油田数字化设备故障判断及质量维护分析

油田数字化设备故障判断及质量维护分析

李晓鹏1谢洁1阮昱2邹海波1杨芳1

1.中国石油长庆油田分公司第九采油厂宁夏银川7500012.西安石油大学陕西西安710065

摘要：在油田采油作业中，数字化设备具有重要的作用，它能够提升员工的工作效率，控制员工数量，规避原油采集风险。但数字化设备在使用过程中，由于受到环境因素、人为因素影响，容易发生故障与损坏，严重影响采油作业。为了能够确保数字化设备稳定、正常工作，从而促进油田工作的开展，提高经济效益，分析油田数字化设备故障判断与维护方法势在必行。

关键词：油田；数字化；设备；故障；判断；维护方法

前言

油田能够正常连续的作业，数字化设备的正常运行就成为了前提，加强设备的管理和维护就成了首要问题。对设备的管理和维护，不仅能保证产品的质量，也对油田企业的投入起着关键作用，油田数字化设备就成了油田企业提高经济效益的一种方式。同时对油田数字化设备的管理和维护，既能挖掘企业的潜力，减少一定的资源浪费，对环境也起到保护作用。对数字化设备的管理和维护，也是避免安全事故发生的重要措施。不仅能减少设备对工作人员的伤害，而且减少设备本身事故的发生。

油田数字化完全摒弃了以往的油田生产经营模式，通过先进高效的数字化方式进行作业，使得我国油田的勘探开发一体化、地上地下一体化等业务流程的整合问题得到了有效的处理。该目标的实现大大增强了油田生产与管理水平，实现了较大的油田生产效益，提升了企业的竟争实力，未来将在油田中得到广泛运用。首先论述了我国油田数字化设备的管理与维护，其次，指出了数字化设备在油田中的运用，旨在为提高油田设备的效率提供一定的借鉴与参考。

一、油田数字化设备的管理措施

油田的勘探与开发有效的融为一体，地上与地下有机结合的问题，在油田数字化运用后成为了现实。油田数字化设备运用的是高效的数字化方式进行施工，对先前的油田生产作业方式进行了扬弃，提高了油田的经济效益，企业的竞争实力明显增强。

1、油田数字化设备的购置及维护计划的制定

油田企业在发展过程中，根据自身需求并根据专业数字化及科技信息中心的审核，制定出单位的需求量。在此基础上，制定出油田企业需购置的数字化设备和年度维护计划，并在主管领导的批准下进行落实。专业数字化及科技信息中心的技术支持，单位加强监督及验收。

2、油田数字化设备材料购置的审核

数字化设备的数量，应根据油田企业的需求，进行购置计划的制定。数传电台及报表计算机的材料经单位核准后，到专业数字化和科技信息中心进行审查，然后把数字化设备的数量的购买计划放到油田物资购买中心进行购置。

3、数字化设备的改造维护计划方案的审批

专业数字化与科技信息中心首先对计划方案进行审查，再通过有关部门的审批，根据油田企业自身的预算，进行下一步的实施工作。实施中，内部控制体系制度应严格执行，方案的审批、合同的签订、后期工作的验收及总结等工作一定要完整无缺，真正使传统的机械设备改造正常运行。

二、油田数字化设备的故障判断与维护方法

1、井口RTU故障判断与维护方法

数据掉线：首先应检查井口的RTU模块是否存在异常，并对电源模块应用万用表对输出电源进行测量，如果没有输出电源，应当对电源模块进行更换；其次应检查无线模块是否有异常情况，并检查井口的RTU是否有损坏，可以通过观察设备运行的指示灯的显示情况，借助调试软件联机操作，对故障进行判断。如果调试电脑的串口在正确设置的条件下仍然不能联机，则应当将井口RTU进行更换。

