安控 SCADA系统在石南21油田的应用

石南油气田石南21井区位于准噶尔盆地古尔班通古特沙漠腹地，位于石西油田西北约32km、已建石南油田东北约16km、陆梁油田南面约20km，产能建设规模80×104t/a，油区集输半径约10km， 2004年建抽油井197口，计量配水站13座（其中1号站和2号站为2003年建，为18×6井式计量配水站带加热炉，7座14×5井式计量配水站带加热炉，4座14×5井式计量配水站不带加热炉），东部建多通阀撬装计量配水站2座，加热混输站1座及联合站1座。2005年将扩编抽油井130口，多通阀撬装计量配水站9座，油田由陆梁作业区管理。
石南油气田石南21井区，地貌为半固定沙丘，地形起伏较大，地面海拔一般为420～450m，沙梁高度差一般为20～50m，最大可达50m。气候属大陆性沙漠气候，冬冷夏热，空气干燥，日照时间较长。夏季最高温度42.3℃，冬季最低达到-34.5℃，平均空气湿度53%。

硬件结构
根据陆梁油田自动化系统设计要求，整个系统需要建立陆梁中心控制室并预留今后建设的基地控制室，通过Internet可以远程实时查询生产数据。我们设计在陆梁中心控制室和基地控制室分别建立局域网，并通过远程联网技术将两个局域网互连。根据陆梁中心控制室与基地控制室的地理分布位置及现有通信条件，设计采用以光纤通信实现高速率的网络互联。系统建设完成后，陆梁前方控制室可实现无人值守，操作人员可以在基地中心控制室对油田的生产进行监控和管理。
陆梁中心控制室网络均采用以网络交换机为中心的星形结构，为保证网络的可靠性，网络所有设备均有冗余。
陆梁中心控制室的网络结构如图所示。

图 石南21井区SCADA系统网络结构图

软件结构
系统软件使用Windows 2000平台，安装在SCADA 系统的操作站、历史数据服务器、主备SCADA服务器中，主要是考虑到该操作系统在工业控制中使用的安全性和可靠性，保证整个系统的稳定性。数据库软件选用系统数据库ORACLE8.i，安装在系统历史数据服务器中，完成系统的历史数据的存储、记录等。
应用软件的核心是Intellution公司的iFIX SCADA 软件，完成数据采集、数据处理、监控、报警管理等功能。由于油田现场采用安控ECHO5000系列RTU、RPC，所以应选用安控公司自行开发的RPC、RTU接口驱动软件。ECHO监控仿真软件，实现RPC、RTU的远程异地小键盘操作和示功图采集等功能。ECHO油田管理系统软件对整个SCADA系统的数据提供了安全、详细的数据库管理。ECHO油井示功图分析软件根据采集的示功图数据能够对抽油井的工作状态做出准确的分析，并输出专家报告和图形。
iFIX 软件中的iFIX SQL/ODBC 模块能方便地将iFIX SCADA实时数据库中的实时数据插入ORACLE历史数据库中。

软件结构如图所示

图 石南21井区SCADA系统软件结构图