专利名称：移动式油井现场测控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发一种用于工程现场的可移动式专业测控装置，属于机电一体化的石油工业现场测控装备。
我国多数油田的采油井使用机械采油，一口机械采油井的生产运行参数选择得是否合理，会直接关系到这口油井的产量和能量消耗，而油井的产油量和其能量消耗恰是影响企业生产效益的关键，因此，如何合理选定每口机械采油井的生产运行参数就成为提高油田经济效益的重要措施。现在，我国油田生产由于缺乏科学手段，机械采油井的生产运行参数至今一直是由人工选定的，许多参数不尽合理;近年来，有的油田开始采用计算机辅助设计作为人工选定参数的辅助，由于油田作业现场的各种因素会随时发生各种各样的改变，上述设计无法作出实时响应，所以改进的效果也不甚显著。
本发明的目的是利用当今高新技术手段，提供一种能应用于油田现场的移动式测控装置，以便使机械采油井能达到稳产高产低耗的最佳生产工况。
本发明的硬件装置和工作原理分别如
图1和图2的示，它包括有高性能越野汽车、计算机和测控仪器，其特征在于在越野汽车底盘上设置的具有良好净化环境的车厢厢体2内放置有可变频逆变电源3，标准工业控制接口介面4，通用过程控制工作站5和连接电缆滚筒6，在采油现场移动到油井口的标准工业控制接口介面4中的插槽里分别插有多个量测或控制油井各种工程参数(例如电流、电压、功率、力率、张力、压力、差压、行程等等)的采集模块或控制模块9，接口介面4通过标准串行通信接口与通用过程控制工作站5连接，可变频逆变电源3的输入端接工频交流电网7，其输出端通过电缆滚筒6与采油井口的动力配电箱8的输入端连接。
本发明采用当代高新技术成果，利用数控变工况技术，数据采集及数据最优化处理技术将本发明的几种硬件装置设计配置成能在现场实地采集、观察和调整机械采油井在各种可能的生产运行作业参数下的增产和节能效果，从而采用数据优化处理，确定各项作业运行参数，并采用当今的过程控制技术，用过程控制工作站实地自动调整机械油井的运行状态，使之始终处于最佳工况，还可以实地验证在优化指令参数下的油井产量、能耗等各项技术经济效果。这样，可以使得每一口油井都能在最优化运行参数下操作，使油田在机械采油的产油量和能耗都达到最佳状态。
本发明采用具有良好净化环境的客货两用越野车作为过程控制系统装置的运载工具，是考虑到油井是野外作业、流动性强，且室外工作环境恶劣，难以达到计算机机房要求，这样可以既解决机房工作环境的基本要求，又能随时转移，适应频繁流动的石油生产特点。
本发明是以通用过程控制工作站5为核心的，美国ME公司的PCS系列产品是比较理想的选择，该工作站中可安装功能很强的PARAGON500工业过程控制软件，能按照采油工艺专家制定的最优化运行策略进行实进过程控制。可变频逆变电源3可以使用中国专利CN90202757或CN90203323的产品，也可以使用日本富士公司的G7系列逆变器，其功率应不小于75KW。接口介面4可以选用美国YALE公司与中国合作开发研制的I/OK-32产品，其内装有美国OPTO22系列的模拟量(PB16AH+B2)和数字量(PB16H+B1)接口控制器各一块，用于插放各种工程参数的采集或控制模块，由过程控制工作站采用码分多址的方法，分时对各传感器和控制机构的模块进行测量和控制。上述三个组成部分和运载工具都是市场可选购到的通用商品，经过适当改装和专门连接组装后，就成为一个车载移动式油井测控中心，在现场作业时，可与机械采油井构成一个临时的工业过程控制系统。
在现场使用时，先将设备开到油井现场，用本装置附设的动力电缆滚筒把逆变电源的输出端与采油井口的动力配电箱输入端连接，其输入端则与动力交流供电网连上，再将采油井口所有应该纳入过程控制的各项工程参数的采集单元传感器装在采油井口的相应部位，而把其适配模块则插入临近采油井口安放的接口介面中，并与对应的传感器相连通，整个装置就可以工作了。由装在控制工作站里的过程控制软件，对油井实施实时最优过程控制;这种软件根据油井的各种工程参数，实时调节和控制油井站机或采油机的转速、运动方向、扭矩和行程等工艺参数。在经过一段时间的最优化运行策略过程控制后，就可求得这一口油井的最优化运行参数。然后，可将本发明移至其他油井，逐一地把油田的机械采油井都纳入最优化运行，这样，便能把整个油田都纳入增产、稳产和节能、低耗的最优化过程控制范围中。
本发明还可把采油专家的各种现场经验作为诊断软件面充实PARAGON500的控制策略，这样，本发明还可用于现场诊断故障，并把解决处理方法作为文件记录备案，这样就能把每口油井的井史作为文件贮存在油田的计算中心资料室，建立起油井档案，而这些资料对于油田的科学管理和开发是极为重要的。总之，本发明不仅可以用于油井的生产作业，还可以用于试井、试油、试气、求产和油井动态测试等多种油田现场勘探、测试和生产领域中。
权利要求
1.一种移动式油井现场测控装置，包括有越野汽车、计算机和测控仪器，其特征在于在越野汽车底盘上设置的具有良好净化环境的车厢厢体2内放置有可变频逆变电源3，标准工业控制接口介面4，通用过程控制工作站5和连接电缆滚筒6，在采油现场移动到油井口的标准工业控制接口介面4中的插槽里分别插有多个量测或控制油井各种工程参数(例如电流、电压、功率、力率、张力、压力、差压、行程等等)的采集模块或控制模块9，接口介面4通过标准串行通信接口与通用过程控制工作站5连接，可变频逆变电源3的输入端接工频交流电网7其输出端通过电缆滚筒6与采油井口的动力配电箱8的输入端连接。
全文摘要
一种移动式油井现场测控装置，是在客货两用越野车的具有良好净化环境的车厢厢体内放置有可变频逆变电源、标准工业控制接口介面、通用过程控制工作站及连接电缆滚筒而构成的。机械油井的各种工程参数采集传感器的适配模块插在接口介面里，并耦此与控制工作站相连，由过程控制软件对参数作出最优化策略处理，控制油井处于最佳工况下作业，使油田保持稳产、高产、低能耗的良好经济效益和实施科学管理。
文档编号E21B44/00GK1078533SQ9210319
公开日1993年11月17日 申请日期1992年5月14日 优先权日1992年5月14日
发明者石行 申请人:北京市西城区新开通用试验厂