【摘要】：石油在國民經(jīng)濟發(fā)展中具有十分重要的地位,過度的石油對外依存將會影響國家的經(jīng)濟安全。隨著我國的海上石油開采從淺海到灘海到深海,導(dǎo)致對海洋石油開采的技術(shù)要求越來越高,設(shè)備要求也越來越機械化、智能化、深水化。模塊鉆機被越來越廣泛的應(yīng)用于海洋采油領(lǐng)域,但由于其模塊化設(shè)計,也存在系統(tǒng)的自動化程度低、整體監(jiān)控管理難度大等問題。模塊鉆機的正常運行直接關(guān)系到整個采油系統(tǒng)的安全、高效和穩(wěn)定。目前模塊鉆機監(jiān)控的整體化、數(shù)字化功能仍需要進一步完善。本課題針對潿洲油田模塊鉆機平臺,研究開發(fā)數(shù)字采集與監(jiān)控系統(tǒng),主要內(nèi)容包括:首先,針對潿洲采油WZ11-4N WHPB平臺,分析模塊鉆機系統(tǒng)工藝流程,根據(jù)實際系統(tǒng)和生產(chǎn)的需求設(shè)計SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。其次,設(shè)計和搭建了基于ZigBee的無線監(jiān)控來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線電纜監(jiān)控系統(tǒng)。除此之外設(shè)計了基于計算機的應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)功能,實現(xiàn)了簡單的基于互聯(lián)網(wǎng)的遠程控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)訪問。最后,針對油井的工藝監(jiān)控流程及要求,給出了油井檢測和控制的參數(shù)列表,提出了現(xiàn)場監(jiān)控儀表設(shè)備選型、上位機選型、PLC選型及硬件配置方案。接著確定了油井智能監(jiān)控系統(tǒng)的具體軟件開發(fā)方案,用Step7編程軟件對PLC數(shù)據(jù)采集、輸出控制等功能進行了編程,用WinCC7.0組態(tài)軟件對上位機監(jiān)控進行了開發(fā)制作。應(yīng)用PLC和WinCC完成對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時有效采集和設(shè)備的控制�？傊�,通過下位機的數(shù)據(jù)采集和上位機的監(jiān)控,以及ZigBee搭建的無線網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了模塊鉆機平臺SCADA系統(tǒng)的整體設(shè)計。該系統(tǒng)可以在很大程度上提高系統(tǒng)的控制水平和工作效率,也便于專家在控制基地對數(shù)據(jù)進行分析和處理,為石油開采提供有效的安全保障和服務(wù)。
[Abstract]:Oil plays an important role in the development of national economy. Excessive dependence of oil on foreign countries will affect national economic security. With the offshore oil exploitation in China from shallow sea to beach to deep sea, the technical requirements of offshore oil exploitation are becoming higher and higher, and the requirements of equipment are becoming more and more mechanized, intelligent and deepwater. Modular drilling rig is more and more widely used in the field of offshore oil production, but because of its modular design, there are some problems such as low degree of automation of the system and the difficulty of overall monitoring and management. The normal operation of the modular drilling rig is directly related to the safety, efficiency and stability of the whole oil recovery system. At present, the integration of modular drilling rig monitoring, digital function still needs to be further improved. This subject is aimed at Weizhou oilfield modular drilling rig platform, research and development of digital acquisition and monitoring system, the main content includes: first, aimed at Weizhou oil production WZ11-4N WHPB platform, analysis module drilling machine system technological process, According to the actual system and production requirements, design the overall structure of SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) system. Secondly, the wireless monitoring system based on ZigBee is designed and built to replace the traditional cable monitoring system. In addition, the application program and network function based on computer are designed, and a simple remote control system based on Internet and data access are realized. Finally, according to the process monitoring flow and requirements of oil well, the parameter list of oil well detection and control is given, and the selection of field monitoring instrument equipment, the selection of upper computer and PLC and the hardware configuration scheme are put forward. Then the specific software development scheme of the intelligent oil well monitoring system is determined. The functions of PLC data acquisition and output control are programmed with Step7 programming software and the upper computer monitoring is developed with WinCC7.0 configuration software. PLC and WinCC are used to complete the real-time and effective data acquisition and equipment control. In a word, through the data acquisition of the lower computer, the monitor of the host computer, and the wireless network built by ZigBee, the whole design of the SCADA system of the modular drilling rig platform is realized. The system can improve the control level and work efficiency of the system to a great extent, and it is also convenient for experts to analyze and process the data in the control base, and to provide effective security and service for oil production.
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE951

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本文編號：2153358