北京腾控科技有限公司

   一、系统概述

   在原油生产过程中，由于温度压力的降低以及轻烃逸出，溶解在原油中的蜡会以晶体形式析出并吸附在油管壁、套管壁、抽油泵，以及其他采油设备上，甚至在油层部位都会形成蜡的沉积。油井结蜡是影响油井高产稳产的突出问题之一，清蜡是油井管理工作中的重要内容。

  油井清蜡工作是原油生产中的重要环节，目前采油厂站大都实现了对油井工作效率的监控，采用以监控油井工作效率的方式对清蜡工作进行推测式监控，一方面无法真正掌握采油现场清蜡设备的工作状况；一方面在出现事故隐患时操作人员难以发现，易造成设备事故。另一方面人员工作懈怠，以各种理由拖延清蜡工作，而造成抽油井工作效率严重下降，甚至造成抽油机故障，从而影响正常生产。

  利用先进的自动控制技术、GIS技术、RFID技术、计算机技术、通讯技术、移动式监控技术构建的清蜡设备远程监控管理系统，对清蜡机实施更科学、更规范的监控管理，提高综合监控能力，具有非常巨大的经济效益。

  二、系统简介

  本系统旨在监测清蜡设备的安全运行，进一步实现远程控制。基于物联网技术，采用SCADA技术、RFID技术做为数据采集和控制前端，实现清蜡机运行数据监测，提供安全保障。以防止意外的发生，对于临界状态，及时发出警报。并提供系统扩展开发接口。

  整个热网远程监控系统由三部分组成：现场数据采集和设备控制部分、3G/GPRS数据传输部分、数据监控中心。采集数据的同时通过3G/GPRS通讯模块与调度数据中心进行数据交互，通讯模块实时接收调度室数据中心发送的指令，并将接收到的指令传送给监控中心，监控中心接收到数据进行处理，显示各站内清蜡设备的实时运行参数，并根据采集的参数分析完成对各清蜡机的运行状况分析，与示功图对比，实现群集式清蜡工作监控。

   三、系统组成

  1. 系统网络拓扑图
  
            

    2. 触摸屏画面 
 
         

  3. 触摸屏工作参数
  
               

  4. 触摸屏操作程序

  1) 洗井工艺图
 
        

  1、采油树 2、井口连接器 3、二级除油器 4、一级除油器 5、热管换热器 6、燃烧器 7、热油洗井采气器8、输油软管
  2) 编程操作程序

〈1〉、PLC共设2个按钮：a点火按钮，b停止按钮。
〈2〉、启动点火按钮，J4（控制风机）吸合。

① 、风机变频器BR1开始工作，以50HZ工作1分钟。
② 、1分钟后频率自动下降到3HZ。
③ 、降到3HZ瞬间J1（控制点火变压器）、J2（控制一段火电磁阀）、LK得电工作（一段火点燃）；
④ 、10秒后J1停止工作，J3（控制二段火电磁阀）得电工作（二段火点燃）；
⑤ 、当炉温升至150℃时，J3停止工作，既二段火熄灭停止燃烧，频率自动下降到3HZ，一段火保持燃烧。
⑥ 、当炉温下降到140℃时，J3重新得电吸合，既二段火燃烧，风机变频器频率自动上升到10HZ。
⑦ 、事故后按“停止按钮”复位，再重新启动，任务结束时按“停止按钮”结束工作。

  注：二次点火使炉温升至最高点时，主火熄灭，而配风在几秒内才降至火种速度，期间因风大使火种熄灭，为此本系统设置了二次点火。

  3) 点火烧炉操作程序

  ①、点火

A）、接好气管线，开启集气器前针芯阀门， 检查各接头是否漏气。
B）、合上电控板上的“交流电源开关”，触摸屏亮，显示各参数。
C）、点动风机按钮，风机启动以50HZ高速运行，1分钟后自动将到3HZ，此时PLC自动启动点火程序，变压器点火，一段火种电磁阀自动打开，火种燃烧10秒，PLC自动关断点火变压器，同时打开主火电磁阀，主火燃烧。
注：炉温设置140℃，偏差10℃，当炉温升至150℃，PLC将主火电磁阀关断，主火熄灭；当炉温降至140℃，PLC将主火电磁阀打开，主火燃烧，往复正常工作。
 D) 报警

①、点火时，10秒中没有点燃将发生报警。
②、工作中火熄灭有二次点火功能，10秒内没有自动点燃火将发生报警。
③、工作温度超过180℃时，将发生报警。
④、炉管温度超过250℃时，将发生报警。

注：这些报警属于事故性报警，报警同时火种、主火电磁阀自动关断。

⑤、两台变频器报警，属于设备故障报警，将不关断电磁阀。
⑥故障后要重新点火，按下“停止按钮”，PLC控制环节复位，要重新点动风机“启动按钮”，点火程序将自动启动。
⑦、工作结束时按下“停止按钮”，火焰自动熄灭，关断总电源则工作结束。

  5. 物联网七大工作内容

  ㈠、预置设备相关内容 

  设备编号、型号、出厂日期、使用年限、投入运行时间、厂商相关信息；

  ㈡、 设备保养制度

  到保养时段时报警，并在触摸屏上显示保养内容

  1、柱塞泵

  ⑴、每累计工作900小时更换机油、密封圈、水封、油封、单流阀。⑵每累计工作3600小时柱塞泵进行大修。

  2、专用管线

  每累计工作3600小时，DN40、DN20管线换新。

  3、控制系统

  ⑴每累计工作300小时保养组合接线板。⑵每累计工作300小时电磁阀进行保养。⑶每累计工作600小时交流接触器、时间继电器、中间继电器、漏电保护器保养。⑷每累计工作300小时变频器进行清灰除尘保养。 

  4、燃烧器系统

  ⑴每累计工作1800小时燃烧器全面清洗保养。⑵每工作300小时火焰检测仪、火焰检查棒进行保养，每工作3600小时换新。⑶每工作300小时点火枪、点火变压器进行保养。 

  5、炉体

  ⑴每累计工作3600小时整个炉腔进行大维护。⑵每累计工作7200小时对热管进行一次小排空。

  ㈢、设备现场定位 

  内置GPS模块，实现清蜡装备现场位置信息，在设备触摸屏和管理中心、各科室电脑实现地图显示； 

  ㈣、操作人员、被洗井号信息采集储存 

  内置RFID读卡器，实现操作人员和被洗井号刷卡识别、记录并储存该井次热洗的整个操作时间和各项技术参数，上传控制中心、平板电脑显示，随时可查询每井次的热洗参数记录； 

  ㈤、自我感知 

  通过内置各种传感器，采集与清蜡相关的各种动态技术参数，并实现智能化分析和判断，按热洗井次（每洗一井次约8—10小时）进行储存，并通过GPS模块以无线方式上传管理中心或各科室电脑； 

  ㈥、设备控制 

  通过内置在终端内的控制器，实现自动燃烧控制 ，安全控制、安全报警停车。 

  ㈦、清蜡效果分析 

  预设示功采集接口，通过集成示功并采集至触摸屏进行显示并储存，供操作人员分析比较清蜡效果用，上传控制中心。

  四、系统建设的意义

  符合国家节能减排政策，整套系统运用科技手段，结合先进的计算机技术、网络通信技术、自动化控制技术，可以提高工作效率、降低成本，为油井清蜡工作提供保障手段，为供管理提供可靠数据依据。

  整个控制系统内存量超过半年，可随时调出任一天任意井参数。