智能化建設(shè)為經(jīng)營(yíng)管理“護(hù)航”

□ 王 淦

智能化建設(shè)為經(jīng)營(yíng)管理“護(hù)航”

□ 王 淦

普光氣田積極推廣應(yīng)用信息化、數(shù)字化技術(shù)和手段，加快智能化氣田建設(shè)，不斷提高生產(chǎn)管理效率和經(jīng)營(yíng)管理水平。

“只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng)所有施工人員的移動(dòng)位置、違章記錄等動(dòng)態(tài)信息就能一目了然。如果有人闖入危險(xiǎn)場(chǎng)所，電腦監(jiān)控屏幕上紅色警示燈就會(huì)亮起，我們會(huì)派人第一時(shí)間進(jìn)行處理。”日前，在中原油田普光氣田生產(chǎn)管理中心4樓的辦公室，天然氣凈化廠安全管理辦公室主任胡文明打開(kāi)電腦，給記者展示著該廠新投用的智能化員工管理系統(tǒng)。

這個(gè)系統(tǒng)依靠先進(jìn)的GPS定位技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的精確跟蹤。當(dāng)天，胡文明因參加部門會(huì)議沒(méi)能趕往施工現(xiàn)場(chǎng)，但通過(guò)智能化管理系統(tǒng)，他實(shí)時(shí)掌握著天然氣凈化廠安全隱患治理施工人員的一舉一動(dòng)。對(duì)此，胡文明說(shuō)，這一切歸功于普光氣田穩(wěn)步推進(jìn)的智能化氣田建設(shè)。

普光氣田是我國(guó)成功開(kāi)發(fā)的首個(gè)高含硫大氣田，是世界上建設(shè)難度最大、開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)最高的氣田之一。針對(duì)氣田安全環(huán)保和開(kāi)發(fā)管理難題，普光分公司將信息化、數(shù)字化作為提高管理效能、降低成本的重要手段，加快推進(jìn)智能化氣田建設(shè)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣田安全高效經(jīng)營(yíng)，目前已成為智能化建設(shè)的示范區(qū)。

全方位監(jiān)控：事故隱患無(wú)處藏身

“畫面顯示正常，管線走向清晰可見(jiàn)！” 5月12日，在普光氣田普光201集氣站附近山坡上，采氣廠員工劉海濱操縱無(wú)人機(jī)，對(duì)集氣站及其周邊管線進(jìn)行了一次巡檢。只用不到10秒鐘，飛機(jī)搭載的高清數(shù)碼相機(jī)就把集氣站附近兩平方千米區(qū)域的景象掃描了一遍。

引進(jìn)無(wú)人機(jī)巡線系統(tǒng)，是普光分公司結(jié)合普光地域特點(diǎn)，加強(qiáng)智能化管網(wǎng)建設(shè)，提升氣田安全工作水平所做的具體工作之一，也是該系統(tǒng)首次在國(guó)內(nèi)高含硫氣田使用。據(jù)介紹，該系統(tǒng)可做到無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)視頻異地查看，實(shí)現(xiàn)氣田管道巡檢監(jiān)控?zé)o死角。

普光氣田地處川東北的崇山峻嶺中，山勢(shì)險(xiǎn)峻，河道縱橫，單井分布廣，集輸管道縱深30余公里，生產(chǎn)一線受制于溝壑縱橫、植被茂密，員工靠雙腳巡檢管道，大海撈針般防范隨時(shí)可能發(fā)生的意外情況，投入人力、物力，付出的是無(wú)比的艱辛，影響了工作效率。

為提高管道巡檢效率和應(yīng)急處置能力，普光氣田吸收國(guó)內(nèi)外氣田先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)，把智能化作為提升安全管理水平的重要手段，加強(qiáng)遠(yuǎn)程自動(dòng)操控和現(xiàn)場(chǎng)可視化技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)信息化手段和智能化方法，提高了職工對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況的感知能力、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力和快速反應(yīng)能力。