图片上传异常：首先应检查位移传感器的安装方向，如果安装方向反向会导致图片采集发生异常，则应将位移的安装方向进行调整。其次检查井口的RTU内部继电器的接线是否存在异常，并接常开继电器端子，同时将接常闭继电器端子关闭。检查从进口RTU中输出的信号线与控制柜开关的接入是否存在异常，启动信号线应关联控制柜开关。而停止的信号线则应当串联控制柜的停止开关。最后检查井口中的RTU内部中继电器是否发生损坏，将井口RTU与调试电脑联机。对抽油机实施远程操控，注意检查井口RTU的内部继电器中是否存在吸合响声，如果没有任何异常，则应当更换井口RTU。

2、井场主RTU故障的判断与维护方法

井场主RTU的主要故障时不能将井口RTU的数据进行接收与上传。首先应对无线模块进行检查，查看是否存在异常情况，并观察无线模块的通讯灯与电源灯是否有异常；其次将调试电脑与井场主RTU进行联机，检查内部参数IP是否正常，MAC的地址是否是独一的。在正常情况下，五口交换机网口的通讯灯闪烁是有规律，且一致的。注意观察井场主RTU的通讯灯、运行灯以及故障灯的显示情况，如果存在异常，应更换操作或者重新下载程序。对井场主RTU的供电电源情况进行检查，并使用万用表的直流档对供电电源的输出端进行测量，如果没有24VDC输出，应进行供电电源更换。

3、视频监控系统中存在的故障判断与维护方法

视频黑屏：（1）通讯中断时出现黑屏，首先应检查视频服务器的供电是否存在异常，视频服务器的供电电源是12VDC，可以应用万用表进行判断；其次应当检测五口交换机和视频服务器之间的连接是否完好，网线联通是否正常，可应用网线通断测试仪测量，也可以通过通讯灯的闪烁情况判断。此外，还可以检测视频服务器连接是否有异常，注意观察通讯灯和电源灯的闪烁情况；进行参数检测，将视频服务器与调试电脑进行连接，并检测IP是否有异常；（2）在通讯完好时出现黑屏，首先应检查摄像机的供电电源是否被损坏，并使用万用表对24VAC的输出进行测量，如果没有输出应当进行电源更换。其次应当检测摄像机是否处于正常，将摄像机后盖打开，并注意观察电路板是否有烧点，电源灯显示是否正常，如果存在异常情况，则应当将摄像机更换。最后检查供电线虚接，可以将接线拆开进行重新连接。

视频不能转动：应检测视频服务器所设置的参数是否正常，检查串口的波特率以及解码器协议是否与摄像机的拨码相对应，如果存在不对应，应修改参数。其次应当检测摄像机的云台是否被卡住，可以手动进行摄像机转动，同时进行远程转动操作；此外应当检测RS485连接是否存在异常情况，RS485有A线与B线，摄像机应当与视频服务器上的RS485进行对应。最后检查摄像机的云台是否被损坏，如果以上措施能够判断是摄像机云台故障，则可将摄像机更换。

4、井场网络通讯

虽然井场网络通讯很少出现故障，井场网络通讯所构成的控制系统能够长期保持稳定，但是井场网络通讯的维护工作仍然不可忽视。一般情况下每隔6个月应当对井场网络通讯进行一次检查，包含供电电源、环境条件、安全条件以及I/O端的电压。

5、前端与管理平台设备

实际应用中必须根据数字化建设的标准构建数字化维护工作，同时注重数字化指挥，并构建应急管理系统完成数据接收与上传。对数字化设备维护时，必须做好周期检修、日常巡视、故障处理、数据传输以及专业培训的工作。

结语

在油田运行中，机械设备发挥着巨大的作用，数字设备应用优势日益明显，对于油田生产来说，良好的数字化设备管理与维护是基础，加强对油田数字设备的故障分析，能够减少资源浪费，挖掘企业潜力，提升企业经济效益与竞争力。

参考文献：

[1]姜继恒.油田变配电设备维护检修管理信息系统的设计与实现[D].电子科技大学，2014.

[2]刘明豪，王志坤.油田机械设备的维护及管理探析[J].硅谷，2015，（1）：193，211.