油田站点数字化改造通用实施方案探析

1、油田站点数字化改造通用实施方案探析【摘要】随着油田开发的不断深入，新投产油井数量不断增多，为 了在不增加用工总量的前提下提高油田生产规模，油田数字化管理成为变 革生产组织方式、油田管理方式和控制投资、降低管理成本的重要举措。 但由于各站点工艺流程差异大，操作人员水平参差不齐、数字化建设设计 思路不同，造成数字化控制系统开发及数据处理不统一，开发维护量相对 较大。通过大量实践分析认为各站点间工艺流程大多相同，需要采集的关 键参数点基木一致，有必要进行开发模块化标准程序控制系统，对各站点 设备进行统一类型，plc编程时将站点所需生产控制单元划分为几个或多 个模块，对每个模块进行编程对象，各模块间相

2、互独立进行开发，且标准 应用统一，便于后期调整升级，并将标准站控系统形成镜像文件，实现快 捷式安装调试，保证维护质量，大大缩短了维护周期。【关键词】数字化通用实施方案plc站控系统随着油出的持续开发，保持用工总量和扩大生产规模的矛盾使数字化 油田成为现代油田发展的必然结果。但在数字化推进过程中出现了一些问 题：(1) 由于各个站点的工艺流程不一样，在开发站控系统时必须针对 不同的站点流程，导致各站的站控系统难以统一标准。(2) 在开发plc程序及工程组态过程中，开发的系统的稳定性、可靠性受到现场开发人员的水平影响，很难达到统一的质量，且由于开发思 路不一致导致后期维护难度大。（3）在部署上位机

3、的过程中，需要依次安装操作系统、力控工程软 件、标准站控软件和设备驱动等大量的软件程序，然后对站控工程进行组 态调试，建设及维护时间长、成木高。（4）油田偏远的环境，分散的布置导致传统的数字化专业厂家上门 维护方式运行成本高，响应速度慢，故障持续时间长，无法满足油田生产 实际需要。要实现数字化油田的高效低成本运行维护工作必须简化数字化 的建设和施工难度，形成统一的标准，逐步形成自身维护能力。通过长时 间探索实践，我们对油田站点数字化改造通用实施方案提出一些思路。1开发思路（1）建立现场采集设备建设的统一标准，实现站点单元模块设备的 统一化管理运行模式；（2）开发和规范模块化plc模块程序及标准

4、，实现所有站点plc子 模块程序的独立性、通用性；（3）开发标准的站控系统及上位控制系统，实现站点系统的统一性, 确保了站控的标准性、稳定性；（4）所有开发程序统一形成镜像安装软件，真正意义上实现不同站 点站控即插即用的功能，极大的提升了维护效率。2现场仪表标准的制定通用方案就现场釆集设备建设制定了标准，标准规范了设备选型、安 装标准，接线安装顺序等技术环节。现场采集同类参数的仪表必须采用同 类型的设备，具有统一的安装标准，保证了后期整个系统部署完成后，无 需进行复杂的调整设置，即可实现正常通讯与采集。釆集设备安装接线的 规范性，信号处理设备采集通道固定的采集参数点，初步实现了不同站点 间采集

5、点数据处理程序通用性，为通用化方案的推广奠定了基础。3 plc程序开发设计plc可编程控制器是油m数字化站点自动化系统主要设备z-,目前 plc控制系统在联合站、增压站、转油站等站点大量使用，效果显著，并 且达到了预期的目标。但随着站点的不断增加，plc控制系统的使用要求 不断提高，新暴漏的出的问题日益增多。主要由于plc程序的每个程序测 试人员都有自己的开发思路，各自开发的程序都有很大的随意性，造成各 个站点plc程序差异性较大，不利于程序问题的集中发现和升级，且后期 维护难度增大。通用方案要求plc设备出厂即带有初始化程序，初始plc程序将需要 完成的控制任务根据站点管理单元划分为多个了模

6、块，主要包括以太网通 讯子程序、模拟量子程序、485通讯子程序、电加热子程序、ptd控制子 程序等，各子模块程序相互独立，当现场采集数据点变化时不影响plc程 序运行。在站点应用时，根据现场工艺流程配置相应子模块，参数通道可 缺省。即插式plc标准程序及上位控制系统的目的就是通过开发标准的plc 程序，实现了在站点安装和调试plc时可直接下载程序使用，无需二次编 程开发，极人的缩短了维护周期。所有采集数据经plc自动将检运算处理 后提供给监测的上位机系统，避免了上位机处理数据的弊端，当不同站点 工艺要求调整时，在程序中只需要调整相应的模块处理单元，而不必改变 执行部分，这样有利于整个控制系统的

7、调试和运行，同时降低了工作难度, 避免了重复劳动，确保了程序的标准性，亦解决了不同集成开发商调试产 生的技术壁垒。4开发标准站控系统站控系统是数字化的核心，前期由于站控系统具体关键环节未明确规 定，各不同技术人员水平参差不齐，程序质量检验也没有相应的标准，造 成标准化站控“不标准”，导致站控系统的各项功能不完善、不好用，随 着站控系统不断增加，制定标准化站控系统并加快推进使用成为数字化工 作核心工作之一。开发标准化站控系统就是按照现场采集设备建设标准及plc标准程序 对应组态开发上位控制系统，并定义所有的显示界面、显示方式及控制方 式，开发完成后，程序打包形成标准安装软件，实际部署时只需根据更

8、换 流程图、屏蔽不需要的采集点即可，保证站控工程程序的标准统一，解决 了标准站控系统一直无法冇效推行使用,降低了数字化系统维护难度，提 高了站控系统维护效率，降低了维护成本。5开发标准站控操作系统pc机系统作为站控系统的运行载体，决定着系统的运行速度和稳定 性，站控系统又是数字化运行的核心,拥有一套良好、标准的平台系统是 数字化运行的首要条件。目前站控电脑操作系统及站控系统安装按照传统 安装操作系统、力控系统、数据库及相关驱动软件，由于系统版木较多， 操作人员水平不统一，造成站控系统运行不稳定，标准站控一直存在无法 有效运行灯问题口益突出，严重影响数字化站点站控系统止常运行。开发标准操作系统首

9、先是制作了系统镜像软件，以标准站为模板，按 照站内集输、注水、水源井参数采集和控制点，完全按照增压站站控开发 标准，保证各工程程序、参数设置均按照标准执行，完善细节，反复验证, 对系统进行镜像备份，形成打包安装软件，安装更换时确保了整个系统平 台的标准统一。其次通过对对站控电脑安装纯净正版操作系统，安装软件 前更新系统补丁，在安全环境下完整安装最新的应用软件，保证驱动和软 件的标准性。最后对标准站控系统统一数据库、功图文件、油气院供图计 量软件、井场配置信息、工程备份等各程序和文件的存储路径，各文件夹 数据表以日期命名，方便日常管理和更新维护，优化了站控系统。6结论该方案己在标准增压站、综合型增压站点进行推广实验。实验证明该 方案生产运行过程中系统稳定，数据采集准确，达到了站控系统的插即用 功能。避免了由于现场开发人员的技术水平、开发思路不一致，可能造成 的站