油田數(shù)字化設(shè)備故障判斷及維護

占賽 鄧海林 楊俊清 洪樹春

(中國石油長慶油田公司,陜西西安 710000)

油田數(shù)字化設(shè)備故障判斷及維護

占賽 鄧海林 楊俊清 洪樹春

(中國石油長慶油田公司,陜西西安 710000)

油田數(shù)字化在采油作業(yè)中起到了非常重要的作用,它控制了企業(yè)員工的數(shù)量,提高了員工工作效率,有利的回避了原油采集的風(fēng)險。但由于在實際使用過程中,員工的操作失誤,電力供應(yīng)電壓不穩(wěn)定以及人為破壞等因素,使得油田數(shù)字化設(shè)備存在損壞,失效的問題。為保障數(shù)字化在應(yīng)用中發(fā)揮其最大功效,維護工作顯得尤為重要。

數(shù)字化 故障判斷 維護

本文中我就井場數(shù)字化設(shè)備使用中遇到的故障及維護方法進行展開。圖1所示為井場數(shù)字化的系統(tǒng)機構(gòu)圖:井場主RTU與井口RTU通過無線模塊進行數(shù)據(jù)通訊；視頻服務(wù)器和攝像機采集井場視頻圖像數(shù)據(jù)；交換機將視頻數(shù)據(jù)和井場數(shù)據(jù)匯集通過無線網(wǎng)橋或者光纖將數(shù)據(jù)傳回站控平臺，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。

首先我們介紹下油田井場數(shù)據(jù)采集中使用的主要設(shè)備及其功能:一，井口RTU，它負(fù)責(zé)單井的功圖(用來反應(yīng)油井的工況)采集，抽油機電機電壓電流的采集以及控制抽油機的遠(yuǎn)程啟停；二，載荷傳感器，它主要采集油井下壓力的變化；三，位移傳感器，它主要采集驢頭式抽油機橫梁的角度變化；四，井場主RTU，它負(fù)責(zé)匯總井口RTU采集的數(shù)據(jù)以及上傳數(shù)據(jù)。五，視頻服務(wù)器，攝像機和語音喇叭，它主要用來監(jiān)控井場現(xiàn)場的情況以及發(fā)送報警語音。

1 對于井口RTU的故障判斷及維護

1.1 單井?dāng)?shù)據(jù)掉線

(1)檢查井口RTU模塊供電是否正常，使用萬用表測量電源模塊的輸出電源。無輸出需更換電源模塊。(2)檢查無線模塊是否正常。(3)檢查井口RTU是否損壞，可以通過觀察設(shè)備運行指示燈顯示是否正?；蛘咄ㄟ^設(shè)備廠家提供的調(diào)試軟件進行聯(lián)機操作進行判斷。在調(diào)試電腦串口設(shè)置正確的情況下無法聯(lián)機，需更換井口RTU。

1.2 井口功圖無法上傳

1.2.1 載荷數(shù)據(jù)有誤故障判斷及分析

(1)檢查載荷傳感器連接線路是否斷路，短路或虛接，使用萬用表對線路進行通斷檢測。如遇故障可連接或更換線路。(2)檢查井口RTU載荷接線端子是否完好，在不接傳感器的情況下檢測端子24VDC電壓輸出是否正常。如遇故障可更換載荷端子或更換井口RTU。(3)如果上述兩項都正常，考慮載荷傳感器損壞，需更換。

1.2.2 位移數(shù)據(jù)有誤故障判斷及分析

(1)檢查位移傳感器安裝方向是否正確，反向會使功圖采集異常，需調(diào)整位移安裝方向。(2)其他故障可參考1．2．1載荷故障判斷進行。

1.3 抽油機無法遠(yuǎn)程啟停

(1)檢查井口RTU內(nèi)部繼電器接線是否正確，啟動接常開繼電器端子，停止接常閉繼電器端子。(2)檢查從井口RTU引出的信號線接入控制柜開關(guān)是否正確，啟動信號線需與控制柜啟動開關(guān)并聯(lián)，停止信號線需與控制柜停止開關(guān)串聯(lián)。(3)檢查井口RTU內(nèi)部繼電器是否完好，通過調(diào)試電腦與井口RTU進行聯(lián)機，并對抽油機進行遠(yuǎn)程啟停操作，檢查井口RTU內(nèi)部繼電器是否有吸合的啪啪聲，如無反應(yīng)，需更換井口RTU。

