松南氣田信息化提升的探索與實踐

王英杰

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等信息技術(shù)全面滲透，信息技術(shù)驅(qū)動社會生產(chǎn)力變革，帶動數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式、管理方式正在發(fā)生改變。新一代信息技術(shù)與先進制造業(yè)的深度融合，正在引發(fā)石化產(chǎn)業(yè)格局的重大變化與調(diào)整，積極推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加快產(chǎn)品、裝備、工藝、管理、服務(wù)等智能化步伐成為必然要求，松南氣田信息化提升從實時監(jiān)測、全面感知、一體協(xié)作、分級指揮等方面全面提升，形成事前預(yù)警、事中指揮、事后分析的信息化管理模式和預(yù)警智能化、監(jiān)控可視化、運行閉環(huán)化、決策精準(zhǔn)化、一體化協(xié)作的管理目標(biāo)。

關(guān)鍵詞： 信息化 ?智能化 ?氣田

隨著松南氣田開發(fā)年限增長、規(guī)模擴大，伴隨出現(xiàn)安全管控風(fēng)險難度增大、信息流轉(zhuǎn)缺乏信息化管控手段、開發(fā)生產(chǎn)優(yōu)化難度增大、崗位精細(xì)化管理水平低等問題，體現(xiàn)在硬件方面：網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，自控設(shè)備老舊，視頻監(jiān)控覆蓋面及功能欠缺，軟件方面：已部署SCADA、DCS、ESD及各個撬塊的PLC系統(tǒng)、氣田一體化平臺，但各套系統(tǒng)相對獨立，生產(chǎn)運行情況分析仍以人工分析為主。為保障氣田高效安全生產(chǎn)、提高生產(chǎn)運行效率、改善員工工作環(huán)境，優(yōu)化用工，按照“分級監(jiān)控、事前預(yù)警、應(yīng)急處置、閉環(huán)運行、智能調(diào)控、統(tǒng)籌管理”的規(guī)劃，開展松南氣田信息化提升建設(shè)。

1、主要建設(shè)內(nèi)容

基于松南氣田綜合管理調(diào)度指揮中心，搭建綜合管理調(diào)度指揮平臺，建立“五可”（可視、可檢、可記、可巡、可報）分級立體安全及生產(chǎn)的監(jiān)控管理體系。

1.1部署GIS平臺，建立三維仿真模擬

全面完善生產(chǎn)區(qū)4G無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，部署三維地理信息云服務(wù)平臺，為生產(chǎn)運行提供全方位的地理信息和導(dǎo)航支撐。完成全部生產(chǎn)節(jié)點（井場、集氣站、集輸處理站）三維平臺圖、三維等比模型等的測量與建模，并集成到統(tǒng)一GIS平臺。集成展示設(shè)備靜態(tài)信息、風(fēng)險分布、應(yīng)急逃生路線、設(shè)備運行動態(tài)、實時生產(chǎn)信息、人員定位等。將數(shù)據(jù)成果進行數(shù)字化、直觀化、可視化表達。

1.2生產(chǎn)運行協(xié)同指揮

設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)巡檢路線，巡檢人員配置手持機，建立在線巡檢任務(wù)并自動推送，集成展示所有生產(chǎn)動態(tài)信息展示，建立全部生產(chǎn)節(jié)點分類分級的異常預(yù)警機制，集成實時數(shù)據(jù)及報警信息進行綜合診斷，發(fā)現(xiàn)安全生產(chǎn)隱患及時推送，實現(xiàn)分級預(yù)警和處置，最大限度地實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的實時監(jiān)控、生產(chǎn)動態(tài)快速把握、生產(chǎn)問題及時發(fā)現(xiàn)和處置以及跨單位、跨部門、跨專業(yè)的配套聯(lián)動。建成實時監(jiān)控、視頻監(jiān)控、智能預(yù)警、遠程巡檢、生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)動態(tài)、生產(chǎn)值班、車輛運行管理、重點項目運行管理、生產(chǎn)周報等13個功能模塊。

1.3 安全生產(chǎn)智能化監(jiān)控

以“安全生產(chǎn)”為主體，圍繞設(shè)備運行、生產(chǎn)運行、安全風(fēng)險建立智能監(jiān)控模型，基于模型開展智能監(jiān)控，實現(xiàn)氣田生產(chǎn)安全一體化智能管控，設(shè)置HSSE管理和應(yīng)急管理兩大功能塊，建立HSSE檢查、隱患治理、風(fēng)險管控、直接作業(yè)管理、人員證件管理、應(yīng)急處置等17個功能模塊。

1.4設(shè)備全生命周期管控

通過設(shè)備全生命周期信息化管理，提升設(shè)備綜合效能，保障設(shè)備安全，減少設(shè)備隱患，逐步改變維修模式，提高預(yù)知維修水平。建立基礎(chǔ)管理、指標(biāo)監(jiān)控、操作標(biāo)準(zhǔn)管理、運行管理、維修管理、設(shè)備檢查、特種設(shè)備管理7個模塊。

