随着原油用量的日益增加和油井数目的日益增多,对油井原油产量准确、及时、科学的计量,成为油田管理中的一项重要工作。本文在研究了国内外原油计量管理系统相关文献的基础上,结合当前最新的单片机技术、电子技术、通信技术、计算机技术和信息处理技术,设计和开发了高可靠、低成本、实时性好的油井远程无线计量管理系统。针对国内外油井远程无线计量管理系统发展现状和未来的发展趋势,本文提出了一种三层的系统结构模型：产液量数据参数采集传感器终端、数据中继站和数据管理中心。其中,传感器终端设计了基于热力学基本定律的温差式流量传感器,在测量装置内对原油进行加热,根据加热前后的温差计算产液量,其设计原理简单,参数测量简便,测量结果精度高；传感器测得的产液量参数,经过短距离无线数传模块传送至数据中继站,存储到大容量的存储器中,并且多个传感器采集的数据通过时分复用的方式共用一个中继站,节约了中继站的成本费和流量费；中继站获取的数据通过GPRS通信网络传输至各油田的数据管理中心,实现无线远程传输,数据管理中心根据传感器测得的参数进行产液量的计算,并完成数据的分析、打印和网络发布。另外,文章对温差法获取产液量的影响因素进行了分析,并对其中的主要因素——油井工作电参数进行了采集、分析和系统设计。论文对温差式流量传感器、电量计量传感器和数据中继站的硬件及软件设计做了详细介绍。传感器的硬件电路均以单片机P89LPC938作为核心处理器,采用模块化设计,在保证可靠性的基础上,提高了电路的集成度。中继站单元选用了基于ARM7内核的LPC2103微控制器作为核心处理器,实现了系统的低功耗设计。各部分的软件编制时也采用了模块化设计思想,同时兼顾各模块间的协调性,实现程序的高效性设计。硬件设计与软件设计的结合,使硬件设计简单、软件编制效率高,系统功耗低、性能优。系统首次采用了温差法测量产液量,这就要求系统安装之前进行参数的标定试验,即由当前流量测量精度较高的科里奥利质量流量计提供标准产液量,找出传感器测得参数和各种其它因素与产液量之间的函数关系式。这种与科里奥利流量计相结合的标定方式,即提高了测得产液量的精度,又降低了成本,扩大了传感器的适用范围。同时,只需在软件上简单设置,就可实现停机报警功能。测量数据的传输,选用了短距离无线数传模块与GPRS远程网络传输相结合的方式,在保证数据传输的实时性、可靠性的同时,降低了系统的运营成本。经过多次软硬件调试和现场试验,本系统实现了油井远程无线计量管理的所有功能。利用本系统所设计的装置,对现场多口油井进行了产液量数据采集,并与油田管理人员提供的标准产液量进行对比。实践证明,本系统所得产液量结果误差小、系统运行稳定可靠、易于维护,真正实现了油井计量的自动化、实时化,具有较好的应用效果。