(万众科技)天津市滨海新区高新技术企业培育资金项目申

1、.PAGE ：.；PAGE 2 受理编号： FORMTEXT 天津市滨海新区高新技术企业培育资金工程恳求书工程称号：太阳能供电全无线变送器注水井消费参数远程测控系统经费总额： 230 万元，其中：恳求科技资金： 50 万元工程担任人：周成行 承当单位: 天津市万众科技开展 盖章联络人：:通讯地址： 天津市大港油田港西街运输北区6-1-101 邮政编码：300280电子邮箱：tjwzkj163恳求日期：2021年7月1日天津市滨海新区科学技术委员会二一年制PAGE PAGE 57填 写 说 明1. 本恳求书及其附件是工程评审、评价、论证的独

2、一根据。工程恳求单位和恳求人必需实事求是填写本恳求书，确保工程信息表与资金预算、实施方案中的内容和数据完全一致，并提供真实而必要的证明资料。一旦发现申报资料中有弄虚作假行为，将取消其立项资历。2. 本恳求书适用于天津市滨海新区高新技术企业培育资金工程，恳求人必需按照“年度工程指南填写所属工程的详细称号。3. 工程申报资料包括：1一致用A4纸打印和复印，左侧装订成册。请不要另行制造封面，不采用胶圈、文件夹等带有突出棱边的装订方式。内容包括：a. 工程信息表表中的各栏目不得空缺，无相关内容时填“无，不得超越规定字数，不得改动表格的格式和内容，数字一概取整数，单位称号要写全称；b. 申报国家高新技术

3、企业进度安排(如以被认定为国家高新技术企业那么不填)；c.工程实施方案；d.附件发明专利证书、小试成果报告、科技查新报告、样品检测报告以及其它能阐明工程技术程度和来源、知识产权归属等的证明资料，承当单位间的协作协议等。2恳求书电子文档一份，以“工程称号为文件名，包括除附件外的全部申报资料。4. 工程恳求者严厉按照表格格式和要求填写和打印，不得自行改动版式、取消和添加条目。一、工程信息表工程根本信息项 目 名 称太阳能供电全无线变送器注水井消费参数远程测控系统起止时间2021年7月-2021年7月 工程主要优势经济效益明显、社会效益明显技术领域电子信息技术运用产业领域电子与信息技术来源自主研发前

4、期资助情况无工程担任人及工程组情况工程担任人姓名周成行性别男年龄47职务总工程师职称副高级学位学士专业系统工程毕业院校南京理工大学身份证号120212196302162316022-25930066022-25934019手子邮箱tjwzkj163其他主要成员姓名性别年龄所在单位身份证号学位职称程泰翔男48天津市万众科技开士副高级徐洪超男38天津市万众科技开士中级潘 朋男28天津市万众科技开展13018119810828333x学士中级总人数留学回国人数其中按职称培育人才正高级副高级中级初

5、级其它博士生硕士生本科生10001440013承当单位开户银行中国建行天津油田支行账号1200 1765 0010 5250 1003法定代表人李树林功能区主管部门大港功能区科委注册地址天津市大港油田港西运输北区注册资金总资产资产负债率上年营业收入上年缴税上年净利润500万1120万53.75%960万32万9万内设研发机构称号研发部研发支出占营业收入比重16%能否国家高新技术企业否能否滨海新区高新技术企业是工程简介立工程的与必要性(250字左右)随着我国经济的开展，对石油的依赖性和敏感度越来越高，石油作为国家经济命脉，在国民经济中的位置是无可替代的，因此如何经过技术手段提高油田采收率、降低消

6、费本钱愈显重要。目前，国内大多老油田已进入二次开采注水驱油阶段，部分进入三次开采注聚驱油阶段，注水量仍采用人工现场调理，消费参数人工现场抄取手工汇总的方式，使得注水工艺地面投资本钱高、精度低、消费信息传输滞后，严重制约了老油田的消费和开展。本项技术的运用推行可改动过去油田传统的粗放型注水方式，有效地提高油田注水精度，降低开采本钱，提高采收率，最终到达油田科学开采、当采尽采的目的。因此，在油田推行实施此项技术非常有必要，符合国家产业政策。任务根底及已具备条件(200字左右)中国石油大港油田港西优化简化工程作为中国石油股份公司重点工程，使得计量站、配水间和传统的三级布站方式退出历史舞台，摆脱“地面

7、工艺调整围着已建场站转的思想束缚，构成以满足油藏开发需求为规范的地面工程建立新理念，实现了信息化、网络化与油田地面集输系统胜利对接，开辟了油气消费的新途径。该系统为优化简化方式顺利实施与胜利提供了根底及关键的技术支撑，同时该系统的运用可精简管理层次，实现扁平化管理，提高消费效率，使油田加速实现节约型企业的目的。中石油总公司决议在各大油田运用本系统 ，因此本系统市场前景宽广。总体目的(200字左右)该系统是一个集采集、自动控制、传输、监测、展现和分析于一体的信息化管理系统。可实现日注水量、瞬时流量、压力的自动计量和无线远传，实现单井注水量的本地和远程控制，实现注水参数监测、展现和统计分析；同时抑

8、制了以往传统方式下注水井计量、水量调控和消费管理的各种缺乏，实现对注水井运转形状的自动化实时监测、消费根底数据的自动采集和无线远程控制，提高注水井的自动化管理程度，降低油田开采、运转、管理本钱，提高劳动消费率，改善工人的劳动环境，提高油田采收率，最终到达油田科学开采、当采尽采的目的。主要实施内容(250字左右)实现对注水井任务参数的自动采集，注水量的本地闭环控制和远程控制，相关报表的自动消费和计算，并经过局域网在油田公司展现。其主要研讨内容有：硬件部分：1、太阳能供电系统设计，为现场RTU、智能流量控制器提供电源2、设计研发低功耗、低扭矩的磨轮式智能流量控制器；3、设计研发微功耗测控主机RTU

