我也是来占位的哈！！！

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1.介绍一下青海油气田：

     青海油田公司是隶属于中国石油天然气股份有限公司的地区公司，主要勘探领域在素有“聚宝盆”之称的柴达木盆地。“柴达木”是蒙古语，意为“盐泽”，更确切的意思是“一片浅缓倾斜的、有鹅卵石的大漫坡”。柴达木盆地为昆仑山、阿尔金山、祁连山所环抱，海拔一般在2600-3000米，东西长约800千米，南北宽约320千米，总面积达25万平方千米，沉积面积12万平方千米。其中具有油气勘探远景的中、新生界沉积面积约9.6万平方千米。

      青海油田公司创建于1999年，是青海油田经过重组改制后组建成立的，其主营业务包括石油天然气勘探、生产、销售；油气化工生产、销售；石油天然气管道运营；石油天然气勘查、研究、技术服务等。青海油田具有得天独厚的资源优势，柴达木盆地石油总资源量达21.5亿吨，天然气总资源量25000亿立方米。

      截止2004年底，青海油田公司累计探明加控制石油地质储量4.08 亿吨、探明加控制天然气地质储量4005亿立方米。2004年生产油气400万吨，实现主营业收入81.42亿元，上缴税费7.25亿元，实现国内利润17.28亿元，获得“青海省财政支柱企业”称号。
2.青海油田水平井钻建设

      青海油田水平井钻进过程中经常发生大段划眼、卡钻、井塌和井漏等复杂情况。为解决井壁垮塌、井眼阻卡，防止岩屑床形成、降低摩阻和保护产层等难题，针对不同地区、不同地层特征的水平井对钻井液性能的要求，从钻井液的润滑性、携岩能力、降滤失效果等方面出发，形成了水基成膜钻井液和聚醇甲酸盐超低渗透钻井液，同时制定出合理的钻井液维护处理方案。现场应用结果表明，水基成膜钻井液和聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液性能稳定，井壁稳定能力强，润滑性好、滤失量低，顺利完成了水平井的钻井、电测、下套管和固井作业等施工。利用钻井液的半透膜性能配合使用屏蔽暂堵技术，有效地封堵地层层理裂隙，防止了地层水化膨胀、黏土颗粒的运移及井壁坍塌，起到较好的保护油气层效果。
3. 油气层保护措施
    在目的层要抑制泥岩水化分散，控制较低的滤失量；使用好净化设备，减少钻井液中的有害固相对油气层的污染；根据起下钻的后效显示及井下情况，采用合适的钻井液密度，保持近平衡钻进，有利于发现油气层和井下施工；利用成膜剂CMJ一2、JYW一2在井壁上形成隔离膜保护层，阻止水及钻井液进入储层，封堵地层的层理裂隙，防止井壁坍塌。加入QS-2和DUP-2再配合屏蔽暂堵技术，减少滤液和固相侵入地层，减少钻井液对油气层的损害，达到保护油气层的目的。

4.保护储层钻井液技术
     钻井液要保证水平井钻井作业顺利，还要保护好油气层。为此依据储层特性实施了水基成膜钻井液及聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液油气层保护技术。

     一是通过人工控制水基钻井液特殊组分在井筒流体与井壁界面形成一种控制水相运移方向的半透膜或形成另外一种完全隔离、封闭水相运移的膜，阻止水及钻井液进入地层，有效地防止地层水化膨胀，封堵地层层理裂隙，防止地层内黏土颗粒的运移，使井壁稳定，从而实现保护油气层技术；

    二是利用屏蔽暂堵原理在油层孔喉处形成桥堵，减少滤液和固相
侵入地层，从而保护油层。取花土沟油田XN3—21-3井738～886 m 井段
岩心和乌l5井577．90"-"587．O0 m井段岩心，对油田常用钻井液进行渗透率恢复值实验，结果见表9。由表9可以看出，水基成膜钻井液的渗透率恢复值分别为98．56 和100 ，聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液的渗透率恢复值分别为95．5o 9，5和97．91％，是两性离子聚合物钻井液的2．6～2．7倍。由此可知水基成膜钻井液及聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液能有效地阻止滤液渗入岩心，抑制黏土矿物水化分散和吸水膨胀，降低了岩心内部微粒的运移堵塞，较好效果。