圖1 井場數(shù)字化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 對于井場主RTU的故障判斷及維護

井場主RTU的故障主要是無法接收和上傳井口RTU的數(shù)據(jù)。

(1)檢查無線模塊是否正常，觀察無線模塊上面的電源及通訊燈是否顯示正常。

(2)用調(diào)試電腦與井場主RTU進行聯(lián)機操作，看RTU內(nèi)部參數(shù)IP是否是給定的IP，MAC地址是否獨一(設(shè)定時可將MAC地址后兩位改成IP地址后兩位，從而保證MAC地址的獨一性)。

(3)檢查井場主RTU與五口交換機的網(wǎng)線是否斷開，可通過網(wǎng)線通斷測試儀進行測量，也可通過觀察五口交換機對應(yīng)通訊燈是否閃爍來判斷。正常情況接入設(shè)備的五口交換機網(wǎng)口通訊燈閃爍是一致并且有規(guī)律的。

(4)觀察井場主RTU電源燈，運行燈，通訊燈及故障燈是否正常顯示。如不正常，考慮對井場主RTU進行重新下載程序或者更換的操作。

(5)檢查井場主RTU供電電源是否燒壞，用萬用表的直流檔測供電電源的輸出端，看是否有24VDC輸出。如果無輸出，需更換供電電源。

3 對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的故障判斷及維護

3.1 視頻黑屏

3.1.1 通訊中斷時的黑屏

(1)檢查視頻服務(wù)器供電是否正常，視頻服務(wù)器供電電源為12VDC，可用萬用表分別進行測量判斷。(2)檢查視頻服務(wù)器與五口交換機之間的網(wǎng)線是否完好，可通過網(wǎng)線通斷測試儀進行測量，也可通過觀察五口交換機對應(yīng)通訊燈是否有規(guī)律閃爍來判斷。正常情況接入設(shè)備的五口交換機網(wǎng)口通訊燈閃爍是一致并且有規(guī)律的。(3)檢查視頻服務(wù)器是否完好，觀察電源燈和通訊燈是否閃爍正常。(4)檢查參數(shù)，用調(diào)試電腦連接視頻服務(wù)器，檢查IP是否為給定值。

3.1.2 通訊完好時的黑屏

(1)檢查攝像機供電電源是否損壞，用萬用表測量24VAC輸出，無輸出需更換電源。(2)檢查攝像機是否正常，打開攝像機后蓋，觀察電路板山是否有燒點，電源燈是否正常顯示。如果出現(xiàn)異常需更換攝像機。(3)檢查視頻線和供電線是否有虛接，可拆開接線處進行重新連接。

3.2 視頻無法轉(zhuǎn)動(對于云臺攝像機)

(1)檢查視頻服務(wù)器的參數(shù)設(shè)置，看串口波特率，解碼器地址，解碼器協(xié)議是否與攝像機的撥碼一一對應(yīng)。如不對應(yīng)，應(yīng)修改視頻服務(wù)器參數(shù)來與攝像機撥碼對應(yīng)。(2)檢查攝像機云臺是否卡住，可適當(dāng)?shù)氖謩愚D(zhuǎn)動攝像機，并同時遠(yuǎn)程進行轉(zhuǎn)動操作。(3)檢查RS485線是否連接正常。RS485線分A和B兩根線，攝像機與視頻服務(wù)器的RS485線必須一一對應(yīng)。(4)檢查攝像機云臺是否損壞。排除以上兩種情況后可判斷攝像機云臺故障，需更換攝像機。

4 結(jié)語

本文我就自己在數(shù)字化維護這方面的工作得到的一點經(jīng)驗心得，希望對從事此項工作上的同僚在學(xué)習(xí)工作中有所幫助。