9、；4、设计研发微功耗无线压力变送器；软件部分：1、控制终端RTU程序的开发2、本地流量检测和阀门控制的程序开发3、编制DTU管理中心软件4、后台数据存储、解析、展现软件；后台数据库采用SQL，前台采用WEB阅读器显示。主要创新点(200字左右)1、采用微功耗设计,实现平安电压下注水量的智能控制；进展系统优化，延伸供电时间；2、系统实现无线远程控制，自主调理阀门开度，以满足日配注的消费要求，提高任务效率；3、压力为无线传输，降低管理难度；4、合理优化井口布线工艺，便于作业维护；5、采用光伏供电，即处理供电问题又节能环保；6、采用主机拖带技术，降低投资本钱；7、利用原有流量计进展一体化设计，降低了

10、本钱；8、系统实现无线远程控制，提高任务效率；9、采用双闭环方式进展注水井流量调理的设计思绪；可有效提高伐节的精度、实时性和可靠性。任务进度安排(200字左右)2021年7月2021年12月 中试阶段。根据油田实践需求，结合小试过程中发现的问题，完善系统硬件、软件功能。消费部分设备现场安装，检验改良效果。2021年1月2021年6月试消费阶段。完善、改良中试阶段存在的问题，同时车间进入备料、人员培训、消费设备购置环节，开场少量试消费。并将系统设备再次现场安装，验证改良情况、产质量量、稳定性及适用性。2021年7月2021年12月 小批量消费、推行阶段。完善、改良上阶段存在的问题，车间小批量消费

11、，产品进入推行阶段。2021年1月2021年6月 进入批量消费阶段然后从批量消费阶段进入批量消费规模运用阶段。根据市场需求，组织车间批量消费，到达在油田批量运用。主要考核目的400字左右1、任务压力：16MPA ，压力范围：025MPa； 2、流量控制精度：5% 日配注量小于为，日配注大于为 ，流量范围：；3、任务压差13MPA； 4、采用太阳能供电方式，供电电压为DC24V； 5、采用“微功耗理念，充分降低设备功耗，无采光情况下蓄电池延续任务时间：96小时；同时具备一个RTU托带两个智能流量控制器的功能；6、干压动摇，自动调理，确保注程度稳； 7、智能流量控制器选配低扭矩磨轮式调理阀、运用D

12、C24V直流平安电源，同时具有手动、自动双控制流量功能；8、通讯方式：RS485、无线远传；9、通讯协议：Modbus RTU；10、井口流量计的底数与网上的展现数据一致； 11、充分利用原来流量计； 12、具备无线远程自动调水功能 ；日配注可远程设定、控制；13、具备人机界面显示注水井压力，日配注，瞬时流量，累计流量等数据，可以实时在线计量、传输、展现水量、压力等；14、具备资料录取及测试要求； 15、具备压力超限、流量超限、流速异常、阀门堵转等相关报警功能；成果运用后可获得的效果展望(200字左右)1、消费曲线、报表自动生成，便于单井管理，提高消费时效。2、可以实现注水井数据实时监测和超限

13、报警，提高单井的管理程度和决策力度。3、采用“拖带技术，降低了投资本钱。4、采用太阳能供电技术，实现了平安、环保、经济、节能减排。5、可以实时远程监测、调理流量，降低劳动强度，提高注水井的有效执配率由改选前的84%，上升为改造后的99%,提高了分注合格率由改造前82%上升到目前的98%。降低了注水能耗损失，节能效果明显。6、可以为油田注水开发提供及时、准确、可靠的消费信息，为实现数字化油田建立打好坚实的根底。其它需求阐明的情况(150字左右)国内中石油中石化两大公司的油田地面优化简化已逐渐展开，油田由粗放型管理向精细化管理转变势在必行。建立数字化油田、“注好水、多采油离不开“太阳能供电全无线变

14、送器注水井消费参数远程测控系统这种先进技术的支撑。随着国内油田开采时间的添加，各油田二次精细化注水采油技术的运用会越来越广泛。行业称“多注一方水，多采一吨油，因此，该工程推行前景非常宽广，经济效益和社会效益宏大。 资 金 预 算 单位：万元资金来源预算金额其 中2021年2021年来源合计230万万95万其中新区财政拨款50万35万15万单位自筹180万100万80万银行贷款其 它资金支出预算金额其中：新区财政拨款计算根据资金总额230万50万其中人员费80万15万10位研发人员两年工资,平均每人每年4万元设备费10万5万购置活塞式压力计能源资料费97万15万传感器、机壳、电子元器件、电路板、

15、智能流量控制器实验外协费15万5万实验产品的加工和调试租赁费信息费差旅费16万5万冀东、新疆、胜利等油田学习调查会议费6万3万与专家沟通研讨技术问题贷款贴息费管理费其它费用6万2万设备检验费、专利费等期初运转费特别阐明： 无工程担任人及其工程组承诺：“太阳能供电全无线变送器注水井消费参数远程测控系统推行前景非常宽广，经济效益和社会效益宏大。为把该工程成果推行转化，为获得较好的企业和社会效益，我们工程组郑重承诺：1、明确职责，合理分工，尽职任务；2、严厉执行工程进度方案，确保工程如期完成；3、严厉执行工程设计，确保工程各项功能实现；4、严厉执行工程资金预算，保证资金的有效运用。工程担任人签名亲笔

