一種基于油田物聯網工程的設計方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及油田物聯網建設技術領域，具體是一種基于油田物聯網工程的設計方法。
【背景技術】
[0002]油田物聯網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新。首先，油田物聯網建設截止目前還沒有國家統一的標準(這里說的是整個油田物聯網建設工程標準)，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的一些認證外，在油田物聯網行業中沒有質量認證，特別是抽油機監測監控設備除了傳感器的行業質量認證外，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。而傳統的建設主要是依據建設方案施工，隨意性比較大，沒有約束力，增加工業化設計后可以制約建設和設備配置的隨意性，確保工程質量的可靠。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種基于油田物聯網工程的設計方法，通過深入現場，仔細勘查得到詳細的井區和油井資料，再結合區域性的地理信息系統熟悉區域環境，對通訊系統、抽油機檢測監控模塊、視頻監控模塊、控制中心模塊和數據與數據應用進行科學、合理的設計，實現了油田物聯網工程設計的高標準、嚴要求。
[0004]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0005]一種基于油田物聯網工程的設計方法，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、通訊網絡的設計和網絡輸入與輸出接口的設計；
[0007](2)抽油機監測監控模塊的設計:包括數據采集模式的設計、井場條件的設計、設備選型的設計、系統環節的設計和功能應用的設計；
[0008](3)視頻監控模塊的設計:包括監控需求的設計、設備選型的設計和視頻監控網絡的設計；
[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同的設計；
[0010](5)數據與數據應用的設計:包括數據源頭的設計、數據鏈路的設計和平臺的設
i+o
[0011]作為本發明進一步的方案:在步驟(I)之前，還包括現場勘查，即深入現場，仔細勘查。
[0012]作為本發明進一步的方案:所述現場勘查包括以下步驟:
[0013]I)區域環境資料的準備，通過區域性的地理信息系統，判斷該區域屬于山區、平原、沙漠或海洋；
[0014]2)井區踏勘資料的準備，包括以下資料:①井區面積與區域地面落差井區內建筑物或者山體、樹木；③油田生產單位與生產單元分布及結構集輸站、聯合站、計量站、注水站地面工程布局與特點；⑤采油廠與油田物聯網建設區域的距離、分布；
[0015]3)油井資料的準備，到井區對每口油氣井、每個站庫做好詳細地了解和記載。
[0016]作為本發明進一步的方案:所述現場勘查的時間至少要占到總設計的1/2。
[0017]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明首先通過深入現場，仔細勘查得到詳細的井區和油井資料，再結合區域性的地理信息系統熟悉區域環境，對通訊系統、抽油機檢測監控模塊、視頻監控模塊、控制中心模塊和數據與數據應用進行科學、合理的設計，其原則是根據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，最終實現了油田物聯網工程設計的高標準、嚴要求。
【附圖說明】
[0018]圖1是一種基于油田物聯網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網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網工程的設計方法涉及的油田物聯網設計符號與標準。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發明實施例及附圖，對本發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明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0022]實施例1
[0023]本發明實施例中，一種基于油田物聯網工程的設計方法，包括以下步驟:
[0024](I)現場勘查。深入現場，仔細考察。根據經驗，現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)區域環境資料的準備。要準備區域性的地理信息系統，最好的三維地理信息系統能夠讓設計師有一個油田大區域的基本概念，通過瀏覽知道這個油田物聯網建設的工區在大區域屬于是山區、平原、沙漠、海洋。知道這個油田物聯網的建設區域位置就會比較合理而科學地選擇各種設備與參數，選對各種參數，比如首先知道了是山區，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的設備參數如何選擇，這是十分重要和必要的準備。
[0026]2)井區踏勘資料的準備。實地踏勘是親自了解現場的最需要的唯一辦法。踏勘需要獲得的資料有:①井區面積與區域地面落差；②井區內建筑物或者山體、樹木等；③油田生產單位與生產單元分布及結構；④集輸站、聯合站、計量站、注水站等地面工程布局與特點；⑤采油廠與油田物聯網建設區域的距離、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，經常為了和視頻監控設備共用電桿，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量。
[0029](2)通訊模塊的設計
[0030]通訊系統是油田物聯網的重要基礎工程，也是基本工程之一。油田物聯網通訊系統涵蓋數據傳輸的整個鏈路，其建設目的主要是解決數據的傳輸問題，它是由通訊設施與輔助設施構成的一個網，對于油田物聯網建設十分重要。
[0031]在通訊系統設計中的主要設計內容有:
[0032]I)通訊方式的設計。油田物聯網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場考察，就要充分利用這一優勢。有的采油廠地處山區，光纖只能到基地或者區隊，從井場到區隊或者到基地就要選擇其他方式，如網橋、數傳電臺等。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、容量進行設計。如在某平原區設計為網橋通訊，雖然地域條件很好，按照網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，沒有中繼是實現不了傳輸的，或者嚴重影響效果。
[0034]3)設備選型的設計。設備選型很重要。有些油田企業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，調查廠家與性價比，最后敲定一種產品，認為建設就有保證了，這其實是一個誤區。現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)通訊網絡的設計。注意通訊網建設的細節設計，主要包括網絡鏈路和節點的設計，如網橋電桿位置、高度，實施一桿一坐標定點，每桿高度與負載量(安