0前言：

在我国油田大多数采用抽油机采油，一个采油厂有多个采油站，一个采油站又由多台采油机组成，采油机采出的原油集中到采油站，在采油站经加温加压送往输油管道。抽油机分散在采油站周围，距离较远，少则几千米，多则几十千米，工人巡井就存在着事故状态无法及时报警和控制,突发事件不能及时处理、数据采集不及时等问题。针对上述情况，与油田合作研究了一计算机系统，对采油站每口井的油温及断流情况进行监测，当出现故障时尽早发现并做出处理，使管理人员不必深入现场就可以随时准确地获得所需的数据,并进行统计分析,提高生产效益和管理水平。

1工作原理：

系统通过数据采集器,获取安装在油井抽油机上载荷和位移传感器等数据,将其传送到数据处理点(中心控制室)。数据处理点对采集点传送的数据,通过监测和油井计量分析系统软件,实时显示监测功图、分析油井工况、计算出油井产液量。

2系统功能：

该监测系统可对32口油井输油管道原油流动状况进行自动检测，主要功能如下：

1）  对32口油井油温自动监测，并可巡回显示或定格显示各路状态；

2）  可定时或手动打印出全部油井油温；

3）  当某一输油管道断流150S以上时，确认该油井断流，记录下该井号与断流时间，发出报警；

4）  当确认某一输油管道又恢复正常后，自动打印该井号和恢复时间；

5）  巡回显示故障井号，无故障时显示工作正常指示灯；

6）  具有年、月、日、时、分、秒实时日历，并可进行校准；

7）  根据油井断流累计时间，可间接估算产油量。

3系统的硬件组成：

该监测系统以AT89C52 CPU为主机，采用CMOS集成电路，降低了功耗，提高了系统的抗干扰能力，增强稳定性。硬件组成以AT89C52 CPU为核心，主要由译码器、总线驱动器、程序存储器、数据存储器、键盘组成，如图1所示。

其中，S1-S8分别为日/秒、月/分、年/时、选择、消音、改写、定格、打印共八个触摸按键，PS1-PS4为口地址译码。PS1为数据采集模拟通道切换口地址及键盘读取地址，PS2为开关量口地址，PS3为打印口地址，PS4为实时日历时钟DS12887口地址。74HC245用于双向数据总线驱动，以提高驱动及抗干扰能力，数据存储器采用62256，存储容量为32K。

    油井断流与否由传感器检测，当油井断流时，传感器输出一常开接点信号，当油井工作正常时，传感器输出一常闭接点信号，该信号为无压接点，通过数据选择器74HC253读取接点开关状态，并由计算机判断油井是否断流。系统采用Cu50热电阻温度传感器测量油温，把32个温度传感器串联起来，采用恒流源测量方法。在测量温度时，从第1温度点到第32温度点逐点测量。从Cu50传感器上取得的电压只有零点几伏，在送至A/D转换器之前，还要进行线性放大处理，变成0-5VDC信号，由于测量精度要求不高，这里采用12位A/D转换器ADS7822进行数据采集。

为避免定时器中断频繁干扰CPU工作，且一旦掉电，时钟立即停止计时，采用Dallas公司生产的实时日历时钟芯片DS12887，该芯片不仅提供14B时钟和控制单元及114B用户RAM，而且一经校准便自动计时，停电时由3节Ni-Cd充电电池供电。此时钟芯片具有μP接口，可作为CPU的一个外设，片选为PS4。

4软件设计

软件设计流程图如图2所示。

为完成对油井工况的监测，须编制相应的软件，具体模块如下：

1）  系统初始化程序：完成对CPU、标志单元、时钟日历等的初始化；

2）  键盘扫描及处理程序：完成对八个功能键S1-S8的扫描处理；

3）  开关量检测程序：通过对开关量K0-K31的检测，判断油井工作状况，并做出相应指示；

4）  数据采集程序：定时对32路油井管道温度进行检测，将温度对应的电压信号变成000H-3FFH之间的数字信号；

5）  故障报警程序：当出现断流故障，实现声光报警，按下消除键，声音解除；

6）  显示程序：根据现行显示标志的状态，将显示缓冲区的内容送LED显示，同时点亮状态指示灯。

7）  打印程序：根据不同的情况，完成不同的打印操作。数据送往打印机之前，先接通打印机电源，延时5S，最后一个数据送往打印机之后，延时5S断开打印机电源，确保打印机正常完成打印；

8）  日历时钟校准程序：通过功能键实现对日历时钟的校准，初始化时钟单元

5结论

该系统已用于胜利油田某一油厂，经过实际运行，表明系统设计合理，性能可靠。油井自动监测系统施工期短、投资低、操作方便、自动化程度高，可真正实现足不出户就可随时监控每口油井的生产情况。系统采用自动数据采集,首先保证了资料的客观性和准确性;其次可以实现连续测试,提高计量精度。该技术的应用,实现了油井计量方式的简化与变革,为油田生产自动化和信息化管理开辟了一条新的途径。

参考文献

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