基于物联网的重油加热泵组状态监控系统与应用研究

发布时间：2020-07-24 02:50

【摘要】：随着智能制造在工业领域的不断发展,采用物联网等技术手段,实现对生产设备的智能化监控已经成为当前研究的热点。目前,随着我国石油需求量的不断增加,常规油田的开采已经无法满足要求,扩大重油开采比例,提升重油开采效率成为各大油田的首要任务。热采技术作为我国重油开采的重要手段,其关键是加热泵组设备可靠运行。目前,油田企业对于重油加热泵组运行状态的管理手段相对比较落后,而且不能对泵组的运行状态进行预估,经常会因泵组故障而造成企业停产现象的发生。本课题从实际应用研究的角度出发,通过对重油开采工艺及加热泵组生产工艺分析,结合重油加热泵组目前管理现状及用户需求,从监控和功能需求两方面进行系统需求分析。并分别从硬件、软件两方面对系统进行研究与设计。在硬件上,建立系统数据采集层、数据传输层和监控管理层三层物联网架构,并从数据采集层、数据传输层和监控管理层三层分别对系统硬件组成与配置进行分析与讨论。在软件方面,确立系统功能组成和软件构成,从设备管理、健康管理、统计管理、报警管理和系统管理等六大模块进行了程序设计,并借助BP神经网络,以重油开采生产背景进行BP神经网络训练,实现了泵组健康状态预估模型的建立。同时,对系统数据交换以及软件与数据库通信程序进行设计。最后,对系统硬件与软件进行了调试及运行效果进行分析讨论。实际应用结果表明,基于物联网的重油加热泵组状态监控系统能够实现对泵组运行状态参数的监控,健康状态预估模型可以对泵组运行状态进行准确预估,从而可提高重油热采过程中加热泵组状态预估和运行可靠性,对油田重油开采具有一定的应用价值。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE938;TP277
【图文】：

路线图,研究技术,路线,泵组

图 1-1 研究技术路线技术路线的基础上，将本为分为以下七个重油加热泵组状态监控系统研究的目的与控在国内和国外的发展现状以及趋势进行统技术路线以及论文结构作了仔细划分。泵组状态监控系统相关技术理论。介绍了统硬件设计以及软件开发过程中，涉及到泵组工艺流程及需求分析。重油加热泵组立了系统状态监控参数，并结合现场调研

工艺流程图,热力开采,重油,工艺流程

技术主要原理开采通过向油层注入一定蒸汽，或者大量可以燃烧空气，在此过程中，当相接触时，粘度就会很大程度上减少，增加稠油流动性开采通过搭建水平井或者垂直井的方式，在重力影响下，使流动的重油快开采增加低/高浓度的活性物质，增加稠油流动性，将重油驱替至油井开采利用微生物活性或者降解技术，增加地层微生物活性，降低重油粘度热力开采技术力开采技术又称为注蒸汽开采技术，主要由蒸汽吞吐与蒸汽驱两部分吐主要是通过往油层中注入具有一定温度以及压力的热蒸汽，使得重进行开井生产。蒸汽驱即当分散在不同油井，完后蒸汽吞吐之后，每开采要求之后，即可通过注采井网，将油井中的重油驱使至生产井当采。重油热力开采工艺流程，如图 2-1 所示。

监控技术,重油开采

注入到重油油层当中，使得油层压力降低，之后使生产当中，继而实现对重油的开采，并将开采完成整个重油开采过程。重油热力开采过程中，加热泵组作为整个开采过的温度、压力等关键因素，对于重油开采效率具行状态进行监控，保证重油高效开采。关技术包括数据采集、数据处理、故障监测和故障处理以及故障处理构成了一个集成的整体，其相关技构成如图 2-2 所示。

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