结论
1．根据青海油田地层特征，优选了适合地层特性的水基成膜钻井液及聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液，利用钻井液在井壁上形成的隔离膜，阻止了钻井液及滤液渗入泥页岩地层内，延缓了孔隙压力的扩散，有效地防止了地层水化膨胀及坍塌，保证了钻井施工的顺利进行。
2．水基成膜钻井液及聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液具有抗温、抗盐和抗污染能力；在低密度和高密度下有良好的封堵能力及很强的抑制泥页岩水化膨胀、分散能力；具有优良的润滑性能，使起下钻畅通，能防止阻卡，电测、下套管和固井顺利。
3．水基成膜钻井液能在井壁上形成隔离膜，阻止钻井液及其滤液进入地层，防止了地层水化膨胀；聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液能封堵地层裂缝，防止井壁坍塌；配合使用Qs-2+DUP-2屏蔽暂堵技术，2种体系很好地保护了油气层。

下面谈谈青海油田信息化建设

     以网络建设为基础、以系统建设 为龙头、以数据开发为核心的信息化建设，在青海油田也步入了发展的快车 道。 在信患化建设中，青海油田首先打 通了通往互联网络的“高速干线”，实 现了与中石油信息网的连接。随后，对 油田网络进行了扩容改造和优化升级。 经过多年努力，建成了一套完善、快速、 稳定、安全、可控、覆盖全油田的信息系 统，并在油田各个领域得到了推广应 用。 目前已经建成了覆盖全油田、跨地 域、跨时空的信息门户网站、油田信息 港和以财务管理为核心的ＥＲＰ（企业资 源计划的简称）系统。公文收发、生产 运行、劳动人事、财务资金、物资物流、遍布油田各个角落，油田信息化建设的 经济效益和社会效益正在日渐显现。

