一、項(xiàng)目背景 
　　克拉美麗氣田位于中國二大沙漠古爾班通古特沙漠，是準(zhǔn)噶爾盆地一個(gè)千億立方米儲(chǔ)量大氣田。自投產(chǎn)以來，克拉美麗采氣人用勤勞和智慧耕耘荒涼，用堅(jiān)持和信念守望夢想。

克拉美麗氣田位于古爾班通古特沙漠，是新疆油田公司發(fā)現(xiàn)的一個(gè)千億方儲(chǔ)量規(guī)模的火山巖氣田。本項(xiàng)目根據(jù)氣井生產(chǎn)能力，選取8口氣井作為改造對象，使用WirelessHART智能無線設(shè)計(jì)，采集井口的工藝參數(shù)，并通過無線電通訊的方式，將井口監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳送到位于集氣站的上位控制系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)了對井口的遠(yuǎn)程監(jiān)測，降低了人工巡檢的勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了井口生產(chǎn)的穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)氣田的整體數(shù)字化。 

　　三、方案指導(dǎo) 

　　對高產(chǎn)氣田實(shí)現(xiàn)信息化管理，生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是基礎(chǔ)，井口實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控是實(shí)時(shí)掌握氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)及設(shè)施設(shè)備完整性，保障氣井正常生產(chǎn)的基本。探索應(yīng)用新的自動(dòng)化減低勞動(dòng)強(qiáng)度、降低維護(hù)成本，盡快增加井區(qū)自動(dòng)化管理水平，是驅(qū)動(dòng)本項(xiàng)目采用自動(dòng)化新的出發(fā)點(diǎn)。 

　　四、項(xiàng)目挑戰(zhàn) 

　　無數(shù)字化工程實(shí)施前，滴西18井區(qū)各單井中，2口水平井井口參數(shù)（壓力、溫度）采用壓力、溫度變送器，通過井口RTU實(shí)現(xiàn)單井?dāng)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集，數(shù)據(jù)傳輸采用光纖傳輸；其余16口直井井口參數(shù)（壓力、溫度）為就地顯示：壓力儀表采用彈簧管式壓力表，溫度儀表采用雙金屬式溫度計(jì)，各儀表均不具備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能。 

　　針對氣田單井?dāng)?shù)量多、分布廣、產(chǎn)量波動(dòng)頻繁、管理難度大、大部分氣井井口參數(shù)無法遠(yuǎn)程監(jiān)控等特點(diǎn)，作業(yè)區(qū)成立4個(gè)巡井班，每班10人管理的氣田單井。管理制度為：生產(chǎn)氣井一天兩班（白班、夜班）、每班巡檢2次，長關(guān)氣井、邊緣井每班每周二巡檢1次。主要記錄井口油壓、套壓、井口溫度、節(jié)流前后壓力和溫度，實(shí)時(shí)掌握氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)及設(shè)施設(shè)備完整性，保障氣井正常生產(chǎn)。由于改造前單井自動(dòng)化水平低，RTU遠(yuǎn)傳、UPS覆蓋面較小，有2口單井井口配有RTU及UPS，大多數(shù)氣井無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及操作，員工巡檢勞動(dòng)強(qiáng)度大。此外，一旦單井井口出現(xiàn)突發(fā)緊急情況時(shí)，員工無法一時(shí)間及時(shí)掌握現(xiàn)場狀況并解決問題，且處理問題時(shí)間較長，員工勞動(dòng)效率低下，為氣井正常生產(chǎn)埋下問題。 

