[發(fā)明專利]一種用于油井注水的上位機控制系統(tǒng)及其應(yīng)用方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010186367.2
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111364954A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉永才
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市佳運通電子有限公司
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20;E21B41/00
• 代理公司: 深圳市萬商天勤知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44279
• 代理人: 羅建平

本發(fā)明公開了一種用于油井注水的上位機控制系統(tǒng)及其應(yīng)用方法。該上位機控制系統(tǒng)包括主控程序模塊和多個功能模塊，多個功能模塊至少包括數(shù)據(jù)處理模塊和命令控制模塊；主控程序模塊應(yīng)用單生產(chǎn)者多消費者模式；數(shù)據(jù)處理模塊用于通過串口從下位機獲取注水設(shè)備發(fā)來的油井注水?dāng)?shù)據(jù)，對油井注水?dāng)?shù)據(jù)進行校驗；主控程序模塊用于對校驗通過的油井注水?dāng)?shù)據(jù)進行初步處理后分發(fā)給各個功能模塊；命令控制模塊用于向下位機發(fā)送用于控制注水設(shè)備動作的控制命令；數(shù)據(jù)處理模塊還用于對數(shù)據(jù)進行錄入數(shù)據(jù)庫等下一步處理。該上位機控制系統(tǒng)，用于實時操控各種注水設(shè)備，記錄處理油井注水?dāng)?shù)據(jù)，以便對突發(fā)情況做出快速到位的響應(yīng)，符合“智能油田”的理念。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油井注水控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于油井注水的上位機控制系統(tǒng)及其應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

油井注水是保持油層壓力的有效手段，是油田長期穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，提高采油速度和最終采收率的有效措施。油井注水過程通常在地下幾千米的深度進行，伴隨著大量的注水?dāng)?shù)據(jù)，包括注水流量、井下溫度、注水管內(nèi)側(cè)壓力、注水管外側(cè)壓力、限位開關(guān)開度等等。油田工作人員需要直觀及時準(zhǔn)確地了解記錄所有這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)，才能更好地認(rèn)識到井下環(huán)境變化，進而更好地掌握控制油井注水過程。

目前的油井注水?dāng)?shù)據(jù)記錄方式和操作注水設(shè)備普遍是人力手動記錄操作方式，即油田工作人員親自去各個油井，手動操作井下注水設(shè)備，觀察傳感器和自動化儀表反饋顯示的各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，記在紙質(zhì)或者其他介質(zhì)的數(shù)據(jù)報表上，最后保存到電腦或者其他設(shè)備里。這種人力手動方式存在一些缺點：1、油井注水一般是在野外進行，環(huán)境艱苦，且伴隨甲烷、硫化氫等各種易燃易爆有毒物質(zhì)，注水過程中事故隱患較多，人力記錄注水?dāng)?shù)據(jù)和操作注水設(shè)備具有一定的風(fēng)險性和危險性；2、油田各個油井極為分散，距離遙遠，油田工作人員去各個油井，耗費大量時間，并且無法在注水后的第一時間立刻了解記錄注水?dāng)?shù)據(jù)，效率低下；3、對注水?dāng)?shù)據(jù)進行分析然后操作注水設(shè)備更好地注水，也是依賴油田工作人員親自去現(xiàn)場手動完成，導(dǎo)致聯(lián)合站對井下注水各種突發(fā)情況反應(yīng)遲鈍；4、將數(shù)以千計甚至萬計的紙質(zhì)或者其他介質(zhì)的數(shù)據(jù)報表通過人工錄入到電腦里或者其他設(shè)備，浪費大量人力，且容易出錯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種用于油井注水的上位機控制系統(tǒng)及其應(yīng)用方法，用于實時操控各種注水設(shè)備，記錄處理保存大量的油井注水?dāng)?shù)據(jù)，以便對油井注水各種突發(fā)情況做出快速到位的響應(yīng)。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下。

第一方面，提供一種用于油井注水的上位機控制系統(tǒng)，包括主控程序模塊和多個功能模塊，所述多個功能模塊至少包括數(shù)據(jù)處理模塊和命令控制模塊；所述主控程序模塊，應(yīng)用單生產(chǎn)者多消費者模式，負(fù)責(zé)線程池中多個子線程的調(diào)度、喚醒、睡眠，建立各個子線程和各個功能模塊之間的信號連接，對各個功能模塊進行邏輯控制；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于通過串口從下位機獲取注水設(shè)備發(fā)來的油井注水?dāng)?shù)據(jù)，對油井注水?dāng)?shù)據(jù)進行校驗，將校驗通過的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主控程序模塊；

所述主控程序模塊，用于對收到的油井注水?dāng)?shù)據(jù)進行初步處理，將初步處理后的數(shù)據(jù)分發(fā)給所述命令控制模塊和所述數(shù)據(jù)處理模塊；

所述命令控制模塊，用于根據(jù)主控程序模塊發(fā)來的數(shù)據(jù)，向下位機發(fā)送用于控制注水設(shè)備動作的控制命令；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，還用于對主控程序模塊發(fā)來的數(shù)據(jù)進行下一步處理，所述下一步處理至少包括錄入數(shù)據(jù)庫。

一種可能的實現(xiàn)方式中，所述主控程序模塊進行的初步處理包括對油井注水?dāng)?shù)據(jù)進行拆分、進制轉(zhuǎn)換、浮點運算中的至少一種。

一種可能的實現(xiàn)方式中，所述主控程序模塊還用于控制人機交互設(shè)備顯示油井注水?dāng)?shù)據(jù)中的部分或全部。