一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設計方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及油田物聯(lián)網(wǎng)建設技術領域，具體是一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設計方法。
【背景技術】
[0002]油田物聯(lián)網(wǎng)建設不同于其他工程設計，主要在于其的整合技術與技術創(chuàng)新。首先，油田物聯(lián)網(wǎng)建設截止目前還沒有國家統(tǒng)一的標準(這里說的是整個油田物聯(lián)網(wǎng)建設工程標準)，甚至可以說沒有標準可依。其次，在設備選型上也沒有嚴格的標準可遵循，就是說，很多設備除了本行業(yè)的一些認證外，在油田物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中沒有質(zhì)量認證，特別是抽油機監(jiān)測監(jiān)控設備除了傳感器的行業(yè)質(zhì)量認證外，RTU等基本沒有認證標準和認證書。因此，設計如何來把關首先是一個大問題，更重要的是沒有相同模式可仿，這樣就對設計提出了非常高的要求。而傳統(tǒng)的建設主要是依據(jù)建設方案施工，隨意性比較大，沒有約束力，增加工業(yè)化設計后可以制約建設和設備配置的隨意性，確保工程質(zhì)量的可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設計方法，通過深入現(xiàn)場，仔細勘查得到詳細的井區(qū)和油井資料，再結合區(qū)域性的地理信息系統(tǒng)熟悉區(qū)域環(huán)境，對通訊系統(tǒng)、抽油機檢測監(jiān)控模塊、視頻監(jiān)控模塊、控制中心模塊和數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)應用進行科學、合理的設計，實現(xiàn)了油田物聯(lián)網(wǎng)工程設計的高標準、嚴要求。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0005]一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設計方法，包括以下步驟:
[0006](I)通訊模塊的設計:包括通訊方式的設計、通訊條件的設計、設備選型的設計、通訊網(wǎng)絡的設計和網(wǎng)絡輸入與輸出接口的設計；
[0007](2)抽油機監(jiān)測監(jiān)控模塊的設計:包括數(shù)據(jù)采集模式的設計、井場條件的設計、設備選型的設計、系統(tǒng)環(huán)節(jié)的設計和功能應用的設計；
[0008](3)視頻監(jiān)控模塊的設計:包括監(jiān)控需求的設計、設備選型的設計和視頻監(jiān)控網(wǎng)絡的設計；
[0009](4)控制中心模塊的設計:包括控制中心模式的設計、控制中心構建的設計和協(xié)同的設計；
[0010](5)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)應用的設計:包括數(shù)據(jù)源頭的設計、數(shù)據(jù)鏈路的設計和平臺的設
i+o
[0011]作為本發(fā)明進一步的方案:在步驟(I)之前，還包括現(xiàn)場勘查，即深入現(xiàn)場，仔細勘查。
[0012]作為本發(fā)明進一步的方案:所述現(xiàn)場勘查包括以下步驟:
[0013]I)區(qū)域環(huán)境資料的準備，通過區(qū)域性的地理信息系統(tǒng)，判斷該區(qū)域屬于山區(qū)、平原、沙漠或海洋；
[0014]2)井區(qū)踏勘資料的準備，包括以下資料:①井區(qū)面積與區(qū)域地面落差井區(qū)內(nèi)建筑物或者山體、樹木；③油田生產(chǎn)單位與生產(chǎn)單元分布及結構集輸站、聯(lián)合站、計量站、注水站地面工程布局與特點；⑤采油廠與油田物聯(lián)網(wǎng)建設區(qū)域的距離、分布；
[0015]3)油井資料的準備，到井區(qū)對每口油氣井、每個站庫做好詳細地了解和記載。
[0016]作為本發(fā)明進一步的方案:所述現(xiàn)場勘查的時間至少要占到總設計的1/2。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明首先通過深入現(xiàn)場，仔細勘查得到詳細的井區(qū)和油井資料，再結合區(qū)域性的地理信息系統(tǒng)熟悉區(qū)域環(huán)境，對通訊系統(tǒng)、抽油機檢測監(jiān)控模塊、視頻監(jiān)控模塊、控制中心模塊和數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)應用進行科學、合理的設計，其原則是根據(jù)設備所在位置和作用而選擇最適合的設備及其型號，而非通常的選擇最先進的、最好的、性能最高的設備，最終實現(xiàn)了油田物聯(lián)網(wǎng)工程設計的高標準、嚴要求。
【附圖說明】
[0018]圖1是一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設計方法涉及的總體方案圖；
[0019]圖2是一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設計方法的流程示意圖；
