2019年03月01日 星期五 国内统一刊号:CN51—0098     中国•企业家日报

智能“云端”的发展答卷

来源:企业家日报 作者:

1.jpg

  ■ 蒋玲 刘亚雄

  自2013年西北油田启动探索智能油田建设步伐以来,有效推动了用工水平、生产方式及安全管理的巨变。通过不断推动和创新智能化技术,实现了用工形式由人工巡检、人工采集向自动采集、全面感知的转变,管理上由专业分割、互相独立向信息共享、业务协同转变,生产方式由人员驻井、人工操作向无人值守、自动控制转变。

  目前,中石化西北油田分公司引进综合研究软件9类51套,全面支撑地震资料采集处理解释、储层预测、油气藏建模、采油、压裂等业务综合研究;建设起南北疆两大网络体系,网络延伸到油田站库、单井,建设光缆3457公里,实现了“主干万兆”和环路保护,支撑了各类业务高速安全、稳定运转。

  通过信息化、自动化手段,完成了西北油田井站数据采集全覆盖,建立了局、厂、管理区三级指挥中心,部署了统一的生产指挥系统(PCS),实现了跨越千里的高效指挥,油田油气生产信息化率先在中国石化上游板块实现了可视化全覆盖,19座中小型站库、28座变电站实现无人值守,1899口采油井实现远程自动控制,125座站库实现了数据自动采集全覆盖。

  西北油田油气井数较2012年增加600多口,外部用工总量减少1000多人,人均管井数由0.37口/人上升到0.80口/人,劳动生产率得到极大提升。

  生产油井数量由2013年346口增加到464口,用工总量不增反降;有人值守点从76个降至25个;油井异常发现及处理由原来的4小时缩减缩至现在的5分钟;开井和关井的比例由82.7%上升到90.1%……

  面对这一些成绩单,是如何实现这一骄人的业绩?

  究其奥秘,与西北油田大力推进智能油田密不可分。

  近年来,西北油田以智能化建设为切入点,利用互联网、云计算、辅助决策系统等先进技术的集成应用,实现油田动态全面感知,提升了管理水平,促进生产效率与效益的同步提升,初步实现了智能采油模式。

  智能巡检:员工“蓝领”变“白领”

  从塔河油田前往采油三厂的路上,金黄的胡杨、红柳灌木、水泊、河渠与抽油机、计转站交相辉映,输油管线穿行其间,一架银白色的无人机沿着管线低空飞掠……

  采油三厂负责信息化建设的副总工程师周全说:“这架无人机正在执行巡检任务,巡线人员只需要在操作室就能清楚的看到井场、管线情况。现在无人机承担了80%的巡检工作量,22架无人机成为全厂464口油井的‘巡检维护员’。”

  周全风趣地说:“无人机巡检省时省力又精准,坐在办公室就能看到各个井场的变化了。哪口井正常,哪口井有病,清楚明了。现在采油工们早已从‘蓝领’变成了‘白领’。”

  西北油田地处沙漠腹地,夏季高温干旱风沙大,冬季寒冷,生产环境恶劣。油气管线长,油井分布广,平均距离5.2公里,工作强度大,是西北油田开发建设中的普遍情况。为了保证每口油井安全生产,现场抄参数、取样、设备保养、安全巡视等日常工作都由人工完成。

  面对这些问题,以推动智能化油田改变用工环境的思路应运而生。周全介绍说:“在2013年前,这些工作主要靠人工巡井、人员驻井及驻站的方式来完成。每到夏秋季节,雨水较多,许多道路、农田、丛林会淹没在水中,车辆、徒步都很难到达。工作强度大,非常辛苦。建智能采油厂的初衷就是为了减轻工作强度。”

  2013年,采油三厂率先提出“智能采油厂”五年建设规划,并率先在塔河十一区进行试验,当年实现了油井数据由人工采集变为自动采集,生产信息的可视化,走出了信息化建设坚实的一步。

  历经5年,该厂已初步建成油田“信息高速路”,400多口生产井已实现CDMA、2.5G无线网桥全覆盖,参数采集全部自动化,掺稀注水远程调控、加热炉智能温控、原油含水在线监测等先进技术广泛应用,昔日的人工巡线、巡井、手工抄表、层层汇总上报变为井口数据自动采集、生产报表自动生成、故障隐患提前预警发现,极大提升了用工水平。较2013年相比,生产井数增加118口,总用工量减少了452人,优化现场操作人员80人。

  曾经被视为苦差事的油田巡检工作,发生了巨大改变,职工们再也不用每天去徒步巡检了。员工们感慨地说:“过去每天巡井要按时按点,跑起来忙个不停,遇到雨雪天气,井上一些突发情况也不能及时发现。有了智能系统后,油井有异常,能第一时间在中控室里通过监控设备发现。只有天气不好时,才需要增加巡井次数。”

  “我们不仅成为西北油田智能化采油厂建设的标杆,2016年7月还被集团公司定为首批智能采油厂试点单位。并率先建立了《信息化、自动化建设标准业务指导书》、《自动化管理业务指导书》、《无人机管理要讹误指导书》等11项制度和标准,为西北油田信息化建设和运维管理建立了规范。”采油三厂厂长任文博说。