普光氣田集輸管道沿線的閥室和隧道位于山間。閥室具有緊急切斷功能，隧道是集輸管道穿山越嶺的通道。過(guò)去，借助SCADA系統(tǒng)，員工能夠了解閥室和隧道中儀表、設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，了解其“內(nèi)在”，但無(wú)法看到其“外表”，需要巡線工每天巡查，消除安全隱患。

今年，普光分公司借助安全隱患治理工程，升級(jí)了SCADA系統(tǒng)，在集氣站場(chǎng)閥室、凈化廠廠區(qū)及集輸管線穿過(guò)的隧道，安裝了900個(gè)硫化氫探頭，當(dāng)發(fā)生火警或有毒氣體泄漏時(shí)，警情發(fā)生點(diǎn)周圍的所有監(jiān)控?cái)z像頭會(huì)自動(dòng)鎖定該區(qū)域，全方位、多角度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

“它們就像一個(gè)個(gè)‘隱身警察’，發(fā)揮著千里眼、順風(fēng)耳的作用，24小時(shí)全程保護(hù)著管線、設(shè)備的安全?！逼展夥止靖苯?jīng)理熊良淦介紹說(shuō)，這些探頭的監(jiān)測(cè)距離達(dá)到1000米，只要硫化氫濃度超過(guò)10ppm，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)在不到1秒的時(shí)間響應(yīng)?！艾F(xiàn)場(chǎng)任何風(fēng)吹草動(dòng)，都逃不過(guò)這些監(jiān)測(cè)設(shè)備的火眼金睛。”

為確保氣田安全，普光分公司建立了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的高度智能化的“四級(jí)關(guān)斷體系”，一旦氣田某個(gè)生產(chǎn)區(qū)域發(fā)生異常，這套體系能自動(dòng)判斷、迅速反應(yīng)，完成全氣田關(guān)斷、支線關(guān)斷、單站關(guān)斷、單井關(guān)斷等四級(jí)關(guān)斷。如果遇到突發(fā)情況，在兩分鐘內(nèi)就可以關(guān)閉所有氣井，通過(guò)智能化保證安全運(yùn)行。

普光氣田經(jīng)歷的一次險(xiǎn)情驗(yàn)證了這套體系的可靠性。當(dāng)時(shí)，普光地區(qū)強(qiáng)烈的雷電導(dǎo)致供電線路閃停，天然氣凈化廠運(yùn)行的部分設(shè)備失去動(dòng)力。在這一意外情況出現(xiàn)的瞬間，氣田的四級(jí)關(guān)斷系統(tǒng)緊急啟動(dòng)，第一時(shí)間切斷高含硫天然氣來(lái)源，避免了事態(tài)擴(kuò)大。

普光分公司還開(kāi)展了三維仿真系統(tǒng)建設(shè)，建成投用了智能化管線管理系統(tǒng)和集輸站可視化應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)20余處站場(chǎng)設(shè)施、設(shè)備信息、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的三維可視化管理。數(shù)字地圖使普光氣田一覽無(wú)余，在生產(chǎn)前端實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)視頻監(jiān)控、系統(tǒng)預(yù)警報(bào)警、氣井壓力參數(shù)自動(dòng)讀取等功能，為應(yīng)急指揮人員提供全方位的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息和實(shí)時(shí)畫面，為加強(qiáng)安全監(jiān)控提供了必要技術(shù)手段。

“利用數(shù)字化監(jiān)控手段，全面提升了防控能力，使安全環(huán)保隱患難以容身。”熊良淦介紹，投產(chǎn)運(yùn)行6年來(lái)，普光氣田始終實(shí)現(xiàn)保持人員零傷害及高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)安全受控目標(biāo)，確保了氣田生產(chǎn)及周邊公眾安全。