16、： 年 月 日承当单位承诺：“太阳能供电全无线变送器注水井消费参数远程测控系统推行前景非常宽广，经济效益和社会效益宏大。为把该工程成果推行转化，为获得较好的企业和社会效益，承当单位郑重承诺：1、根据工程需求合理引进、配备人员，明确职责，合理分工；2、在人员、资金、设备等方面全力支持工程组的任务，确保工程如期完成；3、定期召开工程推进会，检查推开工程按方案进度执行情况，督促处理存在的问题，确保工程按期开展和各项设计功能的实现；4、严厉执行工程资金预算，保证资金的有效运用。 单位公章 单位担任人签字： 年 月 日二、申报国家高新技术企业进度安排工程实施年份国家高企认定条件2021年2021年自主知

17、识产权情况到达7个适用新型专利、1个计算机软件著作权，完全自主知识产权。到达7个适用新型专利、1个外观设计专利、3个计算机软件著作权，完全自主知识产权。科技及研发人员数量科技及研发人员数量具有大学专科以上学历的科技人员占企业当年职工总数的90%，其中研发人员占企业当年职工总数的20%；科技及研发人员数量具有大学专科以上学历的科技人员占企业当年职工总数的92%，其中研发人员占企业当年职工总数的25%以上。研发投入程度研讨开发费用总额占销售收入总额的比例9%10%高新技术产品效力收入程度高新技术产品效力收入占企业总收入总收入比例65%80%企业研讨开发组织管理程度1、 制定了研讨开发工程立项报告2

18、、 建立了研发投入核算体系3、 开展了产学研协作的研发活动与各大院校、研讨院的协作开发证明4、 设有研发机构并具备相应的设备和设备5、 建立了研发人员的绩效考核奖励制度1、 制定了研讨开发工程立项报告2、 建立了研发投入核算体系3、 开展了产学研协作的研发活动与各大院校、研讨院的协作开发证明4、 设有研发机构并具备相应的设备和设备5、 建立了研发人员的绩效考核奖励制度科技成果转化才干科技成果转化年平均数4项科技成果转化年平均数转化4项销售与总资产生长性总资产增长率：14%销售增长率：27%总资产增长率：27%销售增长率：45%三、工程实施方案1研讨目的、意义和必要性随着国际能源情势的开展及我国

19、所处的经济开展阶段，对石油的敏感度越来越高。石油作为国家经济命脉，在新的取代燃料出现之前，石油在国民经济中的位置无可替代。社会科学院最近完成的一篇关于我国能源问题的报告指出，五大要素的存在使得石油平安问题曾经成为中国能源平安的重中之重。一是原油需求迅速膨胀。据中石油的研讨报告，中国原油需求在2021年将到达3.1亿吨，到2020年有能够到达4亿吨。二是供求关系矛盾日益显著。如今中国已探明可采储量为23.8亿吨，按目前1.8亿吨计算，中国很有能够在20年后出现石油枯竭因此，石油对我国经济的重要性是显而易见的，并已被提高到国家战略高度加以注重，那么如何经过技术手段提高油田产量和采收率、降低消费本钱

20、愈显重要。不断以来，注水井消费都采用人工调理方式来控制单井注水量。由于注水井分布分散，环境复杂，如此难以保证一线消费设备的正常运转和消费数据的有效搜集。国内部分老油田目前已进入二次开采注水驱油阶段，有的已进入三次开采注聚驱油阶段。在传统的二次开采阶段，注水量能否科学、准确直接影响油田油井的产量和区块的采收率。目前，各油田均采用经过配水间实现单井注水，注水量靠人工现场调理，消费参数靠人工现场抄取手工汇总的传统注水方式。这种传统的注水方式存在：工艺流程地面投资本钱高、消费信息传输滞后、注水精度不可控、用工量大且劳动强度高等缺陷。这些缺陷的存在已严重制约了老油田的消费和开展。为有效配合开展油田地面系

21、统简化任务，我公司研发了太阳能供电全无线变送器注水井消费参数远程测控系统，该系统不仅实现了日注水量、流速、压力的自动计量和无线远传，还根据远程设置的日配注水量自动闭环调理阀门开度，完成流量的全自动调理。抑制了以往传统方式下注水井计量、水量调控和消费管理的各种弊端，实现了对注水井运转形状的自动化监测、消费根底数据的自动化采集和无线远程控制，提高了注水井的自动化管理程度。太阳能供电全无线变送器注水井消费参数远程测控系统工程的实施可改动过去油田传统的粗放型注水方式，有效地提高油田注水精度，有效提高劳动消费率，减少消费管理人员，改善工人的劳动环境，减少平安隐患，降低消费运转及管理、维护费用，可以大量节

22、约管道、配水间消费系统流程设备及土建原资料等；而且太阳能供电方式既处理了井口无电源的问题，同时兼具平安、绿色环保等优点，因此该项技术的推行和运用，可以使油田逐渐成为“产能大户、节能大户、节约大户，变成集约化、节约化可继续开展的现代化大型企业。因此，在油田推行实施该工程的必要性是显著的，是符合国家产业政策的。2021年3月在港西油田选择了3口井开展了先导实验，工程已于2021年3月6日经过了由中国石油大港油田组织的工程验收组的验收，并获得了专家的认可和好评。中国石油股份公司有关方面担任人指出，简化是一场革命，地面系统建立是节能减排的载体，各油气田企业要因地制宜地学习和推行油田简化优化阅历，把简化

23、作为今后任务践行的理念，总体规划，分步实施，做好前期研讨，多要素比对，并延伸到大系统。地面集油系统建立要做到技术先进适用、平安环保达标、规划经济合理，促进节约型企业建立目的的实现。太阳能供电全无线变送器注水井消费参数远程测控系统为优化简化的顺利实施与胜利提供了根底与关键的技术支撑。中石油总公司决议在各大油田运用本系统 ，因此本系统市场前景广泛。2研讨目的太阳能供电全无线变送器注水井消费参数远程测控系统是一个集采集、自动控制、传输、监测、展现和分析于一体的信息化管理系统。可实现对注水井任务参数的自动采集，注水量的本地闭环控制及远程在线实时监控、相关参数的设定，报表、图文的自动生成和计算，并经过局

