[发明专利]一种井场数据采集与传输方法

说明书

本发明公开了一种井场数据采集与传输方法，井场RTU虚拟多个物理站点地址，采用1个虚拟站点巡检1口单井所属仪表设备及生产数据的方法，实现井场内所有仪表设备的管控。其具体技术方案是：将平台井、主从井、丛式井等井场内各单井所属仪表设备编为一组并赋予相应的ID站点编码；在1台井场RTU中虚拟多个物理站点地址，并与井场内所有单井所属ID站点配对，开展“1对1”的设备巡检，实现1台RTU对井场内多口油、气、水井的数据采集与设备管理。本发明实现了实现井场区域内所有油、气、水井的数据集中管控与设备集中管理，有效简化井场数据管控架构，降低了井场自动化系统建设投资及施工难度，减少设备故障点，提升设备上线率。

技术领域

本发明属于油田自动化领域，特别涉及井场内油、气、水井所有仪表数据采集与传输方法。

背景技术

油气开采过程中需要对井场内所有压力变送器、温度变送器、功图测试仪(简称示功仪)、电参仪等仪表数据进行采集，实现对井口压力、温度、功图、电参量等生产工艺参数实时采集，最终实现单井工况管控、井口产液量计量等管理功能。

2014年中国石油天然气集团公司发布了《油气生产物联网系统建设规范》Q/SY1722-2014，该规范介绍了两种井场数据通信模式，分别为单井通信模式(如图1)和多井集联通信模式(分为模式一和模式二，如图2、3)。

如图1所示，现有技术的单井通信模式数据采集说明如下：

a)无线仪表(Fn)为通信网络中的端点设备，如无线载荷位移一体化示功仪、无线压力、无线温度、无线电量、无线扭矩、无线含水仪等仪表。无线仪表平时处于休眠状态，定时唤醒采集数据后发送到井口RTU。

b)井口RTU为井口数据采集、处理、控制设备，可对处理结果通过通信设备上传，并接收中心控制室指令控制现场，如抽油机启停等。

如图2所示，现有技术的多井集联通信模式一数据采集说明如下：

a)井口控制单元直传模式:井口控制单元为井口数据采集、处理、控制设备，可对处理结果通过通信设备上传到多井集联中继RTU中，再由多井集联中继RTU将数据上传到中心控制室。多井集联中继RTU接收中心控制室指令，再通过通信下达到井口控制单元，进而控制现场，如抽油机启停等。

b)多井集联中继RTU路由模式:井口控制单元1、井口控制单元n与多井集联中继RTU在150m^-300m可视范围内，可以直接进行通信，而井口控制单元2与多井集联中继RTU之间有阻挡不能直接通信，通过ZigBee Pro或WIA协议的路由功能，井口控制单元2数据通过控制单元1设备路由，将数据上传到多井集联中继RTU中。

如图3所示，现有技术的多井集联通信模式二数据采集说明如下：

a)无线仪表，为ZigBee,WIA网络中端点设备，可为无线载荷、无线压力、无线温度等仪表。无线仪表平时处于休眠状态，定期唤醒采集数据后发送到RTU。

b)多井集联RTU:为井口数据采集、处理、现场显示设备，它将处理结果上传。为ZigBee网络中的协调器，可以把井口仪表以及路由组建到自己的网络中。

c)井口路由单元:ZigBee、WIA路由，把井口仪表仅负责完成数据的接力通信，如果井口的仪表距离RTU比较近可以不通过路由直接把数据传到RTU中，如果距离RTU比较远可以经过路由传到RTU，并且在同一个网络中的路由之间可以互通。井口路由需长时供电工作，可由电参模块或其他单元功能模块附加ZigBee、WIA路由模块组成，负责采集井口的各种电量参数，还可以作为通信节点路由，节省成本。

d)多井集联RTU可满足至少5口井的仪表通信需要。