全過(guò)程監(jiān)測(cè)：清潔生產(chǎn)達(dá)到一流水平

在普光氣田天然氣凈化廠中控室，打開(kāi)電腦操作界面的DCS系統(tǒng)，該廠6套聯(lián)合裝置12個(gè)系列的二氧化硫?qū)崟r(shí)排放數(shù)據(jù)一目了然。

“我們?cè)趦艋b置廢氣排放口處都安裝有在線自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備，對(duì)尾氣二氧化硫排放實(shí)行全天候監(jiān)測(cè)。一旦出現(xiàn)異常情況，會(huì)及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)工藝甚至進(jìn)行停工整改。”天然氣凈化廠廠長(zhǎng)焦玉清說(shuō)。

作為亞洲最大的天然氣凈化廠，普光天然氣凈化廠年處理高含硫天然氣百億立方米，尾氣排放量大，處理工藝復(fù)雜，在對(duì)其凈化過(guò)程中，稍有不慎產(chǎn)生的二氧化硫就會(huì)造成大氣污染，一點(diǎn)兒閃失都會(huì)影響到附近村民的生產(chǎn)和生活。

為切實(shí)呵護(hù)大巴山的碧水藍(lán)天，在普光氣田開(kāi)發(fā)之初，普光分公司就確立了打造“生態(tài)工程、綠色氣田”的目標(biāo)，將工業(yè)廢氣二氧化硫的減排與控制作為環(huán)境保護(hù)與治理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

普光分公司廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)和傳感等技術(shù)，投資數(shù)億元?jiǎng)?chuàng)新形成了大規(guī)模硫黃回收尾氣深度處理技術(shù)，確保大流量尾氣中二氧化硫的有效脫除。同時(shí)，在廢氣外排口處安裝有13套煙氣自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備，當(dāng)發(fā)生氣體排放不達(dá)標(biāo)時(shí)，警情發(fā)生點(diǎn)周圍的所有監(jiān)控?cái)z像頭會(huì)自動(dòng)鎖定該區(qū)域，全方位、多角度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，自動(dòng)上傳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

“按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，普光氣田二氧化硫排放濃度指標(biāo)是960毫克/立方米，而普光分公司制定了600毫克/立方米的二氧化硫排放濃度標(biāo)準(zhǔn)?！苯褂袂逭f(shuō)，在實(shí)際運(yùn)行中，普光分公司通過(guò)不斷開(kāi)展技術(shù)革新和管理優(yōu)化，將二氧化硫排放濃度指標(biāo)控制在目前每立方米270毫克以內(nèi)。

“智能化的綠色氣田是普光氣田的最大亮點(diǎn)，正是有了這樣的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)保障，才能把毒氣安全地變成清潔的工業(yè)、商業(yè)用氣?！毙芰间普f(shuō)。與美國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家典型高含硫氣田對(duì)比，普光氣田硫黃回收率、二氧化硫排放控制方面已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。投產(chǎn)6年來(lái)，普光氣田周邊生態(tài)環(huán)境保持良好，榮獲國(guó)家綠色礦山試點(diǎn)單位稱號(hào)。

全鏈條融合：大數(shù)據(jù)助力高效經(jīng)營(yíng)

信息化是提升管理效益、降低生產(chǎn)成本的重要舉措之一。在推進(jìn)智能化氣田建設(shè)的過(guò)程中，普光氣田一方面加快視頻監(jiān)控裝置、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，強(qiáng)化動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集管理，努力實(shí)現(xiàn)管理程序科學(xué)化、信息化；另一方面致力于精細(xì)生產(chǎn)過(guò)程管理，不斷探索信息智能控制技術(shù)在生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，為提高經(jīng)營(yíng)管理水平提供充分的技術(shù)支持。

