CN204374737U - 一种水源井管理控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种水源井管理控制系统，包括位于水源井内的潜水泵，和位于水源井口的流量传感器、压力传感器、潜水泵自动保护仪、用于检测水源井液位高度的液位计；所述潜水泵自动保护仪与潜水泵连接，流量传感器和压力传感器均设在水源井口的出口管线上。实现水源井的集中调配、统一管理。通过对水源井的流量、压力、水位、三相电参等生产参数进行数字化管理与分析判断，实现对水源井工况判断，故障预警，并分析结果。
Description
技术领域
本实用新型属于水源井管理控制技术领域，特别涉及水源井统一精细化管理，是一种水源井设备数字化、信息化的管理系统，适用于在数字化模式下的水源井控制及实时数据管理。
背景技术
通常，油田开发作业区所处地理环境复杂，尤其是处于黄土高原等地区的油田，地势起伏、沟壑纵横、水资源短缺，水源井的开发不仅解决了油田生活用水，而且为在油田开发、生产中水资源的使用提供了可靠的保证。因此，如何管理现有的水源井资源成为了有效开发及利用水资源的前提。
目前，油田水源井存在以下问题：
1、油田水源井数量众多，各厂的水源井系统分散，对水源井相关数据的统计与整合管理不全，厂级和作业区级的数字化管理仍是个空白；
2、水源井设备故障率高，易发生泵干抽等故障情况，造成过高的维修率，大大增加了水源井的管理成本。
为了进一步发挥数字化建设的作用，加强对水源井的统一管理、集中调配，减少故障率，需进行相应水源井数字化改造，实现对水源井的流量、产水量、出口压力、井筒液面、电流、三相电参等必要的生产参数进行数字化管理与分析判断，节省人力资源，实现水源井的统一精细化管理。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有的油田水源井管理欠缺和水源井设备故障率高的问题。
为此，本实用新型提供了一种水源井管理控制系统，包括位于水源井内 的潜水泵，和位于水源井口的流量传感器、压力传感器、潜水泵自动保护仪、用于检测水源井液位高度的液位计；
所述潜水泵自动保护仪与潜水泵连接，流量传感器和压力传感器均设在水源井口的出口管线上。
所述的液位计由液位计地面显示仪、连接线缆、测量探头组成，液位计地面显示仪位于水源井口，液位计地面显示仪通过连接线缆与位于水源井内的测量探头连接。
所述潜水泵自动保护仪与潜水泵通过电缆连接。
所述的液位计是静压液位计。
所述的测量探头安装于潜水泵上端3m～5m处。
所述压力传感器和流量传感器均安装于距水源井口1m～3m处的出口管线上。
所述潜水泵自动保护仪安装在距水源井口1m～3m处。
所述潜水泵自动保护仪采用BH2098S型号。
本实用新型的有益效果：1.系统管理模块与实现按油田管理层级相融合的方式，使系统使用满足统一、精细化管理的需求，有效节省物质资源的使用；
2.可根据实时采集的水源井流量、压力、水位等主要参数，实现对水源井工况判断，故障预警(设备仪表、网络、站控系统)，并分析结果；
3.实现实时检测水源井参数。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是水源井管理控制系统的示意图一。
图2是水源井管理控制系统的示意图二。
附图标记说明：1、液位计；2、流量传感器；3、压力传感器；4、潜水泵自动保护仪；5、水位高度；6、潜水泵；7、连接电缆；8、测量探头；9、液位计地面显示仪。
具体实施方式
以下将结合附图进一步对该水源井管理控制系统作详细的解释。
实施例1：
如图1和图2所示，本实用新型提供了一种水源井管理控制系统，位于水源井内的潜水泵6，和位于水源井口的流量传感器2、压力传感器3、潜水泵自动保护仪4、用于检测水源井液位高度的液位计1；所述潜水泵自动保护仪4与潜水泵6连接，流量传感器2和压力传感器3均设在水源井口的出口管线上。
液位计1、流量传感器2、压力传感器3、潜水泵自动保护仪4的实时动态数据传输给实时数据库；液位计1、流量传感器2、压力传感器3、潜水泵自动保护仪4的静态数据传输给数字化生产指挥单元；实时数据库将采集到的液位计1、流量传感器2、压力传感器3、潜水泵自动保护仪4的实时动态数据传输给水源井管理单元，数字化生产指挥单元将采集的静态数据传输给水源井管理单元，水源井管理单元将数字化生产指挥单元采集的静态数据与实时数据库采集的实时动态数据进行对比，并作工况分析。