24、域网在相应的web发布，以及各种工况的提示报警，实现注水井消费参数远程监测、展现和统计分析，实现单井注水量的本地和远程控制管理。总体目的如下：1实现水井工况数据的自动实时采集、解析、入库，无需人工干涉；2系统自动完成对数据的分析，生成各种分析报表；3水井客户端管理软件实现对水井运转参数、采集制度的设置。4运用Web发布功能，实现相关人员利用阅读器了解注水井的工况和各种报表数据的阅读，注水量的远程设定；5利用用户、权限的合理分配，让运用人员了解权限范围内的信息；6现场设备一致运用直流平安电压，并充分利用休眠机制，最大限制地降低系统耗电，保证长期平稳运转。7采用“微功耗设计理念，“拖带技术，实现一

25、套太阳能供电RTU系统拖带两个智能流量控制器的功能。 估计可获得如下成果：可本地和远程实时反映注水井任务情况；根据配注要求自动调理水量，可明显提高注水井的执配才干和分注合格率；可实现水量和压力的超限报警以及阀门堵转报警，及时反映注水井出现的问题；消费曲线、报表自动生成，便于单井管理，提高消费时效；可以实现注水井数据实时监测和超限报警，提高单井的管理程度和决策力度；采用“微功耗设计理念，进展有效电源管理，降低系统静态功耗，延伸电池供电时间，提高电池运用寿命，同时兼具一套光伏供电的RTU系统可以托带两个智能流量控制器，降低了投资本钱。系统具有较强的可操作性和可维护性，设备采用专门设计的快速拆装接口

26、，便于修井作业前后的设备装配与恢复。采用太阳能供电技术，实现了平安、环保、经济、节能减排；可以规范和优化注水井井口工艺流程；可以为油田注水开发提供及时、准确、可靠的消费信息，为实现数字化油田建立打好坚实的根底。3主要研讨开发内容太阳能供电全无线变送器注水井消费参数远程测控系统是一套交融计算机技术、微功耗技术、自动化技术、无线数据传输、图像识别等软件与硬件的综合处置系统，同时呼应国家推行绿色环保节能的太阳能方式给系统及设备供电，效力主体为石油开采企业。系统的主要目的为实现油田数字化、降低油田开发本钱、提高劳动消费率。本系统主要包括油井消费工况处置专家系统及井口数据采集单元。其中井口设备由微功耗无

27、线压力变送器和微功耗无线温度变送器、智能流量控制器、流量计等数据采集安装和测控主机、GPRS无线数据远传设备两部分组成。微功耗无线压力变送器和微功耗无线温度变送器将采集到的压力、温度数据经过短间隔 无线方式发送到测控主机，智能流量控制器经过485总线将采集的流量、流速等相关信息发送到测控主机，测控主机将收到的数据进展必要的预处置，再经过GPRS无线数据远传设备转发到数据中心。位于数据中心的注水井工况专家分析系统对数据进展存储、分析、处置和web发布等。该系统还可实现注水井日配注水量、流速、压力数据的自动计量，并依托网络远程设置日配注水量，自动闭环调理阀门开度，完成流量的全自动调理，从而真正的实

28、现油田管理部门对注水井运转工况的实时监测和远端控制，为油井管理提供科学根据。本系统实现对注水井任务参数的自动采集，注水量的本地闭环控制和远程控制，相关报表的自动消费和计算，并经过局域网在油田公司展现。其主要研讨内容有：外环境运用的智能流量控制设备及流量计与智能流量控制器之间的闭环控制，如何实现快速、稳定、准确的调理；流量计与阀门的电源系统以及与RTU之间的通讯；注水井任务参数远程采集与流量控制；注水井无线智能监控网络系统开发与运用，后台数据库管理和分析、存储、统计等。后台数据库采用SQL，前台采用web阅读器显示；无电源注水井供电方式实验与推行；“拖带、“微功耗设计理念的运用，使得一套太阳能供

29、电RTU系统，带两套智能流量控制器，以降低优化简化投资本钱。4工程创新点及拟处理的关键技术问题太阳能供电全无线变送器注水井消费参数远程测控系统对注水井进展流量的远程控制调理是我国注水井自动化技术的初次实验和运用，极大的提高了油水井自动化技术程度，弥补了国内该领域的空白。1进展系统优化，延伸供电时间。井口一切设备均采用“微功耗设计理念以及进展了有效的电源管理，对各个设备进展了多方面优化，降低系统的静态功耗，提高了蓄电池的运用寿命，实现的平安电压下的水量智能控制；当系统不进展流量调理时，系统可自动断开调理阀的电源，从而有效降低了调理阀的静态损耗；同时，当RTU检测到蓄电池电压低于任务电压下限值时，

30、为保证系统能得到有效监控，RTU将不再执行流量调理指令，太阳能充电充足后，继续调理。2智能流量控制安装集控制器、电动调理阀、流量计集成一体，安装可根据干线压力变化自主调理阀门，以满足日配注要求。3压力为无线传输，降低管理难度。注水井回压、套压和干线压力检测均采用全无线通讯，极大的简化了井口布线，方便了注水井的日常管理，降低了维护难度。4合理优化井口布线工艺，便于作业维护。系统设计了快速装配接口，极大的方便了修井作业前后的设备的装配和恢复。RTU与智能流量控制器之间的线缆采用特殊处置，采用镀锌管，深埋0.5米，并做了防水处置。抑制了有线设备线缆易进水、折断，修井作业后系统恢复困难等缺乏，经过这项

