CN205078261U - 一种油井工况自动监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种油井工况自动监测系统，应用于油气生产监测技术领域。所述系统包括井口无线传感器监测装置、现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置和监测数据运营与服务装置，所述井口无线传感器监测装置用于采集并缓存和发送油井工况数据，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置用于拆分压缩油井工况数据通过北斗卫星链路发送到所述监测数据运营与服务装置，所述监测数据运营与服务装置用于将数据存储于分布式数据库中，并分发给不同需求的用户。本实用新型提供的系统解决了现有技术中油井工况监测自动化程度低且在移动蜂窝信号比较弱或者没有信号情况下油井工况监测会出现数据传输中断的问题。

Description

一种油井工况自动监测系统

技术领域

本实用新型涉及油气生产监测技术领域，尤其涉及一种油井工况自动监测系统。

背景技术

在油气开采生产过程中，生产单位通过生产设备相关数据，如抽油机的井口回压、出油速度、套压、油压、泵压，各种有杆泵采油机的悬点示功图等，即可对油井生产状况进行评估。

目前我国石油企业在生产作业上自动化程度较低，对上述数据的采集以人工巡检，手动采集录入为主。但该方式具有效率低下、精确度不高、受天气影响、工作量大等缺点，不能满足企业对生产数据动态掌控的实际需求。

虽然现在也存在一些自动化的监测装置，但是这些监测装置在使用时一般都是通过移动运营商GPRS(GeneralPacketRadioService，通用分组无线服务技术)蜂窝网络进行数据传输，而在一些移动运营商GPRS蜂窝网络信号比较弱或者是没有信号的情况下该数据传输方式则会出现中断的情况，影响油井工况的监测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中油井工况监测自动化程度低且在移动蜂窝信号比较弱或者没有信号情况下油井工况监测会出现数据传输中断的问题。为解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种油井工况自动监测系统。

有鉴于此，本实用新型提供一种油井工况自动监测系统，可包括：

井口无线传感器监测装置、现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置和监测数据运营与服务装置；

所述井口无线传感器监测装置用于采集并缓存油井工况数据到本地，发送所述油井工况数据到所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置；

所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置用于接收所述油井工况数据并进行拆分压缩后通过北斗卫星发送到所述监测数据运营与服务装置；

所述监测数据运营与服务装置用于将所述油井工况数据通过恢复重建得到的完整的监测数据存储于分布式数据库中，并分发给不同需求的用户。

本实用新型提供的一种油井工况自动监测系统，通过井口无线传感器监测装置完成对井口生产数据的自动采集和存储，并通过现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置选用无线中转节点和北斗卫星链路将数据传输至数据处理中心，最后通过监测数据运营与服务装置将数据恢复重建后向不同需求客户进行分发服务。本实用新型提供的油井工况自动监测系统解决了现有技术中油井工况监测自动化程度低且在移动蜂窝信号比较弱或者没有信号情况下油井工况监测会出现数据传输中断的问题，提高了数据传输的效率，并通过系统的自动采集和高效传输减少了巡检人员的配备和工作量，并具有传统人工抄读不具备的实时性、高效性、可靠性、低成本和自动化等优势。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的一种油井工况自动监测系统结构框图；

图2为本实用新型实施例2提供的一种油井工况自动监测系统服务流程图；

图3为本实用新型实施例2提供的一种井口无线传感器监测装置采集点的结构示意图；

图4为本实用新型实施例2提供的一种现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置的结构组成示意图；

图5为本实用新型实施例2提供的一种监测数据运营与服务装置结构示意图；

图6为本实用新型实施例2提供的一种监测数据消息流示意图；

图7为本实用新型实施例2提供的一种油井工况自动监测系统的工作原理图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种油井工况自动监测系统，能够解决现有技术中油井工况监测自动化程度低且在移动蜂窝信号比较弱或者没有信号情况下油井工况监测会出现数据传输中断的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，为本实用新型提供的一种油井工况自动监测系统的结构框图，本实施例具体可以包括：

井口无线传感器监测装置、现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置和监测数据运营与服务装置；

所述井口无线传感器监测装置用于采集缓存油井工况数据到本地，发送所述油井工况数据到所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置；

所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置用于接收所述油井工况数据并进行拆分压缩后通过北斗卫星发送到所述监测数据运营与服务装置；

所述监测数据运营与服务装置用于将所述油井工况数据通过恢复重建得到的完整的监测数据存储于分布式数据库中，并分发给不同需求的用户。

具体的，由附图1所示，一种油井工况自动监测系统具体可以包括井口无线传感器监测装置、现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置和监测数据运营与服务装置三部分，其中所述井口无线传感器监测装置主要用于采集所述油井工况数据并缓存在本地后发送所述油井工况数据到所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置，所述油井工况数据到所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置主要用于在接收到所述油井工况数据后将所述油井工况数据进行差分和压缩并通过北斗卫星链路发送到所述监测数据运营与服务装置，所述监测数据运营与服务装置主要用于将拆分和压缩后的所述油井工况数据通过恢复重建后得到完整的监测数据存储在分布式数据库中，并分发给不同需求的用户。

