合水油區(qū)SCADA系統(tǒng)功能實用性拓展研究

王晶　鄧小華　李昊林

摘 要：根據(jù)油田公司統(tǒng)一部署，SCADA系統(tǒng)已在合水油區(qū)全面覆蓋，第十二采油廠4個作業(yè)區(qū)在應(yīng)用過程中，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)運行、原油集輸、油田注水等板塊功能存在一定不足，無法滿足日常生產(chǎn)需求，因此利用力控組態(tài)軟件及系統(tǒng)服務(wù)器對現(xiàn)有系統(tǒng)功能進行拓展開發(fā)，進一步完善系統(tǒng)功能，提升系統(tǒng)的實用性與功能性，為采油廠精細(xì)化管理工作助力。

關(guān)鍵詞：SCADA；功能拓展；實用性

SCADA系統(tǒng)，即Supervisory Control And Data Acquisition System，是對分布距離遠，生產(chǎn)單位分散的生產(chǎn)系統(tǒng)的一種數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制系統(tǒng)[1]。2016年第十二采油廠已全面完成4個采油作業(yè)區(qū)的SCADA系統(tǒng)建設(shè)，實現(xiàn)合水油區(qū)SCADA系統(tǒng)全覆蓋，為油田生產(chǎn)運行管理新模式奠定了基礎(chǔ)。先期完成建設(shè)的作業(yè)區(qū)經(jīng)過一年多的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，SCADA系統(tǒng)部分模塊功能還不夠完善。為使得該系統(tǒng)更具有實用性，需要進一步開發(fā)和完善與生產(chǎn)實際所需的實用性功能模塊，讓系統(tǒng)更好的為生產(chǎn)服務(wù)。

1 主要研究內(nèi)容

（1）在目前分站導(dǎo)出油水井?dāng)?shù)據(jù)分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，增加一鍵導(dǎo)出所有站點油水井分析結(jié)果功能；

（2）生產(chǎn)運行模塊每天整點的數(shù)據(jù)增加保留歷史數(shù)據(jù)功能，便于查詢之前的數(shù)據(jù)；

（3）增加油井采油曲線（產(chǎn)液、產(chǎn)油、含水），分日、周、月形式，可設(shè)定時間區(qū)間自動生成，并能通過窗口打印或快照方式導(dǎo)出圖形，單井?dāng)?shù)據(jù)保存可至當(dāng)年1月1日；對于產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、含水波動較大的油井，增加邏輯辨識程序，每日列表智能提示井號及動態(tài)；增加站點產(chǎn)液、產(chǎn)油柱狀、餅狀圖，分日、周、月、年形式，可設(shè)定時間區(qū)間自動生成，并能通過窗口打印或快照方式導(dǎo)出圖形，便于掌握產(chǎn)量完成情況；

（4）增加數(shù)據(jù)注釋功能，對于發(fā)現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)，原因落實的情況下管理員可在數(shù)據(jù)處添加注釋，在站控畫面中利用曲線框進行注釋，油水井列表中增加文本輸入框進行注釋，便于他人得知數(shù)據(jù)異常原因，及時掌握生產(chǎn)運行過程中的問題；并且在注釋處有發(fā)送騰訊通消息選項，將注釋信息及時通知相關(guān)人員；

（5）增加注水井分壓、管壓、瞬時流量及累計流量監(jiān)控曲線（注壓、流速關(guān)系圖），分日、周、月和曲線形式，可設(shè)定時間區(qū)間自動生成，并能通過窗口打印或快照方式導(dǎo)出圖形，單井?dāng)?shù)據(jù)保存可至當(dāng)年1月1日，便于掌握注水井當(dāng)日注水情況，判斷水井工況；

（6）以配注量為計劃處理，增設(shè)全區(qū)、站、單井日注水進度圖、月注水進度圖、總注水進度圖，進度圖以柱狀圖形式表現(xiàn)，以及每口井月分析、總井?dāng)?shù)月分析（標(biāo)準(zhǔn)差）圖表；

（7）增設(shè)各注水站注水泵出口壓力、閥組間匯管壓力、水井管壓一體化曲線、圖表，設(shè)置注水結(jié)構(gòu)圖，可同時體現(xiàn)各級注水壓力，并可導(dǎo)出各級注水壓力表，對表中已落實情況的異常狀況管理員可備注信息；

（8）所有數(shù)據(jù)的歷史曲線坐標(biāo)添加手動修改；如果沒有主動點擊預(yù)覽實時數(shù)據(jù)不自動恢復(fù)為實時曲線；

（9）區(qū)分報警級別，區(qū)別各級報警聲音，便于及時區(qū)分一級報警并立即采取措施；

（10）改進外輸壓力、流量，輸油泵壓力報警條件，改進產(chǎn)量進度、注水進度報警條件，減少誤報，提高報警可用性及準(zhǔn)確度；

（11）通訊監(jiān)控界面增加測試每個井場視頻IP功能，便于及時知曉井場視頻或RTU異常，同時能夠一鍵導(dǎo)出所有異常井場所屬站點及井場號；

（12）優(yōu)化趨勢報表中功圖、水井統(tǒng)計功能，實現(xiàn)油井功圖數(shù)量與油井狀態(tài)值異常統(tǒng)計功能、水井異常數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，同時對異常信息能夠添加注釋并保存導(dǎo)出。