今年，面對(duì)下游市場(chǎng)變化的生產(chǎn)實(shí)際，天然氣凈化廠組織相關(guān)人員對(duì)氣田凈化裝置智能儀表管理系統(tǒng)進(jìn)行攻關(guān)。他們提高利用數(shù)字化信息技術(shù)，建立仿真優(yōu)化運(yùn)行數(shù)字模型，通過(guò)量化控制、合理分析，找到裝置運(yùn)行的最佳優(yōu)化區(qū)間，繪制了生產(chǎn)運(yùn)行曲線、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行曲線和能耗曲線。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中偏離最優(yōu)工作區(qū)間時(shí)，會(huì)自動(dòng)進(jìn)行聲光報(bào)警提醒，崗位人員只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可對(duì)壓力、閥門開(kāi)度值等參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)，并可在非穩(wěn)態(tài)狀況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，盡快將裝置調(diào)整到最優(yōu)工作區(qū)。

□ 廠方代表現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)普光氣田員工操作無(wú)人機(jī)。 祝廣影 攝

“運(yùn)用這套智能儀表管理系統(tǒng)，我們可以根據(jù)下游用氣變化情況，計(jì)算出不同負(fù)荷下單列裝置開(kāi)停工成本與效益的盈虧平衡數(shù)值，使裝置開(kāi)停機(jī)有了效益‘硬杠杠’，為氣田‘寒冬突圍’注入新的動(dòng)力?！苯褂袂逭f(shuō)

普光氣田在發(fā)展的早期階段缺乏管理經(jīng)驗(yàn)，為把生產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)降到最低，給每個(gè)集氣站配備了大量的操作人員。隨著氣田開(kāi)發(fā)的不斷深入，開(kāi)發(fā)人員逐步摸清了氣田的生產(chǎn)規(guī)律，集氣站不需要太多的值班人員，管理模式改革被提上議事日程。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需求，普光氣田將單井遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)、自調(diào)自控技術(shù)運(yùn)用到氣田生產(chǎn)中，探索推進(jìn)聯(lián)合集氣站建設(shè)，變單站值守為區(qū)域集中值守，不僅有效地提高了生產(chǎn)效率和安全系數(shù)，而且大大簡(jiǎn)化了管理鏈條。

毛壩5023聯(lián)合集氣站就是這樣的一座聯(lián)合集氣站。通過(guò)數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸系統(tǒng)，普光氣田將毛壩502集氣站氣井的套壓、油壓、流量、溫度等生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整體遷移，毛壩503集氣站技術(shù)人員只要輕點(diǎn)鼠標(biāo)便可知道502氣井的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，為氣井號(hào)脈、診病，不出門就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)502集氣站生產(chǎn)監(jiān)控和緊急關(guān)斷。數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集、生產(chǎn)狀態(tài)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控、重點(diǎn)要害設(shè)備能遠(yuǎn)程自動(dòng)啟停，生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)智能管理。

“這不僅是簡(jiǎn)單的減少工作量，真正體現(xiàn)的是提質(zhì)增效?！贝鬄巢蓺鈪^(qū)經(jīng)理高強(qiáng)介紹說(shuō)。過(guò)去兩個(gè)集氣站一共需要16個(gè)人值守，每天要巡3次井，還要巡檢、維護(hù)設(shè)備等，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。實(shí)施無(wú)人值守后，過(guò)去在毛壩502集氣站值班的8個(gè)人，現(xiàn)在已經(jīng)充實(shí)到作業(yè)區(qū)的其他崗位，極大緩解了作業(yè)區(qū)人員緊張的問(wèn)題，同時(shí)又可以降低送班、巡檢車輛的成本開(kāi)支。

“數(shù)字化成果的應(yīng)用，極大地支持了生產(chǎn)管理和研究，全面、精準(zhǔn)、高效、安全的數(shù)字化管理，化繁為簡(jiǎn)讓工作更高效，借助互聯(lián)網(wǎng)的手段，我們已經(jīng)切身體驗(yàn)到數(shù)字化帶來(lái)的便利和高效?！辈蓺鈴S廠長(zhǎng)張分電說(shuō)。

（作者單位：中原油田）