     主要体现在“四个加大、四个提 高、四个明显”上。一是加大了网络等 基础设施建设的力度，提高了网络及电 视运行能力，油田办公及小区网络和数 字电视运行质量明显改善；二是加大了 勘探与生产ＥＲＰ项目推广的力度，提高 了企业经营管理水平，油田网络化办公 环境明显完善；三是加大了Ａ１（勘探开 发数据管理系统）、Ａ２（油气水井生产 数据管理系统）的应用力度，提高了应 用水平，对油气勘探开发的支撑作用明 显增强；四是加大了档案信患化建设的 力度，提高了档案的电子化水平，档案 数字化工作明显推进。 这一时期，先后完成了敦煌、花土 沟、格尔木三个基地小区网的改造，为信息、通信、电视三网融合进入家庭。
一、扩建“高速公路”优化“传输 快车”
     市场开发、ＱＨＳＥ（质量、健康、安全、环 保的简称）体系、标准化、计量、科技、 档案等管理，都能在网上完成。局域网近些年来，以信患技术和互联网为络巳成为油田的中枢系统，其神经末梢紫达本开发研究供了物理通道；对油田办公骨干网进行 了改造，实现了１０Ｇ相连的信患传输； 完成油田各单位网络接入改造项目 １１７项。同时还对敦煌、花土沟、格尔木 地区三级单位办公网进行了２００多处 改造接入，消除了油田范围内的“信患 孤岛”，提高了三地办公网络和小区网 的传输速度；通过对油田视频会议系统 进行改造，实现了三个基地间会议同步 视频；数字电视的开通，提高了信号的 收视质量。 仅２０１０年就在网络建设方面完成 了７项大的工作。一是实现了敦煌基地 ８２个三级单位的上办公网，在花土沟 地区对井下作业公司３２个三级单位的 办公网进行了改造；二是对花土沟机房 进行了改造ｉ三是对敦煌、格尔木ＥＲＰ 网络环境搭建和通信公司机房设备环 境进行了整理；四是完成了油田电子邮 件用户账号的管理和维护；五是对病毒用的数据库，实属不易。 尽管如此。数据库开发人员“视数 据为财富”，按照“覆盖油田勘探开发 生产全过程”和“数据质量为上”的要 求，以“愚公移山”的气概，以化解“信 患孤岛”为追求，将油田有史以来的相 关数据数字化后逐步“装进”电脑，为 日后全面建设数字化油田乃至智能化 油田奠定基础。 客观地讲，过去在油田勘探开发、 生产建设、经营管理、党群服务等领域 中，信息往往都是条块分割的，在一定 程度上成了“孤岛”。如果不化解这些 “孤岛”，信息不能共享，既浪费人力、 物力，又浪费资源，更谈不上提高工作 效率和经济效益。 为实现信息共享，广大数据开发工 作者付出了心血和汗水。在刚刚过去的 “十一五”期间，油田设立项目部，集中 人、财、物，先后完成了系统Ａ１、Ａ２两个 系统的建设和应用。Ａ１系统自２００８年 ９月底上线以来，主库系统已录入数据 １３１．０３ＧＢ，为油气勘探、油藏评价、开发 综合研究提供了直接的数据支持与服 务；Ａ２系统于２００８年３月３日实现单 轨运行后，目前已管理油水井６６１２口。对平台进行了测试。同时还收集整理了昆北、马北、涩北三地区的相关资料，加载昆北地区单井资料３５口，基本 建成了昆北地区Ａ１项目研究环境。 在Ａ２系统推广应用上，一是调研 了天然气数据迁移和动态监测数据需 求、应用需求，增加了迁移动态监测数 据；对于在Ａ１数据库中存在的产出剖 面、流静压、探砂面数据，采用直接读取 的方式进行了解决，历史数据则在Ａ２ 数据库中进行查询。二是举办了油气藏 动态分析软件应用培－ｉ）ＪＩ，对来自相关部 门单位的４５名人员进行了培训和推广 应用，为下一步Ａ２深化应用奠定了基
础。
     在“中石油信息化管理平台”的推广应用中，完成了油田及二级单位综合 办公、投资规划、项目管理、商务管理、 资产管理、人员管理、信息化工作考核、 统计报表、系统管理９方面的资料信 息，完成了３６个单位资料的收集、上 报、整理、数据入库和系统平台管理人 员的用户账号建立、权限配置。服务器、补丁服务器进行了升级，开通了驻外办事机构ＶＰＮ服务；六是为油田提供网络视频会议、各类大型多媒体、音响会议１６２次；七是对油田机关一号 楼两个视频会议室进行了改造。