　　五、智能油（氣）田之井口數(shù)字化的解決方案 

　　針對本項(xiàng)目井口相距較遠(yuǎn)情況，艾默生公司研發(fā)分體天線無線儀表，和常規(guī)集成式天線無線變送器混合組網(wǎng)，利用無線變送器作為中繼節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，構(gòu)成3口氣井的無線MESH網(wǎng)絡(luò)，順利解決網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)。安裝運(yùn)行后，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)良好，達(dá)成生產(chǎn)數(shù)據(jù)連續(xù)監(jiān)控要求。以無線變送器作為中繼節(jié)點(diǎn)，增強(qiáng)了MESH網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，但較大的優(yōu)勢是利用變送器由電池供電，不安裝太陽能電池板，降低施工和維護(hù)成本，解決沙漠深處無供電的困難。無線變送器電源模塊同樣遵循WirelessHART標(biāo)準(zhǔn)，為智能電源模塊SmartPower模塊，符合本安要求，可在現(xiàn)場換，并具備短路保護(hù)、電量預(yù)警功能，使用年限依據(jù)儀表類型和新速率不同，其使用年限在5-10年。

　　本項(xiàng)目中，滴西18井區(qū)9口單井組成2個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)接入RTU系統(tǒng)完成本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)，RTU數(shù)據(jù)通過數(shù)傳電臺將數(shù)據(jù)無線傳輸至滴西18集氣站PLC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)單井?dāng)?shù)據(jù)管理。滴西生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度集中中心設(shè)立在中心處理站，目前對處理廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，對集氣站及單井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，由于集氣站與處理站之間已將建立光纖通訊網(wǎng)絡(luò)，因此，本項(xiàng)目單井生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以后期將實(shí)現(xiàn)通過全廠調(diào)度中心的已建光纖網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚碚究蛻舳恕?nbsp;

　　六、項(xiàng)目效益分析 

　　實(shí)現(xiàn)井口生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，解決了由于井區(qū)生產(chǎn)井地理位置的分散分布，實(shí)時(shí)獲取井口生產(chǎn)數(shù)據(jù)，保障井區(qū)安全生產(chǎn)一直是困擾井區(qū)作業(yè)的難題。 

　　現(xiàn)場采用無線儀表監(jiān)控井口數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)傳送到處理站調(diào)度中心，可以對注醇或直接節(jié)流、加熱節(jié)流單井井口參數(shù)如溫度、壓力等參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，為判斷井口管線積液、凍堵及地層壓力變化提供了實(shí)時(shí)參數(shù)及歷史趨勢數(shù)據(jù)，為安全穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化氣井操作提供了數(shù)據(jù)支持。 

　　降低巡檢維護(hù)成本，利用無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控井口數(shù)據(jù)，可以減少巡井班次和巡井人數(shù)，按照減少一半人員和每天巡井一次計(jì)算，勞動(dòng)成本將節(jié)省50%，人工時(shí)減少近3000小時(shí)，巡井路程減少近20萬公里，相應(yīng)車用油耗節(jié)省75%。在企業(yè)能降耗管理上，無線的應(yīng)用帶來較為實(shí)際的應(yīng)用效果。 

　　增加生產(chǎn)運(yùn)行及員工安全性，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控生產(chǎn)井口的數(shù)據(jù)，以便較快對現(xiàn)場運(yùn)行做出響應(yīng)，為穩(wěn)定安全生產(chǎn)提供了保障。同時(shí)，由于現(xiàn)場無線儀表為智能設(shè)備，可以在調(diào)度室對其進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)，也減少了現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)操作，相應(yīng)減少在井口危險(xiǎn)區(qū)域的操作及巡檢次數(shù)，如克拉美麗沙漠冬季道路結(jié)冰和自然環(huán)境的因素（有時(shí)野狼群出沒）的影響，增加了操作人員的工作效率和安全保障。 

　　七、項(xiàng)目意義 

　　本項(xiàng)目是滴西氣田信息化建設(shè)的試點(diǎn)項(xiàng)目，項(xiàng)目的成功運(yùn)行，為今后氣田信息化管理開辟了新的路線。隨著時(shí)代的發(fā)展，無線視頻攝像監(jiān)控、無線WIFIVoIP電話網(wǎng)、現(xiàn)場重要設(shè)備管理等信息都將納入生產(chǎn)井區(qū)管理系統(tǒng)，利用自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)井區(qū)數(shù)字化、智能化管理，加快建設(shè)氣田信息化的進(jìn)程。