油田設備信息化管理現狀分析及優(yōu)化建議

張宇

大慶油田信息技術公司北京分公司

油田設備是企業(yè)固定資產管理的重要內容,也是油田生產的重要工具,設備管理是油田日常管理工作的重點,設備維護與檢修不及時,將會影響油田生產效率,嚴重時還會帶來生產事故,因此加強設備管理是企業(yè)提高整體經濟效益的重要途徑,也與安全生產、降本增效密切相關.

隨著石油行業(yè)改革的深層次推進,油田生產經營環(huán)境發(fā)生了深刻的變化,面對競爭激烈的市場局面,傳統(tǒng)的設備管理模式已經無法適應油田高質量發(fā)展的要求,迫切需要改進.隨著"云計算"、"物聯(lián)網"、"大數據"等信息化技術的發(fā)展,以及"互聯(lián)網+"的提出,為油田設備信息化管理提供了新思路及新的技術手段.分析目前設備管理工作的現狀及不足采取相應改進措施,開展與之相關的信息系統(tǒng)建設,才能滿足當前設備管理的要求,進而提升油田的生產水平,促進企業(yè)向前發(fā)展.

1 油田設備管理現狀

根據現狀調查發(fā)現,目前油田設備管理普遍存在著管理效率低、資料不齊全、故障診斷難等問題.

油田設備一般按公司、廠、礦(大隊)三級管理,管理部門既有主要負責內部的統(tǒng)籌、采購管理的部門,還有管理設備工藝、生產等部門,同時還有對設備進行監(jiān)督管理、維修、檢測等部門,此類工作內容相對分散,未能完全協(xié)調運作的狀況導致了設備管理效率較低的問題[1].

在油田設備管理中,還存在著資料不完善等問題,與設備相關的清單、臺賬信息、技術檔案的建立工作尚不完善,設備資料分散,特別是有些設備使用時間較長,資料丟失,僅靠設備銘牌了解情況,很大程度上為設備維修更換帶來了困難,降低了管理效率,也影響了生產效率[2-3].

在設備管理中比較突出的問題還體現在設備故障的發(fā)現和處理能力較弱.設備故障分析是一項復雜的工作,涉及的理論學科和知識眾多,沒有一套成熟有效的設備故障發(fā)現和處理方法.同時,各油田的故障診斷設備嚴重不足,機械設備往往發(fā)生嚴重故障,甚至是造成安全事故后才能引起注意.

2 油田設備信息化管理

近年來,中國石油始終推進ERP系統(tǒng)建設和應用,取得了不錯的應用效果.ERP系統(tǒng)將信息技術與管理緊密結合起來,在企業(yè)管理中的應用體現了對供應鏈資源的管理,其在設備管理上的業(yè)務主要包括設備購置、設備資料管理、設備維護保養(yǎng)等[4-5].

ERP系統(tǒng)實現了設備購置管理的各個環(huán)節(jié)的集中管理.在設備資料管理中,對于設備管理規(guī)章制度、設備使用說明書、操作流程、保養(yǎng)措施、圖片、設備評價報告等管理資料,ERP系統(tǒng)能將它們掛接于特定的文檔服務器,以供每個單位進行查閱與使用,同時在系統(tǒng)內能共享全部設備管理資料.在ERP系統(tǒng)中,使用單位按照設備運行記錄,在系統(tǒng)中定期建立設備維護保養(yǎng)單,由設備管理人員進行維護與保養(yǎng)并記錄,設備主管部門利用系統(tǒng)中的設備保養(yǎng)記錄,調取現場設備保養(yǎng)狀況,實現設備使用單位對維護保養(yǎng)設備的檢查與監(jiān)督,保證設備的完好[4-5].

中國石油在生產管理系統(tǒng)的推進中也包含了設備管理的內容,例如采油與地面工程運行管理系統(tǒng)(A5)(表1~表3).A5系統(tǒng)分為采油工程子系統(tǒng)和地面工程子系統(tǒng),在采油工程子系統(tǒng)中實現了井口設備數據、設備運行參數及設備檔案的管理;在地面工程子系統(tǒng)中根據不同系統(tǒng)的生產工藝要求,對間、站、庫等地面設施中的各種應用設備進行了分類管理,管理設備的屬性數據和運行數據.在設備管理功能中實現了按設備類型統(tǒng)計、根據設備參數進行自定義查詢、設備使用時間統(tǒng)計、設備運行數據查詢等功能,可以輔助生產管理人員了解設備應用情況,也可以在一定程度上輔助設備管理人員開展故障排查、使用壽命預測等工作[6-7].