二、化解信息“孤岛”油田“装 进”电脑
       基本覆盖了油气生产各领域，已成为油 气开发生产管理的重要信息平台。 在数据化建设中，如何增强对物流、信息流、资金流 “三流”的有效监督控制和合理调配， 使其在市场竞争中全方位地发挥作用。 进而实现效益的最大化。是企业长期追 求的目标。 在以数字化信息为资源、互联网交 互为动脉、知识经济为特征的新世纪， 一种正在风靡世界的企业管理系统引 起了中石油高层的推崇。这种管理模式 叫ＥＲＰ系统，它是一套将企业的人、财、 物、产、供、销等资源合理集成的应用软 件系统，其主要功能是对这些资源要素 进行实时在线管理。 中国石油目前推行的ＥＲＰ系统，是 一套以财务管理为核心。融资源、设备、 项目、生产、采购、销售、库存管理等八 大系统为一体的应用软件系统。 运用信患技术手段与先进的管理
     对于信息化建设，油田档案信息管 理部主任刘国友曾打过这样的比方：网络建设是在修信患“高速公路”；软件、 硬件系统建设是在优化“车辆”；数据 库开发相当于在组织“货源”。 他认为，信息化建设是一项复杂的 系统工程，涉及到多个行业领域、时空 区域和部门单位，是一门跨多学科的交 叉学科。其中，网络建设是基础，软硬件 系统建设是龙头，数据库开发是核心。 青海油田的勘探开发始于１９５４ 年，数据信息时间跨度达半个多世纪， 空间跨度遍布柴达木盆地油气探区从 地面到地下各个层系，内容浩繁，形式 各异，要想将其“装进”计算机建成有理部２０１０年成立了由专业技术和信息 人员组成的项目组。先后多次到花土 沟、格尔木与现场工程技术人员进行沟 通与交流，完成了油气水井远程计量发 布系统的需求分析、概念数据、逻辑数 据、数据库设计和系统详细设计工作。 以加快老数据电子化进程和加强新数 据上传、入库管理为重点，加大了对 Ａ１、Ａ２系统的推广力度，提高了油田数据的完整性、可靠性和应用效果，发挥了数据潜在的效益。 在Ａ１系统深化应用推进上，配合 Ａ１系统技术服务中心完成了勘探开发 主库应用平台在油田的试用，完成了测 试主库、系统数据库建立和应用平台。
三、形成资源、技术、管理及结构模式
    为使油田生产、生活最大限度地搭 乘“信息快车”，实现油田信患化建设 的“增值服务”。档案信忠管理部做了 多种努力。一是协助有关部门开发了油 田井下专业与地面工程造价信息管理 系统、油气藏动态监测数据库系统；协 助审计处对审计管理系统进行了推广 应用；协助工程造价中心完成了工程造 价管理系统的设备选购、招标、硬件设 备和系统的安装调试；配合协助测试公 司完成了测试作业数据库的开发建设。 二是协助矿区事业部开发应用了养老 保险、医疗保险、住房公积金、菜篮子查 询和水电气远程抄表等系统。三是在油 田信息网站发布新闻、通知通告、行业 动态和百味话题近８０００条。四是配合 企业文化处开发了“青海油田第二届 文化节书法美术摄影网络展”软件。上 网作品２０３５幅。五是在广泛征求意见 的基础上，对油田信息门户进行了全新 改版，对小区网、办公网、环路等基础设 施进行了改造。 油田公司机关的王科长说：“从信 患发布、报表传输、公文运行到文件查 阅、资料下载、邮件传递等等，都能在网 上完成，网络的确是不可缺少的工具和 帮手。”

2010年青海油田自主研发“油水井远程自动化计量技术”，通过统一数据采集格式，统一计算、统一发布，取得很好的效果，为2011年青海油田数字化油田建设推广提供技术基础。

2011年青油油田数字化总体目标：“主力油田90%油水井实现数字化”。安装了抽油机井1055口，螺杆泵井61口，电泵井17口，水井944口。为了保证青海油田数字化工程建设项目顺利开展，保证整个工程项目的统一性、前瞻性和先进性，编写了技术方案的技术原则和要求。

一、数字化油田工程建设技术方案的总体要求

数字化油田工程建设技术方案必须以井口数据采集设备开始论证数据流程、数字采集、传输、运行和维护系统，通过系统管理、运行以及先进性和经济性，推荐适合青海油田的数字化工程建设技术方案。

二、数字化油田工程建设技术方案的总体技术原则

① 油田数字化建设采用“统一数据流程、统一应用平台、统一规范、分批实施”的原则；

② 油田数字化建设应充分利旧。在此基础上，为生产流程简化、优化工作，油井一次仪表的安装为取消计量间做准备，水井则为取消配水间和可控注水做准备，传输模式采用CDMA（以往安装的数据电台模块如传输数据无问题可继续采用数据电台）；

③ 新区硬件全部采用无线数据采集、老区470口蓝牙改造中由原厂家承担，同时拓展采集参数（电参数、油压、套压），并配套相应装置；

④ 抽油机井井口采集的数据有冲程、冲次、载荷（最小载荷、最大载荷）、位移、电压（A相、B相、C相）、电流（A相、B相、C相）、有功功率、无功功率、视在功率、上下行最大电流、功率、功率因素、油压、套压，温度（可选）；

