基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)氣田生產(chǎn)控本增效

王輝 薛江波 鄧志偉 朱和平 劉建亮

(中國石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司,新疆庫爾勒841000)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)氣田生產(chǎn)控本增效

王輝 薛江波 鄧志偉 朱和平 劉建亮

(中國石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司,新疆庫爾勒841000)

目前宏觀經(jīng)濟(jì)不景氣，油價(jià)低迷，經(jīng)營形式嚴(yán)峻，“開源”難度大。以物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)為契機(jī)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)降本增效，是深入貫徹中石油2016年會(huì)議精神和開源節(jié)流降本增效工作部署的有效措施，是進(jìn)一步推進(jìn)基層班組成本管理由粗放式向精細(xì)化轉(zhuǎn)變的高效手段，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)的有力舉措。本文介紹了克拉作業(yè)區(qū)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)降本增效的方式及取得的效果。

物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)字油田；預(yù)警

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。2011年，國家提出了“物聯(lián)網(wǎng)十二五發(fā)展規(guī)劃”，分析了我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀和面臨形勢(shì)，確立了物聯(lián)網(wǎng)今后發(fā)展的指導(dǎo)思想、發(fā)展原則和目標(biāo)，提出“十二五”期間物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的八項(xiàng)主要任務(wù)。

為了推進(jìn)中國石油業(yè)務(wù)領(lǐng)域的信息化建設(shè),提高油氣生產(chǎn)管理水平,實(shí)現(xiàn)信息化與工業(yè)化的融合,《中國石油“十二五”信息技術(shù)總體規(guī)劃》提出了建設(shè)“油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”。

克拉2氣田是國家“十五”重點(diǎn)工程之一，是“西氣東輸”的源頭，克拉2氣田由于其重要性被列入物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的試點(diǎn)之一，于2012年10月18日，啟動(dòng)項(xiàng)目建設(shè)。

1 物聯(lián)網(wǎng)在克拉作業(yè)區(qū)的應(yīng)用

按照物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層的架構(gòu)，克拉現(xiàn)有流量儀表、壓力儀表、溫度儀表、閥門反饋、可燃?xì)怏w探測(cè)器、火焰探頭、攝像頭即為感知層，負(fù)責(zé)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)；通過光纖將克拉生產(chǎn)網(wǎng)數(shù)據(jù)同步到生產(chǎn)網(wǎng)PHD實(shí)時(shí)庫服務(wù)器，在通過單向網(wǎng)閘和防火墻同步到克拉辦公網(wǎng)和油田的PHD實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，這部分設(shè)備構(gòu)成感知層；通過采集的數(shù)據(jù)，A11油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)在克拉建立了10個(gè)子系統(tǒng)作為應(yīng)用層。

通過油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)油田的完成，以海量的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)為對(duì)象的各種應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)，把大數(shù)據(jù)的手段和方法引入管理領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化的有效路徑，也是大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的必然要求。

2 物聯(lián)網(wǎng)與降本增效

生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制、生產(chǎn)工藝的流程優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變、生產(chǎn)效率的提高、管理水平的提升。

2.1 提高生產(chǎn)管理水平

將生產(chǎn)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)睫k公網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)在辦公網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)網(wǎng)油氣生產(chǎn)運(yùn)行情況。單井、管網(wǎng)、處理廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，讓管理人員快速了解生產(chǎn)概況工程、工藝專家可會(huì)診現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行；

有針對(duì)性的轉(zhuǎn)變問題處理方式?；诟咝У臄?shù)據(jù)分析功能，將發(fā)現(xiàn)問題，處理問題的管理方式轉(zhuǎn)變成提前預(yù)測(cè)變動(dòng)，提前做好布置的新型管理方式。

2.2 提高人員工作效率，節(jié)省人工成本

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，使得組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化、業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、生產(chǎn)方式變革，基本實(shí)現(xiàn)中小型站場(chǎng)無人值守，例如對(duì)注水井進(jìn)行無人值守改造，每年可減少承包合同30萬精。簡合并部分基層班組，減少一線用工人數(shù)，作業(yè)區(qū)轉(zhuǎn)崗分流11人，由此帶來了減人增效，減崗增效、換崗增效。

2.3 減少報(bào)表收集與溝通時(shí)間，提升工作效率

以往，現(xiàn)場(chǎng)人員需要手動(dòng)抄寫報(bào)表，之后錄入電腦形成電子表格，過程復(fù)雜。通過生產(chǎn)管理子系統(tǒng)的建設(shè)，可以對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集、匯總、傳輸，為數(shù)據(jù)管理提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、有效的匯總數(shù)據(jù)，減少報(bào)表收集與溝通時(shí)間，提升工作效率。2014年，單次報(bào)表制作人工時(shí)為4.25小時(shí)/次，2016年，單次報(bào)表制作人工時(shí)為2小時(shí)/次。同時(shí)還降低了紙張、文具消耗，一年可節(jié)約1萬元。

2.4 減少生產(chǎn)維護(hù)成本

通過生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集功能，現(xiàn)場(chǎng)由人工巡檢，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮友簿?，巡檢次數(shù)由兩次降為一次，減少巡檢車輛消耗，包括車輛油耗、保養(yǎng)維護(hù)費(fèi)用，一年可節(jié)約約12萬元。同時(shí)減少一線員工在高溫、高壓、有毒氣體等惡劣、艱苦、危險(xiǎn)地帶工作時(shí)間，提高員工幸福指數(shù)。

2.5 減少產(chǎn)量損失

實(shí)時(shí)掌握油田現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)采油設(shè)備故障，及時(shí)維修維護(hù)，減少產(chǎn)量損失。通過與站隊(duì)合作，總結(jié)分析現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中的問題、處理方法，形成預(yù)警規(guī)則，利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，制作了預(yù)警系統(tǒng)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常，摸清油氣井生產(chǎn)規(guī)律，制定科學(xué)合理的生產(chǎn)措施，優(yōu)化油田開發(fā)方案，減少管理層級(jí)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。例如單井壓力預(yù)警只有高報(bào)、高高報(bào)、低報(bào)和低低報(bào)，數(shù)據(jù)設(shè)定為固定值，預(yù)警項(xiàng)目比較單一，壓力的變化趨勢(shì)無法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生報(bào)警后，不到1分鐘單井關(guān)閉，處理時(shí)間短暫，無法采取有效的措施。增加了泄漏、凍堵、攜液能力、水合物生成預(yù)警，及時(shí)提醒值班人員異常，因此可避免由于預(yù)警信號(hào)問題導(dǎo)致的關(guān)井，減少產(chǎn)量損失。

3 結(jié)語

本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)克拉作業(yè)區(qū)的效益進(jìn)行了詳細(xì)的分析與闡述，油氣物聯(lián)網(wǎng)作為新興產(chǎn)業(yè)在將來將扮演著重要的角色，利用物聯(lián)網(wǎng)的新技術(shù)和基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用的信息集成技術(shù)，必定為克拉2氣田生產(chǎn)管理模式激發(fā)更多的活力，提升安全管理水平。

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王輝（1991-），男，湖南衡陽人。助理工程師，主要從事工藝自動(dòng)化相關(guān)工作。