2007，31（4）：88-90.

［5]姜艳艳，袁永博.基于GIS的油田管网信息系统的设计与研究［J］.内蒙古石油化工，2005，11（1）：89-90.

Research on Oil Field Monitoring and Management System Based on GIS

LANHong-yu
（University of computer and information technology，Northeast Petroleum University，Daqing，163318，China）

The establishment of the oil well remote monitoring system is of great significance to the safe production of oil field.This paper describes the design of the information system for oil well monitoring and management，including the design of the structure of oil well monitoring system，the development and function ofthe systemsoftware.

GIS；Monitoringsystem；Information management

TE46

B

1674-8646（2015）07-0040-02

2015-04-29

兰宏宇（1992-），男，黑龙江大庆人，东北石油大学计算机与信息技术学院学生。