2 功能開發(fā)

2.1 數(shù)據(jù)一鍵查詢/導(dǎo)出

將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)報表改為能夠借助SQL數(shù)據(jù)庫，根據(jù)選擇站點的不同從而查詢不同站點的數(shù)據(jù)信息，并且能夠?qū)崿F(xiàn)全區(qū)站點數(shù)據(jù)的查詢和導(dǎo)出Excel功能。具體流程見圖1。

2.2 生產(chǎn)運行歷史查詢

生產(chǎn)數(shù)據(jù)歷史查詢功能，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)根據(jù)用戶輸入查詢時間顯示在報表中并能夠?qū)崿F(xiàn)Excel數(shù)據(jù)導(dǎo)出。具體流程圖見圖3。

2.3 油井?dāng)?shù)據(jù)曲線

使用中間變量轉(zhuǎn)存采油曲線變量的名稱，使用曲線窗口查看時可進行變量鏈接的替換，能夠使用一個曲線查看窗口實現(xiàn)顯示查看任意站的數(shù)據(jù)曲線，使程序的靈活性大大提高系統(tǒng)資源占用率降低可以執(zhí)行增強。

2.4 數(shù)據(jù)注釋功能

對于發(fā)現(xiàn)異常的數(shù)據(jù)，操作人員可在監(jiān)控畫面的曲線界面中進行故障信息備注，經(jīng)系統(tǒng)記錄后可在后續(xù)操作人員操作時顯示上一次的備注信息。流程見圖5。

2.5 注水井?dāng)?shù)據(jù)曲線及壓力關(guān)系

使用中間變量轉(zhuǎn)存注水井站點相關(guān)變量的名稱，使用曲線窗口查看時可進行變量鏈接的替換，能夠使用一個曲線查看窗口實現(xiàn)顯示查看任意站的數(shù)據(jù)曲線，使程序的靈活性大大提高系統(tǒng)資源占用率降低可以執(zhí)行增強，見圖6。

2.6外輸報警條件優(yōu)化

主要提高報警功能的準(zhǔn)確度，當(dāng)相關(guān)運行的設(shè)備在停止工作時關(guān)閉報警使能功能，使系統(tǒng)不產(chǎn)生誤報警的情況發(fā)生；當(dāng)設(shè)備投入運行后再打開報警使能功能使報警系統(tǒng)恢復(fù)正常。流程見圖7。

2.7 井場視頻監(jiān)控

在工程莊一聯(lián)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控頁設(shè)計有各井廠名IP下拉列表，當(dāng)用鼠標(biāo)點擊當(dāng)中的某個井廠名下的IP時系統(tǒng)自動彈出該IP的視頻監(jiān)控畫面。

2.8 功圖/注水?dāng)?shù)據(jù)查詢功能優(yōu)化

根據(jù)查詢要求在執(zhí)行工圖查詢的腳本中鏈接歷史工圖服務(wù)器，通過對應(yīng)的查詢命令讀取工圖數(shù)據(jù)信息并顯示在報表中。

3 結(jié)論

（1）SCADA系統(tǒng)是油田生產(chǎn)單位在生產(chǎn)運行過程中比不可少的數(shù)字化系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了實時數(shù)據(jù)監(jiān)控、設(shè)備啟?？刂啤⒂退?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計分析、通訊監(jiān)控、預(yù)警報警等功能，在進一步結(jié)合生產(chǎn)實際將SCADA系統(tǒng)完善后，解決了生產(chǎn)應(yīng)用需求，使用效果明顯優(yōu)化，提高了工作效率。

（2）SCADA系統(tǒng)功能拓展在生產(chǎn)運行、油水井?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)控統(tǒng)計等方面做了大量工作，便于及時掌握油水井動態(tài)信息，發(fā)現(xiàn)問題并采取措施，推進精細(xì)化管理工作與SCADA系統(tǒng)的充分融合。

（3）在當(dāng)今“互聯(lián)網(wǎng)+”信息時代，該研究進一步促進了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與油田工作，為實現(xiàn)數(shù)字化條件下生產(chǎn)組織提供保障。在今后的生產(chǎn)工作過程中，將不斷發(fā)掘信息技術(shù)的可用性及實用性，力求進一步實現(xiàn)數(shù)字油田。

參考文獻：

[1] 錢振洋，基于PLC石油集散系統(tǒng)的研究，天津大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010.

第一作者簡介：

王晶（1989-），女，工程師，本科，研究方向信息工程。