柱塞气举边缘智能控制系统

柱塞气举技术是气举采油技术系列之一。它是通过利用油井气层的气体（或外加气源气体）推动井下柱塞，举升油层液体的一种间歇举升方式。寄云柱塞气举边缘智能控制系统基于强大的边缘计算能力和智能数据分析模型，实现举升工艺制度智能优化，安全、智能、高效地管理各大油田的柱塞气举井。

需求场景

寄云柱塞气举边缘智能控制系统由智能控制器、电动执行机构、调节阀以及太阳能系统组成，可配合单通道、双通道型式井口防喷装置使用，可配电动调节阀、电动开关阀等多种控制阀型式，能适应井下单级、多级柱塞工艺，自适应刷式柱塞、柱状柱塞等多种井下工具，广泛应用于各大油田的柱塞气举工艺控制。

该系统按中石油 A11 生产物联网规范采集气井套压、油压、回压、流量、温度和柱塞到达等信号，利用控制器强大的边缘计算能力和内嵌的算法模型，实时识别井筒积液，根据井筒积液和排液实时计算生产能力，实现多种柱塞气举工艺制度的智能控制。该控制系统提供本地操作界面，实现本地的监测和控制调试，无缝接入寄云油气生产物联网节点和油田生产物联网，实现远程监测、控制和举升工艺制度优化。

方案优势

边缘智能：系统部署了积液智能识别高级算法模型，能够实时识别井筒积液和排液过程，实现举升工艺制度的智能优化。系统根据控制策略和参数实现智能间开（可替代智能间开控制系统），并支持部署和应用客户自定义的机器学习和 AI 分析模型。
安全性：系统实时监控井口异常状态，包括压力异常、柱塞速度异常，以及调节阀、开关阀执行机构故障，根据故障及压力安全模式关井。通过本地和远程操作权限管理、数据加密传输、物联网设备鉴权等安全措施，保证系统操作和数据传输的安全。
兼容性：系统满足中石油 A11 生产物联网规范/中石化生产信息化系统规范，支持按规范从控制系统采集井口数据。系统兼容多种传感器以及支持更改传感器量程，实现传感器的灵活更换。另外，系统也支持 Zigbee、4G/5G、NB-IoT 等多种通信方式，无缝对接寄云油气生产物联网节点及其他基于 MQTT 连接的物联网平台。

方案功能

井口监控

系统提供本地数据采集和监控功能，采集油压、套压、回压、流量、井口温度、柱塞到达、阀门开度等信号，以及太阳能系统和执行机构系统的状态数据。系统采集的数据实时同步到寄云油气生产物联网节点，支持断网续传，并提供长达 3 个月的本地数据存储。系统按照中石油 A11 生产物联网规范和中石化 PCS 生产信息化系统规范进行开发，支持外部系统按标准采集井口数据。

报警管理

系统实时监控井口异常状态，为不同的异常事件设置不同的报警级别，并按油气行业要求提供异常处理的标准操作。通过本地报警管理，可实现不同级别报警复位、确认和管理。

智能控制

系统支持本地切换多种柱塞气举工艺控制策略，包括手动模式、时间模式、压力模式、压力微升模式、柱塞速度优化模式等模式。通过手动模式，可进行本地开关井操作。通过时间模式和压力模式，可替代智能间开控制系统，实现智能间开。系统部署了积液智能识别高级算法模型，能够实时识别井筒积液和排液过程，自动采用压力微升、柱塞速度优化等控制策略来智能优化举升工艺制度。另外，系统也支持部署和应用用户自定义的机器学习和 AI 分析模型。

参数配置

系统支持本地设置运行参数，包括设置开关井时间、开关井套压、回压高低限、载荷系数和柱塞速度上下限，能够实现灵活的控制参数和报警阈值配置。通过本地修改仪表量程参数，方便现场采用和更换不同量程的变送器。系统也支持通讯参数的配置，通过 MQTT 与寄云油气生产物联网节点或者其他物联网平台通讯。

远程监控

该控制系统无缝对接寄云油气生产物联网节点，可实现远程组态监控、远程开关井、远程固件升级（FOTA）和软件升级（SOTA），以及运行参数和计量参数的远程配置。