北京腾控科技有限公司

   作者：冯修民 工程师（从事油田地面工程自动化设计） 胜利油田勘察设计研究院有限公司巴州分院

   摘要：在油田的单井采油中，采用RTU（远程测控终端）技术后，使单井井口实现了自动检测和控制，提高了整个油田区块的自动化水平，实现了更加快捷安全的运行，减少了工人的劳动强度。

   1、 概述

   塔河油田的单井分布较散，单井和单井之间，单井和计转站之间距离较远，距离近的有接近1km，距离远的有10多km的路程，造成了工人巡井劳动强度大，路程浪费时间，车辆耗损大，运行费用高等问题。后来通过做自动化改造，在单井井口设置RTU监控系统，减少了上述运行矛盾，降低了工人劳动强度和运行维护费用。

   2、 系统描述

   建设数字化油田和提高工程建设运行中的自动化水平已经是目前塔河油田发展的趋势和共识，这样一方面可以提高运行维护过程中的高可靠性，二可以减少工人劳动强度，三可以降低生产过程中的运行维护费用。目前塔河油田的自动化控制采用了三级控制，整个系统分为了三级，即第一级：控制管理级（主控室）设置在计转站或者气田处理站内，第二级：过程控制级（数据采集设备RTU）设置在单井井口的机柜内，第三级：现场控制级，包括现场检测仪表及控制阀等设备。系统结构图如下：
 
                      

    3、 单井RTU系统控制原理：

    塔河油田的油井采用了掺稀采油的模式，采集的数据信号包括：油压、套压、回压、油温、掺稀油流量、掺稀油压力信号；没有采用RTU数据采集及远控之前，值班工作人员需要每天去井口用笔记录每口井的各种数据，掺稀油的流量需要在井口手动调节。这种模式的结果就是增加了工人的劳动强度，抬高了运行费用，并且手动的调节很难把流量调整到准确的要求。针对以上生产运行情况我制定了采用井口设置RTU系统，对各个检测点进行数据采集及储存，并且同时能够远程执行一级控制系统下达的通信指令，对掺稀流量计的流量进行调节，在中控室的值班人员，根据单井需要掺稀量给出一个通信指令，通过通信链路下达到井口RTU系统，实现远程的调节和控制。RTU系统选择了北京腾控科技公司的T9系列RTU系统，该系列的RTU系统通信功能强大，能够支持RS232、RS485、RJ45等多种接口，满足了现场多种选择的需要。通信协议支持MODBUS/TCP/IP等多种通信协议，方便与其他系统配套沟通。T9系列的RTU采用了模块化设计，模块内集中了CPU控制器和各种IO接口，占用空间少，方便安装。通信系统开始时候采用了数传电台无线的通信方式，但是塔河油田气候恶劣，经常遭遇沙尘暴。当沙尘暴时无线信号会中断，后期的通信系统采用了敷设光缆的有线通信模式，在光缆端设置光电转换设备，实现光电信号的转换。光缆通信可靠性高，通信更加流畅。

    4、 RTU系统在塔河油田的应用及前景

    RTU系统在塔河油田有广泛的应用范围，在塔河油田的一区二区等区块有相应的应用成功案例，在无人值守的计量间和井口实现了正常应用。RTU在井口和无人值守站的成功应用，提高了生产效率，降低了工人劳动强度和运行费用，起到了减员增效的作用，因此应用前景广阔。

    但是在运行中也暴露了一些问题，因为自动化系统是新兴的工业控制系统，运行方目前能够熟悉该技术的人员较少，对设备供货方和后期维护依赖性较强，相信随着控制系统的广泛应用，相应专业人员的培养前景会更加广阔。

    5、 结束语

    RTU在塔河油田的应用既有成功的经验，也有失败的教训。关键问题在于选型时能够充分的考虑当地恶劣的天气条件以及后期的运行维护。只有在保证通信畅通的前提下，努力提高运行维护人员的技术水平才能够真正让RTU系统发挥应有的作用，做到减员增效，提高劳动效，把塔河油田建设成为真正的数字化油田。