31、改良，没有发生因作业呵斥线路进水和拆断的情况。5低功耗无线压力变送器和流量控制安装均安装了防盗外壳，这不仅在一定程度上降低设备被盗能够性，同时也由于设备不外露，提高了设备的运用寿命以及加强了现场操作人员的平安性。如图4-5-1和图4-5-2所示。6采用光伏供电，即处理供电问题又节能、环保、平安、经济。7系统选用低扭矩磨轮式阀门，降低电机负荷，兼具主机拖带技术，降低投资本钱，使一套光伏供电系统能同时驱动两台流量控制，有利于地面分注井实施。8该系统内嵌多家知名企业消费的流量计通讯协议，可协助 油田利用原有流量计，进展一体化改造设计，从而进一步降低了油田优化简化的本钱。9采用双闭环方式进展注水井流量

32、调理的设计思绪，可有效提高伐节的实时性和可靠性。 图4-5-1流量控制安装防护设备 图4-5-2无线压力变送器防护安装5. 研讨方法和工艺技术道路5.1任务原理如图5-1-1所示为注水井远程控制系统信息框图。在该系统中，用户经过网络远程设置注水井日配注水量，相关信息经过GPRS网络发送到RTU进展鉴别和处置，合法的数据将会由RTU发送到智能流量控制器，智能流量控制器将利用PID算法自动闭环调理阀门开度，同时将即时流量数据和累计流量数据及其他相关数据传送到RTU；无线压力变送器完成各种压力的丈量并即时传输到RTU，RTU将采集到的流量、压力等数据利用GPRS网络将数据回传到油田企业内部网，在油水

33、井效力器端自动生成相关报表并经过局域网在网页上发布。图5-1-1 注水井流量远程控制系统信息流程表示图5.2 技术道路5.2.1本地流量检测和阀门控制本地流量计采用的是流量积算仪，阀门控制采用的是磨轮构造电动阀门。流量计和阀门的供电采用本地测控主机简称“RTU，下同供电的太阳能蓄电池控制，供电线路和RS-485通讯线路都经过深埋线路设计，可以大大降低水井维护导致线路断裂。流量计按照设定的采集间隔与RTU进展通讯，并将当前流量值发送到RTU，RTU收到流量即发送的收据后，转发到后台。同时后台发送一个设定的流量值到RTU，RTU收到后台发送的数据后，将之与存储的流量值进展比较，假设比较结果一样，那

34、么不下发流量设定值，假设不同，那么发送收到的流量设定值。智能流量控制器收到新的流量设定值值后，将重新启动阀门自主调理开度，以使流量满足用户设定的要求。5.2.2、本地油压、套压、干线压力检测和传输本地油压、套压和干线压力检测采用的是微功耗无线压力便搜购年期，其主控芯片为MSP430单片机，变送器在每个采集周期经过短间隔 无线传输方式向RTU发送压力数据。5.2.3、本地RTU该产品适用于DC7-36V，用来接纳并执行控制中心控制指令；管理控制压力变送器、流量计等外围设备完成压力、流量以及人员入侵、压力超限、流量超限、流速异常等报警信息的采集、存储和转发。5.2.4、后台处置现场采集数据经由信息

35、中心接纳进入局域网后，由自动计量系统进展处置。压力、流量数据以一致格式存入油田公司自动计量数据库，对数据进展管理。后台数据库采用SQL，前台采用WEB阅读器显示。5.3实施方案思索到如下几方面要素以及油田注水井的现状和设备的兼容性，我们设计了光伏供电方案。1平安要素：井口流量控制安装采用直流24V的平安电压供电。2可维护性：售后效力最优化，维修本钱最小化。3兼容互换性：无论何种井别，RTU及主要设备都应具有通用性。4投资最小化：有效利用原有设备及成熟技术，尽能够减少反复投资。光伏供电方案 图5-3-1 光伏供电流量远程控制流程图光伏供电方案信息处置框图如图5-3-1，该方案具有如下特点：1采用

36、两块15W的太阳能电池板和两节12Ah、12V的蓄电池为RTU、无线数据远传设备和流量控制安装提供动力电源。2RTU采用我公司微功耗测控主机，进展数据的处置、存储、转发；并对光伏供电系统电池电压进展监测，合理运用电源，以防止蓄电池因过度放电而损坏。3压力变送器采用我公司自主研发、消费的WLP0601A型微功耗无线压力变送器，取消了井口布线，降低施工和日常维护管理难度。4流量控制安装采用的是我公司与相关厂家结合研制的微功耗流量控制安装。5.4方案到达的技术经济目的1、任务压力：16MPA ，压力范围：025MPa； 2、流量控制精度：5% 日配注量小于为，日配注大于为 ，流量范围：；3、任务压差

37、13MPA； 4、采用太阳能供电方式，供电电压为DC24V； 5、采用“微功耗理念，充分降低设备功耗，无采光情况下蓄电池延续任务时间：96小时；同时具备一个RTU托带两个智能流量控制器的功能；6、干压动摇，自动调理，确保注程度稳； 7、智能流量控制器选配低扭矩磨轮式调理阀、运用DC24V直流平安电源，同时具有手动、自动双控制流量功能；8、通讯方式：RS485、无线远传；9、通讯协议：Modbus RTU；10、井口流量计的底数与网上的展现数据一致；11、充分利用原来流量计； 12、具备无线远程自动调水功能；日配注可远程设定、控制；具备资料录取及测试要求；13、具备人机界面显示注水井压力，日配注

