电力实时监控系统在胜利油田生产中的应用

王北平　沈谅平　湖北恩施职业技术学院

电力实时监控系统在胜利油田生产中的应用

王北平沈谅平
湖北恩施职业技术学院

为提高电力系统供应能力以及油田生产区安全管理水平，在胜利油田生产区采用电力实时监控系统。该系统主要由数据中心和终端系统构成，监测电参数数据的变化，可实现对抽油机电压、电流、功率、频率、用电量进行监测，还可对电动机温度、井口压力与温度、示功图等扩展项进行实时监测。中心系统通过对数据的记录、分析与处理，制作各种报表以及功图，及时下达指令远程控制油田生产一线井场运行状况；同时，对于井场盗油、设备被盗、管道堵塞的异常情况进行相应光电感应报警，将报警信号及时传回监控中心，并可采取维护措施，保障油田生产正常运行。

胜利油田；电力实时监控；报警；监测；数据中心

油田的电力系统是电力能源生产和消耗系统的总称，主要包括发电、变电、输电、配电等部分，通过该系统，可一次性把电能输送至变电站，将变电站的电能经过配电等环节处理后，使电能转变为各种类型的能量，以充分利用电能。提高电力系统供应能力以及油田生产区安全管理水平具有重要意义，在胜利油田生产区采用电力实时监控系统，可为油田生产顺利进行提供保障［1］。

1　胜利油田电力系统现状

胜利油田电网以中心调度为核心，管辖着河口区、东营区、滨南区、滨海区以及纯梁区等5个地区的电力系统，还管辖孤北2个电厂、胜利电厂和变电站150多座，电网的规模非常庞大。胜利油田生产油井所在地偏离市区，环境、交通、通信等方面相对较为落后。电力供应对油田生产非常重要，由于历史原因，电力系统通信网络在建设之初，技术水平相对落后，电力系统的各个组织结构相对简单，例如：油田生产一线电流卡每周只能读取一次，抽油机功图测试次数达不到要求，管线被打眼，电力线载波，通讯设备陈旧，造成维护工作量大大提升，使得电力系统运行过程中经常出现传输通道不畅，电力故障繁多等问题。因此，需要对电力系统加大升级力度，减小油田生产过程中设备维护次数，以实时监控油田生产运行过程。

2　电力实时监控系统结构

电力实时监控系统由数据中心与终端系统构成，前者主要是对生产数据显示并对全程电力运行实时控制，后者主要是完成监测和最终控制。

在油田生产中采用电力实时监控系统，该系统摒弃了旧电力系统的缺点，可高覆盖、全自动跟踪监控电力运行状态，可以合理规划油田生产过程中用电量，实时监控油田在生产用电过程中故障点以及发生时间，保证第一时间找到故障源头，并及时做出维护措施，使得整个电网能够更加安全、可靠地运行［2］。

2.1数据中心系统构成

数据中心系统主要包括天线、接收和发射设备、计算机、显示设备、UPS电源以及蓄电瓶等6大部分。数据中心系统结构见图1。

图1　数据中心系统结构

终端站采集的数据信息通过天线传送到接收发射设备，接收发射设备处理完数据信息后，回传到中心系统，中心系统会对数据进行CRC校验，校验完毕的数据才会进入下一环节，进行计算处理。根据数据信号形成各种图形、统计与故障报表，处理的信息通过显示设备界面显示，方便操作人员查阅检错处理。

操作人员遥控操作，选择启动终端站，默认计算机处理数据信号，将处理后的结果以指令的形式传送到接收发射设备；接着进一步对指令进行分析，分析处理结果经由天线传送到相应终端站，并指导下一步系统运行。

数据中心系统按地址1～地址1 024的次序，一步一步对终端站进行数据信号查询。终端站的数据传回中心系统后，中心系统首先将数据进行保存，运行数据将会在界面显示，同时对下一终端站进行生产数据查询。生产数据一轮一轮进行查询，完成对终端数据的实时循环监测。

2.2终端系统构成

终端系统主要包括监测端口、采集端口、控制端口、服务器、控制部分、处理中心以及天线7大部分。终端系统结构见图2。

图2　终端系统结构

多路数据采集端口主要负责实时采集多路监测端口的各种运行参数数据，再将数据传回到中心站服务器；中心站服务器对数据进行再处理，处理后的数据经CRC校验后，通过液晶显示屏显示；同时通过多路控制端口，操作人员可以在终端站进行现场读值以及手动操作处理。

中心站发出的遥控指令，经过天线传送，先由发射接收端口将数据运行信息上传回数据处理中心；回传的数据信号再进行CRC校验，校验后的数据回传至到多路控制端口，实现对端口数据的控制功能［3］。

通过终端站采集的参数数据，经过接收装置传回到处理中心，中心站下达相应处理指令给终端站，终端站依照中心系统指令，进行相应的操作。

3　在油田生产中的应用

3.1系统功能

（1）报警功能。井场电力设施破坏或者被盗可立即启动报警系统，电力系统会自动匹配接收的运行参数与正常运行状态下的参数，比较之后，对照故障列表进行排查，对出现的异常情况进行声光感应报警，指挥中心可根据需求调整故障报警感应。

（2）实时监测功能。通过电力实时监控系统，利用电参数数据变化情况，可对抽油机电压、电流、功率、频率、用电量进行监测，还可以对电机温度、井口压力与温度、示功图等扩展项进行实时监测，实时监控生产运行参数。

（3）远程控制功能。远程监测控制距离长，可靠性强。管理人员可以根据电参数变化，来识别故障类型以及声光报警级别，通过控制中心系统，对油田生产一线的设备进行远程监测与控制。

（4）辅助功能。通过该功能可以及时监控盗油、液面过低、管道堵塞、电压不稳等异常情况，同时将异常信号传回中心进行处理备案。

3.2应用效果

（1）提高原油产量。通过该系统异常情况的处理，能够及时调整井场工作制度，避免油田生产间断，提高采油井的工作效率，进而保障原油的生产率。

（2）减少能耗损失。电力远程监控系统可以对每一口油井进行单井能耗计算，同时对于不合理的用电环节进行调整，减少空抽能耗损失。

（3）减少井场盗窃损失。本系统能够对井场范围内的情况通过光电感应进行实时监控，遇到异常情况及时启动报警机制，及时了解井场运行状况，有效地避免井场设备被盗。

（4）提升管理质量。系统操作简单，人机界面对话方便、直观。改变了以前落伍的人工管理方式，通过电力系统监控各个生产环节，能够更加全面地掌握油井用电情况，遇到异常能够及时处理，减少不必要的误判，提高了油井工作效率。

4　结语

胜利油田油井分布分散，电力供应对油田生产非常重要，采用一套电力实时监控系统，主要是通过电参数变化，实现对现场抽油机生产参数以及井场设备运行状态进行远程实时监控。中心系统通过对数据的记录、分析与处理，制作各种报表以及示功图，及时下达指令控制远程井场运行状况，维护井场的正常运行；同时，对于井场盗油、设备被盗、管道堵塞的异常情况进行相应光电感应报警，将报警信号及时传回监控中心，并及时采取维护措施，保障油田生产正常运行，提高了井场管理效率，减少了井场不必要的损失。

［1］禇晓锐.油田电力系统自动化控制装置［J］.油气田地面工程，2014，33（11）：83-84.

［2］揭福街.浅论电气自动化在油田化工中的应用［J］.科技创新导报，2010，25（12）：63.

［3］段正忠.电力监控系统用于油井生产管理［J］.油气田地面工程，2014，33（6）：73-74.

（栏目主持关梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.7.022

2015-04-29