水源井起贯串下泵时，安装液位计1，并将潜水泵6下入水源井内，同时将潜水泵自动保护仪4安装在井口，潜水泵自动保护仪4与配电柜接通电源，压力传感器3与流量传感器2分别安装在出口管线上，以便准确测量压力与流量。潜水泵自动保护仪4器安装在井口空地处，与潜水泵6线 路连接监测三相电参、电流，液位计1用以测量水位高度5。
液位计1、流量传感器2、压力传感器3、潜水泵自动保护仪4和潜水泵6都是前端可传输实时数据的硬件设备，而可传输的实时数据包括水位、瞬时流量、累计流量、出口压力、三相电参、电流，其中，水位由液位计1检测获得，瞬时流量、累计流量由流量传感器2检测获得，出口压力则由压力传感器3检测获得，三相电参和电流参数由潜水泵自动保护仪4采集获得。
上述可传输的实时数据采集完成后，传输给实时数据库，实时数据的采集，即流量、压力、水位、三相电参等的采集可达到1次/4秒的采集频率，而数字化指挥单元采集的静态数据则是根据修井记录更新数据，采集频率为1次/天，然后将采集的实时数据和静态数据同时传给水源井管理单元，水源井管理单元通过对实时数据和静态数据进行比对处理和工况分析，如针对实时数据、站点、网络等的传输与采集情况，可判断的主要故障有仪表故障、潜水泵6故障、各站点网络故障等。仪器仪表故障可根据实时数据前后变化值具体判断表头是否存在故障；潜水泵6故障主要通过三相电参、水位判断等实时数据判断卡泵、空抽、过载、缺相、短路等工况；数据流向各级网络的判断数据返回结果判定是否故障。另外，水源井远程启停控制分为手动与自动启停，手动启停状态可根据操作人员需要对所管辖水源井进行相应的启停控制，操作按键位于生产运行监控模块的水源井单井信息界面中。自动启停功能根据采集到的水位与泵深、电流、三相电参等实时数据的变化与关系通过水源井管理单元进行自动控制潜水泵6的启停。
实时数据库采用openPlant2.0。
整个软件按照B/S方式进行架构，用户通过IE访问，使用用户名密码登录。
上述所有数据通过网线、光缆或者数据电台传输至实时数据库中由水源井管理单元读取。
水源井管理系统针对各采油单位水源井管理中存在的问题进行解决，以B/S架构、IE访问形式，管理层级与功能模块相融合，对管辖的水源井形成了统一精细化管理，利用系统管理模块实现油田管理层级相融合的方式，使系统使用满足统一、精细化管理的需求，有效节省物质资源的使用；可根据实时采集的水源井流量、压力、水位等主要参数，实现对水源井工况判断，故障预警(设备仪表、网络、站控系统)，并分析结果；实现水源井远程启停控制功能；软件界面友好，数据录入管理、维护、报表的生等成功能方便现场应用。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上，所述的液位计1由液位计地面显示仪、连接线缆7、测量探头8组成，液位计地面显示仪9位于水源井口，液位计地面显示仪9通过连接线缆7与位于水源井内的测量探头8连接。
具体的，所述水源井管理单元包括用于统计水源井利用率、覆盖率、上线率的指标统计模块，用于监控单井生产情况和实时数据上传情况并形成曲线的生产运行监控模块，用于对网络、站控、仪器故障的预警统计与故障跟踪的故障监控模块，用于显示水源井的位置、实时数据和生产情况的地图导航模块、用于对基础数据的维护、添加、删除的数据维护模块。根据现场水源井使用及管理要求，五个模块对应不同功能，并将管理层级融入模块中，实现了汇总、统计、远程控制、分析判断等功能，使各工作人 员能及时得到相关信息，掌握水源井动态，便于精细化管理。
水源井起贯串下泵时，安装液位计1，并将潜水泵6和测量探头8下入水源井内，同时将潜水泵自动保护仪4安装在井口，潜水泵自动保护仪4与配电柜接通电源，压力传感器3与流量传感器2分别安装在水源井井口的出口管线上，以便准确测量压力与流量。潜水泵自动保护仪4安装在井口空地处，与潜水泵6线路连接监测三相电参、电流，液位计1用以测量水位高度5。