1.5開發(fā)生產(chǎn)智能優(yōu)化

建立生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測、開發(fā)生產(chǎn)預(yù)警、生產(chǎn)動態(tài)分析功能，以EPBP數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對歷史數(shù)據(jù)進行擬合分析，提供可視化預(yù)測工具，進行產(chǎn)氣量、油壓、液氣比預(yù)測，適時對氣井未來的生產(chǎn)狀況進行合理預(yù)測;建立重點指標(biāo)的預(yù)警機制，包括產(chǎn)氣量、產(chǎn)液量、油壓等，利用趨勢算法，直接推送異常數(shù)據(jù)，減少異常氣井的響應(yīng)時間。

1.6 可視化展示與移動應(yīng)用

構(gòu)建大屏快速展示指標(biāo)，通過大屏幕實時展示生產(chǎn)動態(tài)、生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備管理、安全管理等指標(biāo)情況。設(shè)計了移動協(xié)同指揮模塊，可以進行指令接收和發(fā)布、關(guān)鍵生產(chǎn)流程監(jiān)控、氣井生產(chǎn)實時監(jiān)控、視頻監(jiān)控、應(yīng)急救援、待辦業(yè)務(wù)處理等。

2、應(yīng)用效果及效益分析

充分利用生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、巡檢數(shù)據(jù)、報警信息以及管理信息，建立貫穿氣田生產(chǎn)運行全環(huán)節(jié)、全過程的智能生產(chǎn)運行協(xié)同指揮中心，實現(xiàn)“問題發(fā)現(xiàn)-問題上報-問題處置-任務(wù)制定-任務(wù)執(zhí)行-跟蹤督辦-宏觀動態(tài)把控”的線上閉環(huán)管理，工作模式由巡檢+故障處理變?yōu)楸O(jiān)控+預(yù)維護，減少了巡檢人員和資料錄入人員機械式的重復(fù)勞動，日常巡檢時間由原來的2小時縮短為10分鐘，勞動效率大幅提升。

建立一套安全全過程監(jiān)控體制，以“安全生產(chǎn)”為主體，將設(shè)備、管理、生產(chǎn)、安全風(fēng)險監(jiān)控進行集成，實現(xiàn)分級預(yù)警和處置。裝置檢修期間，充分利用高清視頻監(jiān)控、直接作業(yè)管理、手持機等功能，對現(xiàn)場作業(yè)進行遠程監(jiān)控、現(xiàn)場作業(yè)票檢查等，開具高處作業(yè)、動火作業(yè)、受限空間作業(yè)等100余張電子票據(jù)，做到了對現(xiàn)場作業(yè)、人員狀態(tài)等的全程監(jiān)視，提升了現(xiàn)場管控水平，降低了作業(yè)風(fēng)險。

建設(shè)設(shè)備全生命周期管理體系，提升設(shè)備綜合效能。按照爐類、塔類、換熱類、泵類、電儀類等12個類別劃分，完成1000余套設(shè)備設(shè)施基本信息的完善，設(shè)備基礎(chǔ)電子臺賬完善率大幅上升。建立了現(xiàn)場巡檢、設(shè)備啟動、設(shè)備關(guān)停、設(shè)備保養(yǎng)、設(shè)備潤滑等8大類160多小類業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，將風(fēng)險識別、防控融入操作每個步驟中，基于JSA分析、HAZOP分析識別任務(wù)風(fēng)險，自動匹配任務(wù)對象，適時推送任務(wù)操作風(fēng)險提示，使員工能對每一個設(shè)備、每一項操作的危險源提前識別，有效降低安全隱患;對經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)未達標(biāo)設(shè)備進行平臺推送，加強薄弱環(huán)節(jié)管理;定時推送設(shè)備到期保養(yǎng)清單，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全附件、檢測及計量儀器檢驗到期情況，強化設(shè)備的預(yù)防性維修保養(yǎng)監(jiān)管，主要設(shè)備一、二級保養(yǎng)執(zhí)行及時率達到100%;進行設(shè)備運行監(jiān)測，實時監(jiān)測潤滑、能耗、故障等情況，對缺陷故障進行智能診斷與預(yù)測，強化感知能力。

生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測、開發(fā)生產(chǎn)預(yù)警，進一步推動了氣井精細(xì)化管理;整合生產(chǎn)動態(tài)、能耗管理、生產(chǎn)運行記錄等日常報表及氣井的生產(chǎn)曲線匯總生成生產(chǎn)報表模塊，方便了技術(shù)人員查閱。

松南氣田信息化提升建設(shè)，有效提高安全管理水平、生產(chǎn)運行效率和人員工作效率。具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。

[1] 趙洪濤. 淺談信息化技術(shù)在氣田建設(shè)中的應(yīng)用[J]. 中國科技信息， 2014（11）：93-94.

[2] 鐘斐艷， 胡德芬， 任玉清，等. 生產(chǎn)信息化在油氣田中的應(yīng)用及效果評價[J]. 天然氣工業(yè)， 2017， 037（011）：131-139.