概述

  在我国陆上油田无论是平原、沙漠还是高原、严寒地区，油井的数据采集基本上靠人工完成，无论是天气炎热的盛夏还是千里冰封的数九寒天，采油工人都必须到现场采集油井示功图、电流图、状态及产量等井口生产数据，工人劳动强度大，并且数据的准确性可靠度完全依赖于采油工人的工作责任心。

  当前采油井管理及数据采集存在的问题：1.油井一般都很分散，分布范围广，地区偏远。对油井出现的异常情况不能及时发现、及时采取措施，从而导致原油产量降低，设备使用寿命减短，能耗增加，有时甚至会造成严重的经济损失，降低了经济效益。2.油井管理中的大量生产数据全靠人工采集，耗费大量的人力和物力，而数据的准确性则因数据采集人员的工作责任心而异。部分油井无法实现正常的井口资料采集及井下泵况的测试，影响油井的动态分析和日常管理，不能及时有效地对油井的工作情况进行分析和管理，影响油井的正常工作。3.油井采集的数据为非连续性数据，因而对油井真实工作状况无法准确地掌握，导致对油井的诊断时间拖得很长，而降低生产效率，增加了采油成本。

  基于紫金桥监控组态软件示功图的油井无线巡控系统，采用无线数传电台的形式在油井与主站之间形成通信网，有效的解决了因油井分布分散而造成的突发事件处理不及时的问题；数据直接传送到主站，避免信息采集中因人为因素造成的损失；采集信息实时性强，能够实时掌握现场的生产情况。

  解决方案

  利用井口数据采集器采集油井的状态、产量、示功图、电流图等参数，经过数传电台将数据传递到采油厂主站的实时数据库中。紫金桥监控组态软件利用自身的示功图组件，将实时数据库中的数据，显示为现场的实际示功图曲线和电流曲线，并提供相应的存储、查询、数据显示、打印以及放大缩小等功能。

  硬件介绍

  硬件系统是由固定安装在抽油机井井口的负荷、位移及电流传感器、数据采集处理器和上位机管理系统组成。该仪器功能之一是采集抽油机井的示功图数据，同时还可以采集到同一冲次内的电流数据，通过无线方式上传到油井监测系统，并形成曲线并存储供生产分析使用。

  硬件系统将传感器与数据采集处理部分整合，形成一体化RTU井口计量装置，放置井口进行长期监测和计量，并使其体积最小、功耗最低。这里选用新的超低功耗、集成化程度高的微控制器及相关电子原件开发而成。一体化RTU井口计量装置采用集成化程度高的微控制器可以使外围器件更少，减小了一体化RTU井口计量装置的主板体积。电子器件都要选择功耗低的，电源部分进行智能化管理，最大限度地降低功耗，减少由于长期使用而造成电能浪费，节约电能。

  紫金桥示功图组件简介

  示功图就是以抽油机光杆所承受的负荷为Y轴，以光杆的位移为X轴所绘制的平面曲线图形。

  示功图对油井监控极为重要，应用示功图的比较和分析诊断技术，对深井泵和油层生产状况进行分析，可达到优化抽油机井控制模式和参数的目的。

  根据抽油机的结构特点，负荷传感器安装在光杆的提升座上，位移传感器安装在采油机曲柄轴上部。通过角位移的变量，将光杆的升降负荷量转换为线性位移的曲线。现场绘制示功图的标准与专用测井仪器测出的示功图完全吻合。

  X轴：是指抽油机运行的一个冲程，从最低点到最高点的距离，一般为3米、3.5米、4米，或更高。X轴是一个可变的值，根据实际情况设定。单位为米，所以显示X轴位移的坐标信息为（米）。

Y轴：Ｙ轴为负荷，单位为ＫＮ，在抽油机的运行过程中负荷是不断变化的。显示Y轴坐标信息单位为（千牛）。

  曲线说明：一个抽吸周期内由负荷与位移形成的封闭曲线，分为上行程和下行程。

  负荷最大值：指上行程负荷的最大值。

  负荷最小值：指下行程负荷的最小值。

  冲程：为抽油机提升臂带动光杆运动，从最低点到高点升降的距离，由位移量的最小值到最大值输出信号的变量确定。

  系统功能简介

  紫金桥监控组态软件提供完整的监控功能：

• 显示：提供示功图、电流图的现实功能，满足油井监控的专业需要
• 采集：利用无线电台等通信手段，完成对现场生产数据的采集。
• 数据存储：通过强大的数据存储功能，便于对照和分析。
• 报表功能：利用紫金桥软件强大的报表功能，根据用户的不同需要，灵活的显示各项记录。
• 稳定性：利用紫金桥软件特有的动态加点功能，使系统具有更强的稳定性，适合长期运行。
• 安全性：系统给具操作人员的不同，给与不同的操作权限，使整个操作更加安全。

  动态修改油井

  利用紫金桥软件特有的动态加点功能，真正做到运行时动态增加、修改、删除油井，极大的提高了系统监控的运行的连续性和稳定性。

  具有操作权限的操作工，可以很方便的增加、修改、删除油井，而不必再进行复杂的配置。

  状态查询

  系统自动可以每隔一定时间查询各油井的状态，也可以手动实时查询。利用报表显示各项参数值，并且能够根据现场需要修改某些参数的设定值。可以将数据导出为txt、csv等格式。

  功图数据显示

  利用紫金桥软件自身的示功图组件，可以灵活的显示油井的示功图、电流图。系统提供定时采集（每天一至两幅）和手动实时采集两种查询方式，手动采集又可以分为采集一口井和采集多口井。

  每次采集后都会生成一条带有时间标签的采集记录保存在报表中，双击即可查询显示；对于时间较久远的功图可以通过历史查询，来得到一段时间的功图、电流图记录。每一条记录均可以手动删除。在显示功图曲线的同时，同样会在报表中得到所有的功图、电流数据，并且可以将报表中的数据保存为文本文档或者Excel可以打开的文件格式。各曲线均可以打印。

  总结