表1 A5-原油集輸與處理系統(tǒng)設備分類管理Tab.1 A5-classified management for equipment of crude oil gathering and processing system

表2 A5-原油集輸與處理系統(tǒng)設備屬性數據Tab.2 A5-equipment attribute data of crude oil gathering and processing system

冀東油田針對設備使用和維修管理建設了設備預警系統(tǒng)(圖1).針對不同設備的維檢修規(guī)律及日期,應用信息手段判斷提醒應維護檢修的日期,輔助不同設備得到及時檢修,有效保障油田業(yè)務順利開展.系統(tǒng)可實現生產參數自動預警功能,及時向用戶提供需維護檢修的設備信息與檢修日期,為完成設備的維護檢修工作提供信息支持.通過大型設備維檢修的自動預警功能,標識出超出正常范圍的指標項,并基于圖表對預警指標進行直觀展示,及時提醒生產人員,減少生產事故的發(fā)生[8].

表3 A5-原油集輸與處理系統(tǒng)設備(加熱爐)屬性數據Tab.3 A5-equipment(heating furnace)attribute data of crude oil gathering and processing system

隨著油田數字化工作的開展,各站場普遍配備了SCADA/DCS/PLC等工業(yè)控制系統(tǒng),通過采集生產工藝參數對天然氣壓縮機、注水泵、輸油泵等關鍵設備運行狀況進行實時監(jiān)控,通過設置監(jiān)測點閾值實現超限報警,一些技術管理部門也在嘗試定期采集設備振動數據,利用狀態(tài)監(jiān)測軟件進行分析,實現重要設備離線狀態(tài)監(jiān)測.

4 結束語

從油田設備信息化管理的現狀看,設備的采購、運行管理、檢測診斷等并未形成完整統(tǒng)一的信息系統(tǒng),沒有建立統(tǒng)一的設備監(jiān)測平臺對關鍵設備進行集中監(jiān)測,無法全面實時掌控設備的運行狀態(tài).目前主要按照固定周期對設備進行維護保養(yǎng),預防性維護策略不足,長此以往會增加設備維護成本.缺少設備健康指數的定量表征,無法綜合判斷設備健康狀況,無法評判設備綜合運行狀態(tài)的優(yōu)劣,無法預知設備的健康狀態(tài).設備故障不能及時發(fā)現,無法通過設備的歷史故障特征值來預測未來的運行狀態(tài)和故障發(fā)展趨勢[9-10].應積極采取優(yōu)化措施,完善油田設備信息化管理系統(tǒng),提高企業(yè)綜合競爭力.

3 優(yōu)化措施

建議油田設備信息化管理立足于運維角度進行優(yōu)化.

(1)建立設備預警機制系統(tǒng),實時監(jiān)測設備狀態(tài)參數,幫助用戶隨時隨地全面掌握設備的運行狀況.

(2)建立基于設備運行狀態(tài)數據的設備故障預測模型,實時預測設備故障并報警,幫助客戶及時發(fā)現生產安全隱患、避免大的設備故障及安全事故.

圖1 冀東油田大型設備維檢修預警系統(tǒng)主要數據及系統(tǒng)功能Fig.1 Main data and system function of repair and maintenance early warning system for large-scale equipment in Jidong Oilfield

(3)通過生產運行數據分析設備運行狀況、生產環(huán)境,識別潛在的危害因素,輔助采取綜合應對措施,確保設備長周期處于良好運行狀態(tài),提高設備可靠性.

(4)實現設備管理指標動態(tài)監(jiān)控,通過對運行效率、故障率、連續(xù)運行時間、設備利用率、設備完好率等指標監(jiān)控,實時掌握設備管理狀況.

(5)建立專家資源系統(tǒng),對設備出現的異常、故障情況,無法確定具體原因時可求助專家獲取專業(yè)技術與知識,協(xié)助分析解決.