38、，瞬时流量，累计流量等数据，可以实时在线计量、传输、展现水量、压力等；14、具备压力超限、流量超限、流速异常、阀门堵转等相关报警功能；5.5可行性分析5.5.1技术支撑天津市万众科技开展具有在低功耗测控主机、微功耗无线压力变送器、微功耗无线温度变送器、无线远传、后台数据接纳和处置、前台数据展现等方面获得了多项研讨成果和专利技术。目前，公司独立研发、消费的“全无线变送器油井消费参数远程测控系统已在油田广泛运用，为油田地面系统的简化优化提供了技术保证。天津市万众科技开展具有一批可继续开展的研发力量和现场技术支持、维护队伍，具备较强的工业自动化工程的研发和消费才干。在注水井远程流量控制系统研讨过程中

39、，我们结合流量计仪表公司如浙江富马、苍南天信等流量计仪表公司，共同进展产品开发和技术改造，同时天津市万众科技开展在不断用一流的技术，做一流的产品，培育一流的人才，成就一流的企业。5.5.2各部件独特的设计，保证了系统运转可靠稳定 。本地设备：微功耗测控主机RTU微功耗测控主机是我公司自主研发、消费制造的，适用于不同供电方式的油水井。在注水井流量远程控制系统中，测控主机管理微功耗无线压力变送器和智能流量控制安装完成压力、流量和流速的采集、存储、显示、转发及远程注水量的调控。具有本地显示压力、流量、流速等相关数据功能；同时具有系统的任务电压、电池电量、充电控制、开关机形状判别、压力超限、流量超限、

40、流速异常、阀门堵转等相关报警功能。其技术目的如下：图5-5-2-1微功耗测控主机RTU1任务电压和功耗：12V直流，静态功耗600mW，经过GPRS网络进展远程数据通讯时，瞬态不超越24W。2485有线通讯地址范围：0255。3通讯间隔 ：井口微功率无线通讯间隔 0-150m，GPRS无线通讯无限制。4适用环境温度：-3080。5适用相对湿度：10%90%，不结露。6经过微功率无线方式可以处置以下重要参数：油压、套压、回压、温度、油管注水流速、油管注水流量，套管注水流速、套管注水流量、油管的设定流速和套管的设定流速以及相关报警参数等。7可运用GPRS通讯网络无线传输数据。微功耗无线压力变送器如

41、图5-5-2-2所示的微功耗无线压力变送器为我公司专利产品，该变送器担任接纳测控主机指令，完成油压、套压、干线压力等压力数据的丈量和传送；具有数字显示功能，便于现场察看及设置，可以在现场设定采集间隔、数据发送间隔、报警上下限等参数。变送器采用“微功耗设计理念，进展了电路设计、用电管理、通讯协议的优化；采用微发射功率和高灵敏度接纳战略；具有电池电量实时在线监测功能，低于设定值自动报警，提示用户及时改换电池；严厉按照国家无线电管理委员会对民用无线控制安装的技术要求消费，运用不受限制的433MHz公用频道，不用恳求公用频率；采用码分多址调制方式，允许在同一区域多部设备间传输数据而不会相互关扰；数据可

42、靠传输间隔 可达0-150米。其详细技术目的如下：图5-5-2-2 无线压力变送器1丈量精度：0.5级；2供电电池：一次性锂电池，电池寿命可达2年以上；3静态功耗：小于45A；4通讯间隔 ：微功率短间隔 无线通讯间隔 0-150m；5适用温度：-3080；智能流量控制器如图5-5-2-3所示，智能流量控制器由低扭矩磨轮式调理阀与流量计组成的。该安装中的流量计内部集成了电机控制算法，流量、流速数据的采集和传送以及注水井日配注水量的动态调控等程序。其特点如下：流量计采用电子液晶中文显示，具有瞬时流量、累计流量及日历显示；采用EEPROM数据存储技术可防止数据丧失；同时具有内部与外部按键，经过外部按

43、键可设定日注水量；可同时输出流量脉冲信号及调理阀开度反响信号；具有RS485通讯接口，可实现双向通讯控制及无线远传控制功能；具有超流量维护及流量计缺点限流功能；流量计量采用磁电式流量计，无可动部件、耐高压冲击；采用了先进的磨轮调理技术，在高压下实现低扭矩，高平安性和密封性；图5-5-2-3 智能流量控制安装智能流量控制器中的磨轮式调理阀较之传统方式的调理阀有着诸多的优点，传统方式的调理阀普通采用螺纹阀杆升降式构造，调理流量费力耗时，阀座易堵易卡，封锁不严，运用寿命短等缺陷。而磨轮式调理阀，设计了两块各带有二个圆孔的磨轮相对作旋转运动，经过改动介质的流通截面积，进展调理流量，任务原理如图5-5-

44、2-4所示，其构造原理如图5-5-2-4所示。介质流体从阀门的进口端进入阀腔内，假设阀门正在封锁形状，如图5-5-2-4a所示，两磨轮上的节流孔处于垂直相向位置，流道被完全堵死；随后当电动执行机构开场转动一定的锐角角度，并经过阀杆的衔接传送，使动磨轮也随之转动了一个锐角，这时两个磨轮的相对位置就构成了如图5-5-2-4b所示，任务面上的流道为两个月牙孔，流体经过两月牙孔被分成两股支流，以后再合并为一股从阀门的出口处流出。调理流量的大小也就是使阀杆在90角度之间的恣意转动，改动由两块动、静磨轮组成的流道流通面积的大小来实现的，其任务面上流道变化的全过程就似天体月亮的圆缺变化的容貌，当执行机构继续

45、转至全开位置时，流道被完全翻开，任务面上的流道截面好似两颗满月的月亮，如图5-5-2-4c所示。另外，阀门在任务中，流体对磨轮产生了一定的压力，使得动、静磨轮一直紧贴在一同，更加强了任务面的气密性，就在逆流工况时，也具良好的密封性能。a调理阀封锁 b调理阀开启 c调理阀完全开启图5-5-2-4 磨轮式调理阀原理图图5-5-2-5 流速调理控制框图在该安装中，电机控制算法集成到流量计中，流量计与调理阀自构成了一个闭环的控制回路，当流量计接纳到RTU发出的日配注和流速调理时，流量计经过PID算法控制调理阀调理到符合控制精度要求的开启度，其控制框图如所示。采用这种小闭环调理，有效地降低了数据传输量，