液位计1、流量传感器2、压力传感器3、潜水泵自动保护仪4和潜水泵6都是前端可传输实时数据的硬件设备，而可传输的实时数据包括水位、瞬时流量、累计流量、出口压力、三相电参、电流，其中，水位由液位计1检测获得，瞬时流量、累计流量由流量传感器2检测获得，出口压力则由压力传感器3检测获得，三相电参和电流参数由潜水泵自动保护仪4采集获得。
上述可传输的实时数据采集完成后，传输给实时数据库，实时数据的采集，即流量、压力、水位、三相电参等的采集可达到1次/4秒的采集频率，而数字化指挥单元采集的静态数据则是根据修井记录更新数据，采集频率为1次/天，然后将采集的实时数据和静态数据同时传给水源井管理单元，具体的，水源井管理单元通过指标统计模块、生产运行监控模块、故障监控模块、地图导航模块、数据维护模块等五个模块对实时数据和静态数据进行比对处理和工况分析，如针对实时数据、站点、网络等的传输与采集情况，可判断的主要故障有仪表故障、潜水泵6故障、各站点网络故障等。仪器仪表故障可根据实时数据前后变化值具体判断表头是否存在故障；潜水泵6故障主要通过三相电参、水位判断等实时数据判断卡泵、空 抽、过载、缺相、短路等工况；数据流向各级网络的判断数据返回结果判定是否故障。另外，水源井远程启停控制分为手动与自动启停，手动启停状态可根据操作人员需要对所管辖水源井进行相应的启停控制，操作按键位于生产运行监控模块的水源井单井信息界面中。自动启停功能根据采集到的水位与泵深、电流、三相电参等实时数据的变化与关系通过水源井管理单元进行自动控制潜水泵6的启停。
实时数据库采用openPlant2.0。
整个软件按照B/S方式进行架构，用户通过IE访问，使用用户名密码登录。
上述所有数据通过网线、光缆或者数据电台传输至实时数据库中由水源井管理单元读取。
实施例3：
在实施例1的基础上，需要指出的是，所述潜水泵自动保护仪4与潜水泵6通过电缆连接。实时数据库通过远程服务接口将实时动态数据传输给水源井管理单元。所述数字化生产指挥单元通过远程服务接口将静态数据传输给水源井管理单元。
实施例4：
在实施例3的基础上，特别的，所述的液位计1是静压液位计。静压液位计1的测量部分为压阻式压力传感器。它利用半导体硅材料的压阻效应，实现压力与电信号的转换。就是把与液体深度成正比的液体静压力，通过变送器转换成电信号输出，从而建立起输出电信号与液体深度的线性对应关系，实现对液位(即液体深度)的测量。
如图1和图2所示，水源井起贯串下泵时，安装液位计1，并将潜水泵 6和测量探头8下入水源井内，同时将潜水泵自动保护仪4安装在井口，潜水泵自动保护仪4与配电柜接通电源，压力传感器3与流量传感器2分别安装在水源井井口的出口管线上，以便准确测量压力与流量。潜水泵自动保护仪4器安装在井口空地处，与地面潜水泵6线路连接监测三相电参、电流，液位计1用以测量水位高度5。
液位计1、流量传感器2、压力传感器3、潜水泵自动保护仪4和潜水泵6都是前端可传输实时数据的硬件设备，而可传输的实时数据包括水位、瞬时流量、累计流量、出口压力、三相电参、电流，水位由液位计1检测获得，瞬时流量、累计流量由流量传感器2检测获得，出口压力则由压力传感器3检测获得，三相电参和电流参数由潜水泵自动保护仪4采集获得。
上述可传输的实时数据采集完成后，传输给实时数据库，实时数据的采集，即流量、压力、水位、三相电参等的采集可达到1次/4秒的采集频率，而数字化指挥单元采集的静态数据则是根据修井记录更新数据，采集频率为1次/天，然后将采集的实时数据和静态数据同时传给水源井管理单元，具体的，实时数据库通过管理控制中间件将采集的实时动态数据传输给水源井管理单元，关系数据库将从实时数据库提取的动态数据通过系统应用平台传输给水源井管理单元，水源井管理单元通过指标统计模块、生产运行监控模块、故障监控模块、地图导航模块、数据维护模块等五个模块对实时数据和静态数据进行比对处理和工况分析，如针对实时数据、站点、网络等的传输与采集情况，可判断的主要故障有仪表故障、潜水泵6故障、各站点网络故障等。仪器仪表故障可根据实时数据前后变化值具体判断表头是否存在故障；潜水泵6故障主要通过三相电参、水位判断等实时数据判断卡泵、空抽、过载、缺相、短路等工况；数据流向各级网络的判断数 据返回结果判定是否故障。另外，水源井远程启停控制分为手动与自动启停，手动启停状态可根据操作人员需要对所管辖水源井进行相应的启停控制，操作按键位于生产运行监控模块的水源井单井信息界面中。自动启停功能根据采集到的水位与泵深、电流、三相电参等实时数据的变化与关系通过水源井管理单元进行自动控制潜水泵6的启停。
