1　项目概况

长庆油田创新生产运行与管理模式，将现场实时监控、生产过程自动化及计算机分析决策联为一体，利用数字控制、计算机网络和数据共享技术，以油田开发生产现场数字化管理为中心，建立覆盖全油田油井、水源井、增压泵站、联合站等生产数据采集、应用和管理的规范统一的生产运行信息管理平台，实现油田开发生产数据自动采集、过程自动控制、故障自动预警。达到降低开发成本、优化地面建设、合理分配用工、优化劳动组织结构、提高员工素质、降低生产成本等综合效应。

该作业区在区域玉溪监控中心进行自动化集成监控和应用，其SCADA系统完成该作业区23座站点，其中联合站2座、接转站11座、增压站10座，570口油井、179口注水井的数据采集与监控，数据采集点数达2万点。实现站控数据上线率99.8%，站控数据准确率97.9%，功图上线率98%，水井上线率99%。

2　项目特色

产量监控：将单井计量与区块计量纳入同一个平台，形成一套完整的产油量和注水量监控、分析体系。

功图分析：单井工况诊断和单井产液量分析、展示，根据单井停井时间，计算单井影响产量，为全区产量分析提供基础依据。

预警报警：实现预警功能，报警自动升级，报警限值在线修改，多样式的报警推送方式（短信、RTX、语音等）。

一键追溯：实现一键式追溯，快速查看任一时间段的历史数据，为生产管理、业绩考核等提供数据依据。

报表自动生成：实现报表数据的自动生成，并支持数据补录机制，保证数据生成的完整性和准确性。

3　系统架构（如图1所示）

图1 系统架构图

4　系统功能

4.1　功图采集与分析

功图采集程序采用模块化、可配置化设计，支持多种设备中功图数据的采集与传输；在SCADA中可实现功图数据的展示，可实现单张功图展示、功图叠加展示。专门开发工况诊断工具，可诊断出40余种工况，并将诊断结果存储到数据库中，方便历史查询与调用。具体如图2所示。

图2 功图采集与分析

4.2　报警功能

在线修改报警限值，可根据一定时间段参数变化进行自适应的趋势报警；对未及时处理的报警自动进行报警升级处理，通过RTX、短信、声光报警等方式将报警信息通知相关责任人。如图3所示。

图3 RTX、短信报警

4.3　产液量和注水量分析

SCADA系统将单井功图计量与区块计量纳入同一平台，结合站点生产运行报表结果自动汇总，形成了一套完整的产量监控体系，如图4所示。SCADA系统将井、干线、注水站的注水量纳入同一平台，形成了一套完整的注水量监控体系，方便管理人员优化注水计划、实施远程调配。如图5所示。

图4 产量监控

图5 注水量监控

4.4　远程启停油井和在线配注

具备操作权限的用户，可远程进行油水井的启停操作和远程配注。采用输入密码的方式保护操作的安全性。实时获取各干线配注信息，随时进行远程配注。如图6所示。

4.5　生产报表自动生成

实现生产报表的自动生成，并将采集值、计算值和人工录入值相结合，实现报表数据的完整生成。

图6 油井实时监控

4.6　通讯监测

实时监控各站点与服务器通讯状况，计算该时刻网络通讯百分比及变化趋势，点击各设备可查看该设备通讯情况，分别采用报表、曲线的方式显示设备通讯故障和恢复时间，通讯故障次数累计。

4.7　联动输油控制

油田作业区联动输油则是集输管理优势的体现，结合现场自动化程度高的情况在SCADA系统中设计了一套联动输程序，分为两种运行方式：

（1）以管线外输压力为研究对象：通过程序实时比较液位来降低两站同时输油的频率，管线压力在一天中由同时输油的4MP降低为目前单站输油的2.2MP。

（2）以缓冲罐液位为研究对象：由于干线所辖站点数量多，液量大，系统将站点外输时间进行均衡分配，避免大液量站点同时输油，实现外输管线以及联合站的平稳运行。

5 项目总结

该作业区SCADA系统目前已完成所有站点、油水井数据的接入，数据点数达2万多点。系统运行稳定，满足油田对集控系统的要求，建立作业区级监控系统，有效地将企业管理和现场监控进行统一，解决了原有站控系统之间相互独立、各自形成的“信息孤岛”问题。SCADA系统为调控中心提供了一条对全区生产运行进行实时监控的有效途径，报表以及产量监控功能的应用都是针对调控中心开发的，这就使调控中心对各站点的监控手段更加丰富 。SCADA系统对各项数据指标的提升为采油厂数字化管理以及作业区数字化维护带来了便利，稳定性、可靠性提升的同时，降低了维护难度。

摘自《自动化博览》2018年2月刊