46、增大了调理的实时性和可靠性，这也是流量控制安装能自主根据干线压力变化调理调理阀的开启大小。此外，PID控制算法曾经固化在流量计中的信息处置芯片中。表5-5-2-6为整个智能流量控制器参数表。表5-5-2-6 智能流量控制器参数型号工程LDZ-15LDZ-25LDZ-50LDZ-80公称口径mm15255080公称压力MPa1.6-42允许最大压差(MPa)32最大输出扭矩100Nm流量调理范围()0.120.482.5505100计量精度等级0.5；1.0控制精度见图5-5-2-7任务电源DC 24V启动电流(最大)1.75A动态电流300mA静态电流4mA电机额定功率10W流量计任务电流10

47、0A阀体资料WCB；SUS316阀芯资料(磨轮)SUS401衔接方式法兰GB/T9115.4-2000电气接口M201.5防爆等级/防护等级ExdIIBT4/ IP68图5-5-2-7 智能流量控制器控制精度曲线光伏供电系统在注水井流量远程控制系统采用的光伏供电系统中，供电继续性是最为关键技术之一。光伏供电系统由太阳能电池板、太阳能充电控制器、蓄电池组组成。为确保电力供电继续性，我们在原注水井自动计量与监测系统根底之上添加了一块太阳能板和蓄电池，也就是目前该系统采用了两块20W的太阳能电池板和两节12Ah、12V的蓄电池为RTU、无线远传设备和智能流量控制器提供动力电源。如图5-5-2-8所示

48、光伏供电系统运用外观图。图5-5-2-8所示光伏供电系统运用外观图为保证光伏供电系统的耐久性和可靠性，我们对系统做了如下一些改良：1选用低扭矩磨轮式阀门，降低电机负荷，使一套光伏供电系统能同时驱动两台流量控制，有利于地面分注井实施。2低于电池电压任务下限值，暂时封锁流量调理功能，蓄电池电压符合要求时，翻开流量调理功能，防止蓄电池过度放电致使蓄电池永久性损坏。3采用“低功耗设计理念，降低系统静态功耗，延伸电池供电时间，提高电池运用寿命。后台配置：水井计量公用效力器及其配套程序截至目前，我们在油水井计量运用效力器技术不断的晋级，在注水井运用方面，曾经实现了如下功能：1根据用户设定采集间隔发送采集指

49、令自动采集和数据存储；2运转GPRS数据管理中心程序，经过油田公司数据网关，与油水井测控主机RTU进展数据交换；3处置客户端指令，对RTU进展设置和控制；4进展报警信息处置，并利用油田短信平台根据设定的关联短信功能向相关人员发送报警短信；5具有强大的数据存储和处置功能，可以同时保管每口油水井的一切数据，用户可以根据任务需求进展报表、打印等操作和功能。控制终端水井根本数据、水井测控设备运转参数、报警参数设置。包括：1设备编号的设定，监测时间的设定，远程参数的设定与修正，监控设备的添加、删除，精度系数的修正等；2根据用户设定采集间隔发送采集指令自动采集和数据存储；3处置客户端指令，对RTU进展设置

50、和控制；4井口压力、流量手动即时采集；5警报关联短信设置；6历史资料的查询，具有井口压力、流量数据、报警信息等数据及图表、曲线的查询。后台数据库展现平台1可以实时显示设备形状，现场数据采集终端的数据实时传入效力器，翻开相关界面可实时显示该井的任务形状数据，如井口压力、流量数据等如以下图所示；西40-6-6数据展现页面2任何用户可以在局域网上及时准确的查询采油队的每口油水井的任务情况，实现数据网络共享3授权用户可以经过网络远程设置注水井日配水量，远程遥控注水井单井注水量；报警软件任务人员利用此软件可以查看、处置所辖油井的报警信息，用户可以灵敏的根据需求设定警报能否关联短信和那些警报关联短信关联总

51、开关和警种分开关。两种报警提示音以区分警报的级别，人工合成语音详述警报内容。同时提供单井技术参数维护功能，可以随时变卦单井技术参数，为“功图法单井计量提供及时准确的计算参数。报警的工程有：功图异常、产量异常、外部侵入、回压过高、回压过低、套压过高、电流过高、电流过低、压力电压低、开机、关机、阀门堵转等如以下图所示。报警软件表示图5.5.3可管理性平安管理在注水井现场系统采用的太阳能供电DC24V或低于DC24V平安电压，完全处理了用电平安隐患问题。如图5-5-3-1和图5-5-3-2所示，我们分别在流量控制安装和压力变送器的防护安装，这不仅在一定程度上降低设备被盗能够性，同时也由于设备不外露，

52、提高了设备的运用寿命以及加强了现场操作人员的人身平安。 图5-5-3-1 智能流量控制器防护设备 图5-5-3-2 微功耗无线压力变送器防护安装数据管理由于压力、流量、日配注等数据在后台数据库中都有存储以及web都能很好的展现出来。因此，在数据管理和分析简易性大大加强，同时方便了管理者进展有效决策。5.5.4先导性实验的实施效果2021年3月在港西油田选择了3口井进展了先导性实验，详细情况如下：一先导实验1、选井原那么1)、便于开展实验选择离厂区较近的井的原那么。2)、有市电供电和光伏供电各选一口井的原那么。3)、按照顺应性强水质差，西一联供水水质较区域压差大的原那么进展选井。4)、笼统井和分