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整个软件按照B/S方式进行架构，用户通过IE访问，使用用户名密码登录。
上述所有数据通过网线、光缆或者数据电台传输至实时数据库中由水源井管理单元读取。
实施例5：
在实施例2的基础上，具体的，所述的测量探头8安装于潜水泵6上端3m～5m处。压力传感器3和流量传感器2均安装于距水源井口1m～3m处的出口管线上。所述潜水泵自动保护仪4安装在距水源井口1m～3m处。且所述潜水泵自动保护仪4采用由南京科蓝水务工程设备有限公司生产的BH2098S型号。
本实用新型的有益效果是：
1.系统管理模块与实现按油田管理层级相融合的方式，使系统使用满足统一、精细化管理的需求，有效节省物质资源的使用；
2.可根据实时采集的水源井流量、压力、水位等主要参数，实现对水源井工况判断，故障预警(设备仪表、网络、站控系统)，并分析结果；
3.实现实时检测水源井参数。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的 保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水源井管理控制系统，其特征在于：包括位于水源井内的潜水泵（6），和位于水源井口的流量传感器（2）、压力传感器（3）、潜水泵自动保护仪（4）、用于检测水源井液位高度的液位计（1）；
所述潜水泵自动保护仪（4）与潜水泵（6）连接，流量传感器（2）和压力传感器（3）均设在水源井口的出口管线上。
2.如权利要求1所述的一种水源井管理控制系统，其特征在于：所述的液位计（1）由液位计地面显示仪（9）、连接线缆（7）、测量探头（8）组成，液位计地面显示仪（9）位于水源井口，液位计地面显示仪（9）通过连接线缆（7）与位于水源井内的测量探头（8）连接。
3.如权利要求1所述的一种水源井管理控制系统，其特征在于：所述潜水泵自动保护仪（4）与潜水泵（6）通过电缆连接。
4.如权利要求2所述的一种水源井管理控制系统，其特征在于：所述的液位计（1）是静压液位计。
5.如权利要求2所述的一种水源井管理控制系统，其特征在于：所述的测量探头（8）安装于潜水泵（6）上端3m~5m处。
6.如权利要求1所述的一种水源井管理控制系统，其特征在于：所述压力传感器（3）和流量传感器（2）均安装于距水源井口1m~3m处的出口管线上。
7.如权利要求1所述的一种水源井管理控制系统，其特征在于：所述潜水泵自动保护仪（4）安装在距水源井口1m~3m处。
8.如权利要求7所述的一种水源井管理控制系统，其特征在于：所述潜水泵自动保护仪（4）采用BH2098S型号。
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| CN107762895A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-06 | 河北省机械科学研究设计院 | 潜水电泵控制系统及其控制方法 |
| CN108443129A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-08-24 | 北京安控科技股份有限公司 | 一种潜水泵控制装置 |
| CN114165427A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-11 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 高可靠循环泵自主切换的控制方法、系统和控制器 |
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| CN108443129B (zh) * | 2018-05-22 | 2023-09-19 | 北京安控科技股份有限公司 | 一种潜水泵控制装置 |
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