1、石油是重要的化石能源,鉆井是石油勘探開發(fā)的主要手段,石油鉆井系統(tǒng)一般具有結(jié)構(gòu)復雜、工作環(huán)境多變、工況惡劣等特點。鉆井參數(shù)儀表是石油鉆井工程監(jiān)測鉆進過程并進行科學分析和決策的重要途徑,是鉆井工程的“眼睛”,它能夠?qū)崟r反映鉆井工況,是實現(xiàn)安全鉆井、優(yōu)化鉆井、平衡鉆井的重要工具。目前鉆井參數(shù)儀表正在由過去的機械、液壓儀表向數(shù)字化、智能化、集成化和網(wǎng)絡化方向發(fā)展。本文以鉆井參數(shù)儀表的發(fā)展趨勢為指導方向,參考當今國際先進水平,圍繞新型鉆井儀表的技

2、術(shù)特點展開研究工作,分三步完成了鉆井OPC一體化儀表系統(tǒng)的研發(fā)。
　　首先,在深入分析國內(nèi)外鉆井參數(shù)儀表技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎上,針對鉆井參數(shù)儀表系統(tǒng)的功能需求和應用特點,提出了基于OPC技術(shù)的鉆井一體化儀表系統(tǒng)總體體系架構(gòu):以數(shù)據(jù)采集器采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并集成PLC數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源,采用運行于人機界面上的前臺系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)監(jiān)控,采用運行于工控計算機上的后臺系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的存儲、查詢、打印,采用Simatic Net OPC服務器實現(xiàn)

3、數(shù)據(jù)采集器與PLC的雙向?qū)崟r數(shù)據(jù)交換。在確定系統(tǒng)架構(gòu)的基礎上,總體規(guī)劃了鉆井一體化儀表系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)以及整個系統(tǒng)的軟件功能。
　　其次,對系統(tǒng)研發(fā)過程中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)進行了深入的研究,其中包括前臺系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于OPC XML-DA技術(shù)的雙向數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、基于參數(shù)索引的前臺系統(tǒng)軟件動態(tài)配置方法以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于RS-485總線技術(shù)的數(shù)據(jù)采集方法等。針對前臺系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的實時雙向數(shù)據(jù)通訊問題,提出以OPC XML

4、-DA技術(shù)作為兩系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸方法,以前臺系統(tǒng)作為OPC服務器,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為客戶端,實現(xiàn)兩系統(tǒng)之間的實時數(shù)據(jù)交換;為提高前臺系統(tǒng)的適用性,提出一種基于參數(shù)索引的前臺系統(tǒng)軟件動態(tài)配置方法,拓展前臺系統(tǒng)的可配置功能,主要包括前臺系統(tǒng)監(jiān)控界面控件的可配置功能和配置參數(shù)的保持功能;針對鉆井現(xiàn)場環(huán)境惡劣、工況復雜等特點,提出采用布線簡單、抗干擾能力強的RS-485總線技術(shù)來進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集。
　　最后,在確定系統(tǒng)架構(gòu)以及對關(guān)鍵技術(shù)進