  智能管理:效益开发装“智能大脑”

  年产原油132万吨、天然气1.5亿立方米,完成这么重的生产任务,在国内同类油田中至少需要近万人,但采油三厂只用298名员工和659名业务外包人员。智能化油田建设不仅改变了职工们的工作环境,更为油田提质增效发挥着越来越重要的作用。

  2月11日,在采油三厂控制大厅看到,值班人员轻点鼠标就完成了对T616、TK1001注水增压站的注水压力、注水量的智能调节。据了解,仅在两个注水增压站推行无人值守,就优化用工42人,每年减少费用270多万元。

  油田要发展,效益是关键。2015年以来,低油价向油田高质量发展提出了新考验。同时,人员紧缺与生产规模扩大的矛盾日益突出。

  生产运行科科长周峰告诉我们,在传统的管理模式中,井、站、线由不同的部门负责管理,分而治之,发现故障,不同部门发指令,从上报到最后上井维护,需要4个小时左右,运行效率较低。

  从破解发展瓶颈出发,西北油田将智能建设和油田发展深度融合,探索和创新智能化在油田管理中应用,生产管理综合水平显著提升。西北油田率先在采油三厂10-6计转站建起了首座“井站一体化管理”示范区,试点“1个计转站+38口油井”的生产运行一体化模式,打破了传统巡井、巡线、站库管理各自为政的壁垒,将周边井、站集中统一管理,数据集中监控、生产运行统一指挥,并通过信息化、自动化技术集成改造手段,实现“监控可视化、分析智能化、指挥精准化”,生产运行提效20%,工作量降低30%。

  到2018年底,该厂8个区块有6个区块实现井站一体化管理。同比2013年,有人值守单井点由30口减少至4口,有人值守站由17座减少至12座,用工总量减少了452人,优化现场操作人员80人。

  采油三厂厂长任文博算了笔账:“通过智能化应用,提升用工效率年均创效960万元,年均可节约环保治理费用1173万元、稀油约3.5万吨、天然气费用492万元。”

  五年来,以无人值守井站、站库为目标,掺稀井远程调节掺稀量、注水站无人值守、原油含水数据远程监测等先进智能化技术已广泛推广应用,成为油田低成本发展战略的好帮手。

  2018年8月4日,8-2计转站成功实现无人值守,建成西北油田首个辖区站点无人值守油田管理平台,同时也标志着西北油田计算机系统管理油田迈上了新台阶。

  智能安全:为精准管控装“天眼”

  智能化快速发展不仅促进了生产效率与效益同步提升,也为西北油田安全环保精准管控发挥着举足轻重的作用。

  西北油田油藏具有“深、稠、低、差、杂”的特点,管线穿越地形多样,环保风险大,高含硫化氢井多,现场安全环保风险高。

  依托GIS系统,建设油气集输、注水、注气等专业系统监控,实现油井监控、远程调参、无人机巡线、在线监测含水、报表自动生成等功能,从而实现故障巡井,建立站外服从站内、地面服从地下及生产服从安全的“一体化”管理机制,实时感知各层级油气生产运行动态。

  2月10日,在10-6计转战大屏幕上,值班调度通过油井远程监控系统监控TP33井压井挂抽施工。当发现油井压力异常上升时,立即安排人员到现场排查处理,前后不到10分钟就消除了一起管道超压问题。这是10-6计转站“井站一体化建设”实施后发生的显著变化。

  该厂厂长任文博说:“应用单井工况诊断系统以来,诊断整体准确率达到90%以上,异常功图检出率达95%,异常功图检测准确率达到85%,单次管道刺漏污染面积下降62.92%。单井异常影响产时同比下降1.88小时/次,大幅降低经济损失。”

  据了解,实施井站一体化之前,计转站和油井的管理是‘两条线’,管理区负责管井,处理部负责管站,发现异常等状况,从指令下发到现场确认处置,前后需要4-5个小时。实施井站一体化后,10分钟就能赶到现场进行处置。”

  通过在井站、管网推行数据采集、监控全覆盖,油区管网实现智能诊断,有异常提前3.5个小时预警;巡检用上无人机,缩短了巡检时间,增加了巡检频次,第一时间就能发现异常,大幅降低管线刺漏造成的环境污染面积;掺稀远程调控,含水在线监测、加热炉温控自动调节等技术应用,使每口油井都可实行智能分析,减少了人员操作频次以及暴露在硫化氢、高温等高危环境时间,有效提升了本质安全。

  在采油三厂的统计报表中看到,躺井率、采油时率、设备完好率等单耗指标不断向好,异常处置时间由过去的4个小时下降到45分钟、作业票审批时间4.5小时下降到30分钟。

  采油三厂厂长任文博说:“未来,我们的目标是实现无人化,以‘采、存、管、控’为手段进行系统攻关,解决生产、油藏智能化问题,力争在2019年实现井、站、线由有人值守到无人化的目标。”

  今天,西北油田智能化建设正如朝阳般焕发着勃勃生机,朝着计算机系统管理油田的目标大踏步前行。