[0020]圖3是一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設計方法涉及的油田物聯(lián)網(wǎng)設計符號與標準。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發(fā)明實施例及附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]實施例1
[0023]本發(fā)明實施例中，一種基于油田物聯(lián)網(wǎng)工程的設計方法，包括以下步驟:
[0024](I)現(xiàn)場勘查。深入現(xiàn)場，仔細考察。根據(jù)經(jīng)驗，現(xiàn)場勘查的時間至少要占到總設計的1/2，最少也不得低于1/3的時間。
[0025]I)區(qū)域環(huán)境資料的準備。要準備區(qū)域性的地理信息系統(tǒng)，最好的三維地理信息系統(tǒng)能夠讓設計師有一個油田大區(qū)域的基本概念，通過瀏覽知道這個油田物聯(lián)網(wǎng)建設的工區(qū)在大區(qū)域屬于是山區(qū)、平原、沙漠、海洋。知道這個油田物聯(lián)網(wǎng)的建設區(qū)域位置就會比較合理而科學地選擇各種設備與參數(shù)，選對各種參數(shù)，比如首先知道了是山區(qū)，那么，通訊方式如何選擇，其次知道是高熱、高寒或者是高濕地區(qū)的設備參數(shù)如何選擇，這是十分重要和必要的準備。
[0026]2)井區(qū)踏勘資料的準備。實地踏勘是親自了解現(xiàn)場的最需要的唯一辦法。踏勘需要獲得的資料有:①井區(qū)面積與區(qū)域地面落差；②井區(qū)內(nèi)建筑物或者山體、樹木等；③油田生產(chǎn)單位與生產(chǎn)單元分布及結構；④集輸站、聯(lián)合站、計量站、注水站等地面工程布局與特點；⑤采油廠與油田物聯(lián)網(wǎng)建設區(qū)域的距離、分布等。
[0027]在踏勘中除了照相、繪出草圖、記錄等之外，有很多地方需要動手丈量，對每一個電桿的位置都要用GPS定位，對通訊之間的建筑物等要實地勘測等，都要一一準確記錄，繪出草圖。井場內(nèi)可以參考原來設計單位的井場建設設計圖紙，可以收集相關設計單位的設計圖紙。但是，還是要做相應的丈量，至少目測后有個基本的估計。如一般井組RTU不在井場里，經(jīng)常為了和視頻監(jiān)控設備共用電桿，而在井場圍墻外的某一個地方，假如需要走線，原來井場建設的設計圖紙上找不到這個距離參數(shù)的，必須要丈量一下，等等。
[0028]3)油井資料的準備。油井是具有個性的，這是因為每口油井都有很大的個性差異的，包括井名、井號、井口坐標、井底坐標等，每口井不一樣外，還有井深、采油層位、采油速度、抽油機型號都不一樣。因此，在油田，一般提出精細化管理，就是要對每一口油井做到精細化地了解，個性化的管理。在設計之前必須要到井區(qū)對每口油氣井、每個站庫做好詳細地了解和記載，這樣才能針對每一個不同的井或者單元做個性化的設計，做出恰到好處的設計，建設起來能夠既順暢又保證質(zhì)量。
[0029](2)通訊模塊的設計
[0030]通訊系統(tǒng)是油田物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎工程，也是基本工程之一。油田物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)涵蓋數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼麄€鏈路，其建設目的主要是解決數(shù)據(jù)的傳輸問題，它是由通訊設施與輔助設施構成的一個網(wǎng)，對于油田物聯(lián)網(wǎng)建設十分重要。
[0031]在通訊系統(tǒng)設計中的主要設計內(nèi)容有:
[0032]I)通訊方式的設計。油田物聯(lián)網(wǎng)建設中通訊方式的選擇是一個重要的選擇，因為有些建設單位已完成了光纖覆蓋，這樣在設計中通過現(xiàn)場考察，就要充分利用這一優(yōu)勢。有的采油廠地處山區(qū)，光纖只能到基地或者區(qū)隊，從井場到區(qū)隊或者到基地就要選擇其他方式，如網(wǎng)橋、數(shù)傳電臺等。因地制宜和因條件選擇是設計過程必須遵循的基本原則。
[0033]2)通訊條件的設計。不能直接按照設備參數(shù)、容量進行設計。如在某平原區(qū)設計為網(wǎng)橋通訊，雖然地域條件很好，按照網(wǎng)橋的理論最大通訊距離可達10km，當一個井場到控制中心剛好10km，或者小于1km時，也不可以設計為不需要中繼，直接點對點一下到位。因為1km是一個理論值，在現(xiàn)實中基本達不到。其次在一馬平川的1km距離中很可能有學校、企業(yè)單位大樓或者高達10-15m的道路防沙樹等成排成排地生長會隔離阻擋，這些如果剛好在1km的點對點之中，沒有中繼是實現(xiàn)不了傳輸?shù)?，或者嚴重影響效果?br>[0034]3)設備選型的設計。設備選型很重要。有些油田企業(yè)在建設前不遺余力地就做一件事:考察他人建設結果，認真記錄設備型號與參數(shù)，調(diào)查廠家與性價比，最后敲定一種產(chǎn)品，認為建設就有保證了，這其實是一個誤區(qū)?，F(xiàn)在很多設備的性能和技術都很成熟了，基本都能滿足建設中的要求，因此，在設計過程中一定要對整個系統(tǒng)運行能力了如指掌，在什么位置需要什么設備，就選擇什么設備是最好的辦法。
[0035]4)通訊網(wǎng)絡的設計。注意通訊網(wǎng)建設的細節(jié)設計，主要包括網(wǎng)絡鏈路和節(jié)點的設計，如網(wǎng)橋電桿位置、高度，實施一桿一坐標定點，每桿高度與負載量(安