浅析可编逻辑程控制器在气井中的应用

2017-03-03尤星孟婉莹李蓉王铁柱贾超中石油长庆油田公司第三采气厂内蒙古鄂尔多斯017300

化工管理 2017年6期

关键词：井场油压气井

尤星孟婉莹李蓉王铁柱贾超(中石油长庆油田公司第三采气厂,内蒙古鄂尔多斯 017300)

浅析可编逻辑程控制器在气井中的应用

尤星孟婉莹李蓉王铁柱贾超(中石油长庆油田公司第三采气厂,内蒙古鄂尔多斯 017300)

开发出针对气田的电子自动巡井系统，实现了井口生产数据、图像远程自动采集、气井远程自动开/关控制、单井智能投棒、自动注剂等功能，极大地降低了员工劳动强度，方便了现场管理和井口生产数据分析。

可编程逻辑控制器;数据传输;智能控制

1 概述

我国气井分布分散，地域广阔，人员物资需求较大；加之天气恶劣多变，造成人工上井作业巡护更加困难。因此，井场远程监控和井口智能控制是实现气井智能化生产、提高生产效率的重要技术。

可编程逻辑控制器是安装在井场，用来采集生产数据和控制气井生产的电子设备，通过程序的设定可以实现单井的智能化生产。

2 T910型可编程逻辑控制器

软硬件组成及技术指标：

（1）T910系列可编程逻辑控制器是腾控科技研发的基于以太网通信的宽温型以太网可编程控制器；

（2）每个串口都可以作为自由口编程，支持MODBUS RTU协议；

（3）可以通过编程实现PLC间、PLC与远程模块间、PLC与上位机之间的数据共享。

（4）1个以太网口，支持MODBUS TCP协议，ENET协议；3个串口,2个RS232/RS485可选，1路RS485接口；8路16位AI；2路12位AO；12路DI,其中2路可作高速计数(100K)或者1路差分编码器输入；8路继电器输出。

3 可编程逻辑控制器在气井中的应用

3.1 数据采集与传输

由于油气田数字化程度的提高，我国大部分气田基本实现井场、集气站无人值守，并引进电子巡井技术，提高了生产效率。可编程逻辑控制器最基本的功能就是采集和传输现场数据，为电子巡井、远程监控提供依据。

井口安装的可编程逻辑控制器能对井口油压、套压、流量、蓄电池电压、截断阀开关状态等参数进行实时采集，并且将采集到的数据通过井口电台、无线网桥等通信媒体，发送至站电台、主桥等站内电台接收端，接收到的数据通过串口服务器传输至BB控制柜，再经交换机传输至上位机。同时，井口可编程逻辑控制器接收命令信号，及时对相应的数据进行采集或者相应状态进行改变。

3.2 高低压保护

开井油压过高可能会造成管线超压破裂，开井油压过低干线天然气回流，都达不到安全生产的效果。可编程逻辑控制器写入高低压保护程序，设定了高压保护值和低压保护值在气井超压或欠压情况下，气井自动实现截断阀的紧急关断，并终止远程控制功能。

3.3 智能开关井

随着气井产能逐渐降低，部分气井进入间歇生产模式，需要通过关井来恢复地层能量。结合不同间歇井的生产状况，可分为以下三种生产模式。

3.3.1 定压生产模式

间歇气井在生产的过程中，气井的开关井操作造成井口油压发生变化，因此我们可以通过井口油压的变化情况判断出地层能量是否恢复，这种以间歇气井油压来决定间歇气井是否进行生产的模式称为定压控制模式。

3.3.2 定时生产模式

根据间歇气井的生产情况，开关井时间长短也可以作为决定间歇气井生产的一个判断因素，这种以间歇气井每天需要开关井的时长来决定间歇气井是否进行生产的模式称为定时控制模式。可以根据实际情况，对部分间歇气井设定开井时长和关井时长。

3.3.3 混合生产模式

为了兼顾开关井不过于频繁和保证间歇井的利用率和开井时率，可将井口油压和开关井时间都作为间歇井是否具备生产条件的考虑因素，这种模式叫做混合控制模式。

3.4 定时拍照

使用T910井口可编程逻辑控制器后，井场摄像头供电改为日常停机，拍照时进行供电。