⑤ 电潜泵井井口采集的数据有嘴前压力、嘴后压力、电压（A相、B相、C相）、电流（A相、B相、C相）、有功功率、无功功率、视在功率、上下行最大电流、功率、功率因素、温度（可选）。

⑥ 螺杆泵井井口采集的数据有扭矩、轴向力、转速、电压（A相、B相、C相）、电流（A相、B相、C相）、有功功率、无功功率、视在功率、上下行最大电流、功率、功率因素、温度（可选）、油压、套压；

⑦ 注水井井口采集的数据有干线压力、注入压力、套压、瞬时流量、累计流量、阀开启度，电池电量及寿命、套压（可选）、温度（可选）,单井远程流量控制装置安装在井场旁，井场有市电，采用市电供电方式，无市电则采用太阳能供电方式；

⑧ 油水井的数据采集软件按青海油田统一要求编制，各厂家需根据统一的数据采集软件，完成数据采集以及统一数据格式入库。

⑨ 若是太阳能供电，太阳能板寿命三年，供电中蓄电池寿命要求在三年以上，若仅是锂电池供电，依据数据采集的要求，寿命在一年以上。

⑩ 厂家必须详细列出本次自动化工程遵循的国内国际标准（必须是最新标准）。

2、油水井远程监测及控制硬件产品技术要求

2.1油井采集设施及精度要求

2.1.1无线载荷、位移一体化传感器（抽油机井）

a) 载荷量程0-150kN，精度0.5％F·S；

b) 冲程范围：1-9m，精度1％F·S；

c) 冲次测量范围：1.5～12次/分钟, 精度1％F·S，必须是实测冲程；

d) 工作温度：-40℃至+85℃;

e)防护等级：IP65；

f)防爆等级：dⅡBT4；

g) 安全过载:150％F·S；

h) 极限过载:250％F·S；

i) 电池使用寿命：

j)传送频率：

2.1.2无线压力变送器

a) 测量范围（根据抽油机、电泵、螺杆泵井口压力选择不同量程）：

0-2.5Mpa，0-4 Mpa,0-6Mpa，0-10Mpa，精度0.25%F·S；

b) 零点漂移:≤0.1FS/4h；

c) 工作温度：-40℃至+85℃；

2.1.3无线温度变送器

a) 测量范围：-50℃至+120℃，精度0.5%F·S，具有承受最大量程的150％的过载能力；

b) 工作温度：-40℃至+85℃；

c）防护等级：IP65；

d) 防爆等级：dⅡBT4；

e) 电池使用寿命：

f) 传送频率：

2.1.4电量采集模块

a)电流：量程0-150A，精度1.0%F·S，具有承受最大量程的150％的过载能力

b)电压：量程0-750V/0-1500V(线电压)，精度1.0% F·S，具有承受最大量程的150％的过载能力。

c)有功功率、无功功率，精度1.0% F·S；

d）防护等级：IP65；

e)防爆等级：dⅡBT4；

2.1.5扭矩载荷一体传感器（螺杆泵井）

a)扭矩: 0-1000牛·米  精度1% F·S；

b)载荷: 0-100KN   精度1% F·S;

c)转速: 0-300 rpm  精度1% F·S;

d) 电池使用寿命：

e) 传送频率：

以上仪表均为无线传输的一次仪表，适应海拔3000～5000米、干燥、多风沙的地区使用。

2.2水井采集设施及精度要求

注水井远程智能监控装置采用整体撬装形式，包括：注水压力变送器（2只）及配件、流量控制装置（电磁流量计、电动控制机构、控制模块及RTU）及相关配件、DTU、市电变直流24V模块、蓄电池及相关配件、撬装柜及连接法兰。该系统同时需具备水井流量远程调节、单井防返吐和恒流注水、自动补水功能。电动控制机构具有防油、防结垢、抗杂质的功能。