53、注井都进展实验的原那么2、实验情况1我们以西51-4-1井为例，该井为太阳能供电地面分注井，其中套管配注35方/天，油管配注20方/天，以下为该井进展远程监控系统改造后油、套管水量跟踪情况表。表5-5-4-1 西51-4-1井5月17-18日瞬时水量在线采集数据表 2根据配注要求自动调理水量，明显提高了注水井的执配才干。 表5-5-4-2 西51-4-1井日注水量曲线3为了确保实验数据的科学性，我们利用后台效力器调整配注，同时在现场模拟干压动摇，记录流量控制安装的变化情况。表5-5-4-3 西44-8实验数据 截至目前，该井系统运转正常，数据传输平稳，且流量在合格范围内。 表5-5-4-4 西

54、44-6-6实验数据截至目前，该井系统运转正常，数据传输平稳，且流量在合格范围内。4网络远程调控实验数据记录：西40-6-6网络远程设置调理日配注水量设置调理精度为2 经过网络远程设置西44-6-6油管日配注水量80 m3/d3.33 m3/h ，套管日配注水量60 m3/d2.50 m3/h 。测控主机收到指令后，给流量控制安装发送信号，油管瞬时流量调整到3.35 m3/h ，套管瞬时流量调整到2.51 m3/h 。 经过网络远程设置西44-6-6油管日配注水量50 m3/d 2.08 m3/h ，套管日配注水量30 m3/d1.2 m3/h 。测控主机收到指令后，给流量控制安装发送信号，油

55、管瞬时流量调整到2.11 m3/h ，套管瞬时流量调整到1.28 m3/h 。 将注水井日配注水量调回油管80 m3/d 、套管60 m3/d5注水井干线压力变化时流量控制安装调理实验数据：表5-5-4-5 西44-6-6实验数据经过对西44-8、西51-4-1和西40-6-6三口井的先导实验情况，可以看出该远程监控系统可以满足消费需求。可以到达预期的运用效果：1、系统自2021.3月安装运转至今，运转稳定可靠，注水数据符合方案要求，运转情况良好；2、同时实现了注水井瞬时流速、油压、套压、干线压力等参数就地显示与远传功能，极大地方便了油田消费管理，提高了管理程度；3、消费曲线自动绘制、以及工况

56、诊断分析等智能分析系统，能协助 相关人员提高分析程度；4、实现注水井工况诊断报警功能，便于注水井工况分析、诊断，主要包括瞬时流速、压力、日注水量等报警功能。系统可以在注水井压力、瞬时流速异常等情况在第一时间内向相关人员发出声光报警提示，各级相关人员根据报警情况可以及时采取相应措施，提高消费时效；5、采用远程控制日注水量技术，减少了配水间，使注水工艺流程得到优化简化。工艺流程的改动为油田节约大量的地面建立费用，同时降低了注水能耗损失，节能效果明显；6、系统抑制了智能流量控制器线缆易进水、折断，修井作业后系统恢复困难等缺乏；7、无电源注水井采用光伏供电方式为系统提供电源，保证了系统正常供电，处理了

57、无电源井RTU系统、智能流量控制器等设备的用电问题；8、系统采用“主机拖带技术，两口注水井共用一个RTU，降低了投资本钱，减少井口设备数量，井场得到简化；9、RTU系统和智能流量控制器整体功耗低，有效了保证了光伏供电的注水井的供电；10、井口流程和设备安装均按照规范化工艺施工；6总经费预算、资金筹措方式及来源 资 金 预 算 单位：万元资金来源预算金额其 中2021年2021年来源合计230万万95万其中新区财政拨款50万35万15万单位自筹180万100万80万银行贷款其 它资金支出预算金额其中：新区财政拨款计算根据资金总额230万50万其中人员费80万15万10位研发人员两年工资，每人每年

58、4万元设备费10万5万购置活塞式压力计能源资料费97万15万传感器、机壳、电子元器件、电路板、智能流量控制器实验外协费15万5万实验产品的加工和调试租赁费信息费差旅费16万5万冀东、新疆、胜利等油田学习调查会议费6万3万与专家沟通研讨技术问题贷款贴息费管理费其它费用6万2万设备检验费、专利费等期初运转费7工程进度安排工程起止时间：2021年7月2021年7月2021年7月2021年12月 中试阶段。根据油田实践需求，结合小试过程中发现的问题，完善系统硬件、软件功能。消费部分设备现场安装，检验改良效果。2021年1月2021年6月试消费阶段。完善、改良中试阶段存在的问题，同时车间进入备料、人员培

59、训、消费设备购置环节，开场少量试消费。并将系统设备再次现场安装，验证改良情况、产质量量、稳定性及适用性。2021年7月2021年12月 小批量消费、推行阶段。完善、改良上阶段存在的问题，车间小批量消费，产品进入推行阶段。2021年1月2021年6月 进入批量消费阶段然后从批量消费阶段进入批量消费规模运用阶段。根据市场需求，组织车间批量消费，到达在油田批量运用。8预期的经济、社会效益分析及成果运用、产业化衔接情况1、产品消费规模及产业化预测：年份消费才干套预测产量套单 价万元销售额万元备 注20217202112100302.781中试、小量试销2021年30010027270小批量消费、小批量

60、销售2021年6002002.6520小批量消费、小批量销售2021年10005002.51250批量消费、批量销售2021年12008002.41920大批量消费、大批量销售2、本钱与效益预测：年份202172021122021年2021年2021年2021年产量套30100200500800销售额万元8127052012501920总本钱万元8126048011801800利润万元01040701203、社会效益及运用效果：社会效益明显：工程曾经完成研发、现场实验、验收等任务，目前已进入中试及市场推行阶段。经现场运用证明：注水井流量远程控制系统是一个集采集、自动控制、传输、监测、展现和分析