本实用新型提供的一种油井工况自动监测系统，通过井口无线传感器监测装置完成对井口生产数据的自动采集和存储，并通过现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置选用无线中转节点和北斗卫星链路将数据传输至数据处理中心，最后通过监测数据运营与服务装置将数据恢复重建后向不同需求客户进行分发服务。本实用新型提供的油井工况自动监测系统解决了现有技术中油井工况监测自动化程度低且在移动蜂窝信号比较弱或者没有信号情况下油井工况监测会出现数据传输中断的问题，提高了数据传输的效率，并通过系统的自动采集和高效传输减少了巡检人员的配备和工作量，并具有传统人工抄读不具备的实时性、高效性、可靠性、低成本和自动化等优势。

为了便于对本实用新型提供的一种方法的有益效果有一个更直观的理解，本实用新型还提供了实施例2，由图2所示，一种油井工况自动监测系统，具体可以包括：井口无线传感器监测装置、现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置和监测数据运营与服务装置三部分。其中，所述井口无线传感器监测装置主要用于采集并缓存油井工况数据到本地，发送所述油井工况数据到所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置。

优选的，所述井口无线传感器监测装置包括无线监测计量示功仪、无线温度压力监测仪和无线电测仪。具体的，可以由图2看出，所述井口无线传感器监测装置还可以是电参量监测，示功图检测和温度压力监测等，根据实际采集需要，所述井口无线传感器监测装置可以包括多个采集点，如载荷采集点、冲程采集点、温度和压力采集点、红外监测点、冲次采集点、电流采集点、电压采集点、电机功率采集点和用电量采集点等，图3所示为所述井口无线传感器监测装置包括的采集点的结构示意图。

优选的，所述油井工况数据包括抽油机井口回压、出油速度、套压、油压、泵压、有杆泵采油机的悬点示功图、抽油机电机的电流、抽油机电机的电压、抽油机电机的功率、抽油机电机的功率因数和电量。

所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置用于接收所述油井工况数据并将其进行数据拆分和压缩，然后通过北斗卫星链路发送到所述监测数据运营与服务装置。

具体的，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置在通过无线中转节点接收到所述油井工况数据后，对接收到的所述油井工况数据进行拆分和压缩，可以理解的是，所述拆分和压缩是将所述油井工况数据按类别或其他方式等拆分成小型的数据，然后将拆分后的数据进行压缩成适用于传输的数据，以便通过北斗卫星等传输方式进行传输。

优选的，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置包括无线中转节点和北斗卫星数传模块，所述无线中转节点可以理解为所述井口无线传感检测装置在传输所述油井工况数据到所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置时通过无线中转节点进行中转，以防止距离太远传输时数据的丢失等，所述北斗卫星数传模块可以理解为在通过该数传模块进行数据传输时，可以通过北斗卫星将数据传输出去，图2可以看出，数据通过北斗卫星传输出去后，还需要通过北斗地面总站或者北斗指挥机等传输给所述监测数据运营与服务装置。

优选的，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置还包括移动运营商GPRS蜂窝网络数传模块，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置用于接收所述油井工况数据并进行拆分压缩后通过移动运营商GPRS蜂窝网络发送到所述监测数据运营与服务装置。需要说明的是，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置再接收到所述油井工况数据后根据生产现场的网络覆盖及传输速率等情况选择使用北斗卫星数传模块进行数据传输，或者移动运营商GPRS蜂窝网络数传模块进行数据传输。通常在网络覆盖好及传输速率高的情况下可以选择使用移动运营商GPRS蜂窝网络数传模块进行数据传输，但是在网络覆盖情况差或者传输速率低时会选择使用北斗卫星数传模块进行数据传输。

优选的，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置与所述监测数据运营与服务装置通过移动运营商GPRS蜂窝网络连接，即通过基站进行连接。

需要说明的是，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置选择使用移动运营商GPRS蜂窝网络数传模块进行数据传输时，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置与所述监测数据运营与服务装置是通过移动运营商GPRS蜂窝网络连接的，而在所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置选择使用北斗卫星数传模块进行数据传输时，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置与所述监测数据运营与服务装置是通过所述北斗卫星连接的。

还需要说明的是，所述井口无线传感器监测装置与所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置之间的通信方式可以为无线网络通信，通过无线中转节点将所述油井工况数据传输，即所述井口无线传感器监测装置可以通过无线网络将所述油井工况数据传输至所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置。