2.2.1、注水压力传感器

依据JBT 6170-2006 压力传感器标准，确定本次实施的技术参数。

2.2.1.1 测量范围量：按注水压力系统确定，0-30Mpa ；0—50Mpa；

2.2.1.2 传感器感受压力类型：表压

2.2.1.3被测介质类型：地层注入水（清污水）

2.2.1.4激励电压：DC12V

2.2.1.4工作温度：工业级，-40℃-+85℃;

2.2.1.5与被测介质接触材料：不锈钢

2.2.1.6 介质温度：-10℃—80℃

2.2.1.7测试精度：0.5级

2.2.1.8准 确 度：0.5级

2.2.1.9防护等级： IP65

2.2.1.10其它：

l  传感器外观无明显的瑕疵、划痕、锈蚀和损伤，螺纹部分应无毛刺；

l  标志应清晰完整、准确无误。

l  海拔3000～5000米、干燥、多风沙的地区使用，环境温度-40℃-85℃。

2.2.2、流量控制装置参数

按注水井井场实际情况，确定流量控制装置供电方式，井场有市电供电采用市电供电方式，无市常电则采用太阳能供电方式。流量控制装置必须考虑环境温度变化，如温度过低，需采取保温措施。

2.2.2.1公称口径（mm）ф15，25，50，80，材质：锰钢

2.2.2.2公称压力（MPa）：1.6-42

2.2.2.3允许最大压差(MPa)：32

2.2.2.4最大输出扭矩：100Nm

2.2.2.5按油田注水需求设定2个流量调节范围( )0.1～1；0.2～3；

2.2.2.6 计量精度等级0.5；

2.2.2.7工作电源： DC 24V

2.2.2.8启动电流(最大)：1.75A

2.2.2.9 动态电流：300mA

2.2.2.10 静态电流：4mA

2.2.2.11电机额定功率：10W

2.2.2.12流量计工作电流：100μA

2.2.2.13 阀体材料：不锈钢

2.2.2.14阀芯材料(磨轮)：须热处理、防腐处理

2.2.2.15连接方式：法兰GB/T9115.4-2000

2.2.2.16 电气接口：M20×1.5

2.2.2.17防爆等级/防护等级：ExdIIBT4/ IP65

2.2.3、太阳能电池板及充电保护器

2.2.3.1工作电压不大于24 V ；采用单晶硅电池组件。

2.2.3.2 平均故障间隔不小于10000h；转换效率不小于80%；

2.2.3.3过流保护：输出电流值超过额定值120%，应进行保护；应提供过流报警信息，过流现象消除后恢复正常工作。

2.2.3.4过压保护：输出电压值超过额定值120，应进行保护；应提供过压报警信息，过压现象消除后恢复正常工作。

2.2.3.5适应环境要求：海拔3000米、干燥、多风沙的地区使用，环境温度-40℃-40℃。在选定温度范围，设备能够正常工作。

2.2.3.6太阳能板寿命：不少于3年；

2.3 RTU控制硬件产品技术要求

a) 要具备很强的适应能力，直接应用于工业现场

b)硬件要求 ：

处理器参数      32位处理器、32M主频，1M（程序Flash）+2M（数据Flash）+1M（数据SRAM）

RS232参数（串行数据通信的接口标准, 广泛用于计算机串行接口外设连接。）

           通讯端口    2路RS232数据终端设备 DB-9P

           波特率     2400、4800、9600、19200、38400、57600

       奇偶校验   无/奇检验/偶校验

       字长       7或8位

       停止位     1或者2位

双工        RS232半双工或者全双工（带RTS/CTS控制）

电缆长度      RS232最长15.2m

RS485参数：

RS485是典型的串行通讯标准之一，它定义了电阻、阻抗等但不给与软件协议定义；区别与RS232，RS485具有电气特性，高传输速率，抗噪抗干扰性好

       通道数  1路 RS485数据终端设备(DTE)，接线端子

         波特率     2400、4800、9600、19200、38400、57600

       奇偶校验   无/奇检验/偶校验

       字长       7或8位

       停止位     1或者2位

双工        RS232半双工或者全双工（带RTS/CTS控制）

         电缆长度    RS485最长 1200m

c)扩展通道：