具体的，上述描述的传输方式由图4所示所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置的结构组成示意图可以看出，图4所示所述无线中转节点可以包括无线传输模块、高增益天线和电源管理等，所述北斗卫星/移动运营商GPRS蜂窝网络数传节点可以包括无线传输模块、CPU、电源管理模块，其中所述CPU又可以包括北斗RDSS模块和GPRSModerm模块，所述监测设备可以包括无线传输模块、CPU和传感器等，监测设备、无线中转节点和北斗卫星/移动运营商GPRS蜂窝网络数传节点之间可以通过无线网进行数据传输。

结合附图5和图6所示，分别为所述监测数据运营与服务装置结构示意图和监测数据消息流示意图，所述监测数据运营与服务装置用于将所述油井工况数据通过恢复重建得到的完整的监测数据存储于分布式数据库中，并分发给不同需求的用户。

优选的，所述监测数据运营与服务装置包括数据汇聚模块和数据分发模块，所述数据汇聚模块用于将所述油井工况数据通过恢复重建得到的完整的监测数据存储于分布式数据库，所述数据分发模块用于将所述完整的监测数据分发给不同需求的用户。

下面结合附图7详细说明油井工况自动监测系统的工作原理。

所述井口无线传感器监测装置，比如无线监测计量示功仪、无线温度压力监测仪和无线电测仪，自动采集油井工况数据，这些数据可以是抽油机井口回压、出油速度、套压、油压、泵压，各种有杆泵采油机的悬点示功图、抽油机电机的电流、电压、功率、功率因数和电量等。所述井口无线传感器监测装置将上述采集到的各种所述油井工况数据通过无线网络发送给现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置。所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置会根据油井网络覆盖及网络传输速率等情况决定选择通过无线中转节点和移动运营商GPRS蜂窝网络还是通过无线中转节点和北斗卫星链路进行数据传输。在确定了传输方式后，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置将经过拆分、压缩后的数据传输到所述监测数据运营与服务装置后台，经过后台对接收到的数据进行恢复和重建后存储于分布式数据库中，并通知数据分发系统分发给不同需求的用户，完成油井工况的自动监测。

本实用新型提供的一种油井工况自动监测系统，通过井口无线传感器监测装置完成对井口生产数据的自动采集和存储，并通过现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置选用无线中转节点和北斗卫星链路将数据传输至数据处理中心，最后通过监测数据运营与服务装置将数据恢复重建后向不同需求客户进行分发服务。本实用新型提供的油井工况自动监测系统解决了现有技术中油井工况监测自动化程度低且在移动蜂窝信号比较弱或者没有信号情况下油井工况监测会出现数据传输中断的问题，提高了数据传输的效率，并且本实用新型提供的油井工况自动监测系统能够同时兼容移动运营商GPRS蜂窝网络和北斗卫星链路两种数据传输路径，可以根据实际情况决定选择传输方式，使其数据传输适用范围更广。本实用新型提供的油井工况自动监测系统通过系统的自动采集和高效传输减少了巡检人员的配备和工作量，并具有传统人工抄读不具备的实时性、高效性、可靠性、低成本和自动化等优势。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种油井工况自动监测系统，其特征在于，所述系统包括：

井口无线传感器监测装置、现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置和监测数据运营与服务装置；

所述井口无线传感器监测装置用于采集并缓存油井工况数据到本地，发送所述油井工况数据到所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置；

所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置用于接收所述油井工况数据并进行拆分压缩后通过北斗卫星发送到所述监测数据运营与服务装置；

所述监测数据运营与服务装置用于将所述油井工况数据通过恢复重建得到的完整的监测数据存储于分布式数据库中，并分发给不同需求的用户。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述井口无线传感器监测装置包括无线监测计量示功仪、无线温度压力监测仪和无线电测仪。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述油井工况数据包括抽油机井口回压、出油速度、套压、油压、泵压、有杆泵采油机的悬点示功图、抽油机电机的电流、抽油机电机的电压、抽油机电机的功率、抽油机电机的功率因数和电量。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置包括无线中转节点和北斗卫星数传模块。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置还包括移动运营商GPRS蜂窝网络数传模块，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置用于接收所述油井工况数据并进行拆分压缩后通过移动运营商GPRS蜂窝网络发送到所述监测数据运营与服务装置。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置与所述监测数据运营与服务装置通过移动运营商GPRS蜂窝网络连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测数据运营与服务装置包括数据汇聚模块和数据分发模块，所述数据汇聚模块用于将所述油井工况数据通过恢复重建得到的完整的监测数据存储于分布式数据库，所述数据分发模块用于将所述完整的监测数据分发给不同需求的用户。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述井口无线传感器监测装置与所述现场监测数据汇聚与远程可靠传输装置之间的通信方式为无线网络通信。