具有以下通道，以备扩展所需：

AI： 通道数          8路，    范围        4~20mA，输入阻抗 170欧

分辨率      16位AD，逐次近似型

精  度          ±0.1%满量程，±0.5%（满量程时，全温度范围）

 DI： 通道数          8路，   范围      8~30VDC

                 输入电流      5mA@12VDC ,12mA@24VDC

  DO： 通道数        4路，   输出类型     继电器

                输出容量    24V 8A /220VAC 12A

电量参数：     

              输入电压     0~220V        输入电流     0~5A

              通讯接口     1路RS485/RS232

              输出参数     三相电压、三相电流、电网频率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电能、无功电能

操作范围： -40～+70℃，5～95%相对湿度（无结露）

电源需要： 220V 50Hz输入。

d) 要具有灵活的通讯方式，至少具备2个RS232、一个RS485、1个EtherNET等多种通讯接口

e) 采用标准的通讯协议，Modbus RTU/ASCII/TCP、TCP/IP

支持无线仪表接入功能，方便现场施工及维护工作。可以同时接入无线示功仪、无线油压、无线套压、无线温度等仪表，适应油田井口采集需要。

f) 实时数据采集功能

g) 故障主动上报功能

h) 高效的工程开发工具，符合IEC 61131-3标准，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言，可用C语言编程，为后期开发做好准备

i) 功能强大的硬件系统，采用32位ARM处理器，嵌入式实时多任务操作系统(RTOS)

j)  RTU 要具备先进的冗余/容错方式

k) 工作温度-40～+70℃，工作湿度5～95%RH，适应各种恶劣环境

l) 要通过CE认证，达到EMC电磁兼容3级标准

m) 整机防护等级IP65

上图为系统框架图。。。。。

l  每个井口通过无线传感器采集所需数据；

l  充分利用ZigBee网络特点，一个平台井口的所有无线仪表接入到同一个无线RTU，组成Mesh网络，提高通讯可靠性；每个RTU可以带64块仪表；

l  所有无线仪表和无线RTU支持手操器调试，方便现场维护；

l  无线RTU采集到的无线传感器数据，通过CDMA 1X网络上传到监控中心，并在本地存储历史数据，支持数据补传功能；

l  监控中心搭建油气水井数字化生产信息平台，通过WEB方式发布井口实时数据；

2.2产品选型

       在油田井口数字化建设中，相关产品选用了北京安控科技股份有限公司的采集和控制设备。这些设备均支持ZigBee技术。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。ZigBee技术是基于IEEE802.15.4物理层、MAC层和数据连接层上制定出的标准，具有高可靠、高性价比、低功耗的网络应用规格。

北京安控科技股份有限公司（简称“安控科技”），是专业从事工业级RTU产品研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业，是行业领先的工业级RTU产品供应商和系统集成服务商，拥有完善的远程控制终端（RTU）产品链，拥有完善的油气田自动化和环保在线监测专用产品。

2.2.1无线电量模块

抽油机井、电潜泵井的数据采集设备，选用的是安控科技的SZ308无线电量模块，可实现三相电压、三相电流、有功功率、功率因数、有功电能等电参数采集，实现抽油机启停状态采集，实现抽油机的启停控制，与SZ902N配合实现抽油机井电流图、功率图的采集。模块具备6路AI、4路DI、4路DO通道。在通信接口方面，具备1个RS232接口、1个RS485接口，内置了高性能的ZigBee通信芯片，并配套提供2.4G高增益天线。

SZ308无线电量模块采用先进的32位处理器，不仅能完成电参数的采集，还能实现数据处理、通讯联网等功能；强大的通讯组网能力和卓越的环境指标特性，能够适应各种恶劣工况环境。通过无线通讯协议与井口RTU进行数据通讯。

2.2.2无线功图传感器

       抽油机井示功图采集选用安控科技的SZ902N无线功图传感器，可自动测量抽油机井地面示功图（冲程、冲次等），实现对有杆泵示功图的采集。示功图数据以ZigBee无线通信方式，传输到井口无线RTU中。

SZ902N无线功图传感器，设备简单，只有一个与传统载荷传感器相似的终端组成；安装方便，与传统的载荷传感器安装方法相同，但是免去了有线仪表电缆敷设的施工量，安装简化快捷；运行稳定，使用电池供电，可消除外界电网干扰；安全防盗，示功仪与卡锁一起上下运动，不易被人为破坏；技术先进，可设置多个频点，避免同频干扰；方法新颖，利用加速度传感器获取位移量；绿色产品，利用太阳能充电安全环保。通过无线通讯协议与井口RTU进行数据通讯。

2.2.3无线数字压力表

       井口油压、套压采集选用安控科技的SZ903D无线数字压力表，实时监测油压、油套的压力和注水井注水压力。SZ903D无线数字压力表，就地显示配置液晶显示器；采用防H₂S腐蚀设计；适用于各种恶劣的使用环境；具有功能强、可靠性高、应用灵活、操作方便等特点。通过无线通讯协议与井口RTU进行数据通讯。

2.2.4无线扭矩传感器

       螺杆泵井口扭矩、负荷、转速采集选用安控科技的SZ904无线扭矩传感器，实时监测螺杆泵井口扭矩、负荷、转速。SZ904无线扭矩传感器，采用防H₂S腐蚀设计；适用于各种恶劣的使用环境；具有功能强、可靠性高、应用灵活、操作方便等特点。通过无线通讯协议与井口RTU进行数据通讯。

2.2.5无线数字温度表

       井口温度采集选用安控科技的SZ905D无线数字温度表，实时监测井口油温和注水井注水温度。SZ905D无线数字温度表，就地显示配置液晶显示器；采用防H₂S腐蚀设计；适用于各种恶劣的使用环境；具有功能强、可靠性高、应用灵活、操作方便等特点。通过无线通讯协议与井口RTU进行数据通讯。

2.2.6无线RTU

       井口无线RTU选用安控科技的SZ932无线网关产品。该设备具有1个ZigBee无线接口、1个RS485接口、1个RS232接口、1个TCP/IP网络接口，因此可以广泛用于以下场合：

（1）    接收SZ90X无线仪表的数据；

（2）    实现有线通信和无线通信之间的转换；

（3）    实现第三方产品的协议转换；

（4）    作为网关设备，将有线RS232/RS485或者无线通信转换为网络数据传输；

在油田井口数字化建设中，SZ932无线RTU可以通过ZigBee接口接收井口无线仪表的数据，并通过ZigBee或其他通信方式将井口数据上传到监控室。主要支持的通信方式为

1)     GPRS/CDMA DTU通信

2)     无线网关通信

3)     SCDMA大灵通通信

4)     数传电台通信

5)     有线RS485通信

2.3网络通信设计

从系统结构图可以看出，通信设计采取了ZigBee+CDMA 1X方式，达到实时数据采集、传输、远程控制等效果，并将相应数据传输至后台网络，实现后台信息共享，信息管理等应用。

2.3.1  ZigBee无线应用部分

每个丛式井场，一般有3、4口井相对比较集中,采用短距离无线技术可以节省成本同时也降低了施工强度。无线技术采用的是ZigBee的无线网络协议，ZigBee是一种无线连接，可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)915MHZ(美国流行)3个频段上，分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离在10-250m的范围内，但可以继续增加。

2.3.2  CDMA应用部分

       井站是分散的，且与作业区监控中心的距离相对较远。井口采集数据要统一传送到中控室，采取了抗干扰能力强、传输距离远的CDMA作为媒介，以保证数据传输的实时性、可靠性和稳定性。