油田數(shù)字化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

潘 峰

新疆準(zhǔn)東石油技術(shù)股份有限公司研究所信息室，新疆 阜康 831511

0 引言

企業(yè)如果需要有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，必須提升產(chǎn)品質(zhì)量，能夠?qū)κ袌?chǎng)快速反應(yīng)，降低成本控制，才能夠在日趨激勵(lì)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得有力的地位。如何才能夠做到這3點(diǎn)，除了發(fā)展企業(yè)本身的管理水平外，還應(yīng)順應(yīng)當(dāng)前時(shí)代。科學(xué)是第一生產(chǎn)力，這是鐵一般的事實(shí)，現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)都實(shí)現(xiàn)了企業(yè)電子化、數(shù)字化管理，為了使油田企業(yè)能夠更好的發(fā)展，節(jié)約人力資源、建設(shè)投資，并且提高生產(chǎn)效益，油田企業(yè)應(yīng)該建設(shè)自己的數(shù)字化管理平臺(tái)。

1 油田數(shù)字化管理特點(diǎn)

1.1 油田數(shù)字化管理應(yīng)該具有合理確定檢測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)

為了保證石油企業(yè)的安全生產(chǎn)以及其項(xiàng)目的進(jìn)度控制，油田的數(shù)字化管理建設(shè)中應(yīng)該根據(jù)實(shí)際油田當(dāng)前的實(shí)際情況，結(jié)合井場(chǎng)的生產(chǎn)工藝方法，以降低建設(shè)成本為前提，需要合理選擇、優(yōu)化數(shù)據(jù)檢測(cè)點(diǎn)，統(tǒng)一檢測(cè)規(guī)劃點(diǎn)。在數(shù)據(jù)檢測(cè)過(guò)程中，為了避免數(shù)據(jù)冗余現(xiàn)象，應(yīng)該盡量篩選有特點(diǎn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行采集監(jiān)測(cè)。

以油田增壓點(diǎn)數(shù)字化設(shè)計(jì)為例，該監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要完成以下兩任務(wù)。首先是該站點(diǎn)的生產(chǎn)管理任務(wù)以及所轄的巡護(hù)任務(wù)。該監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要的檢測(cè)數(shù)據(jù)有收球筒原油出口溫度以及壓力、密閉分流裝置的連續(xù)液位、泵的入出口壓力以及外輸原油的溫度等實(shí)際作業(yè)數(shù)據(jù)。對(duì)采集回的視頻數(shù)據(jù)、作業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)該做到及時(shí)的處理，在增壓點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控控制輸油泵的連續(xù)性，以此來(lái)保障作業(yè)的安全性。

1.2 油田數(shù)字化管理應(yīng)該具有分析診斷特點(diǎn)

油田的數(shù)字化管理應(yīng)該以油田的安全環(huán)保作為該系統(tǒng)建設(shè)的前提，以發(fā)展油田工藝路線來(lái)優(yōu)化數(shù)字化建設(shè)，使其的成本降到最低。油田數(shù)字化監(jiān)控設(shè)備的選擇上，不適合最求高端的數(shù)字化產(chǎn)品，應(yīng)該以實(shí)用為主。大多數(shù)的設(shè)備都是露天放置，如果采用高端設(shè)備，這樣會(huì)提升后期的維護(hù)成本。

秉承上述原則，油田數(shù)字化管理應(yīng)該在其設(shè)計(jì)上下足功夫。首先對(duì)數(shù)據(jù)的采集應(yīng)該進(jìn)行24h的全天監(jiān)測(cè)采集，存儲(chǔ)分析這寫(xiě)歷史數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)軟件中心，對(duì)這些作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效率的實(shí)時(shí)分析。對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果做到企業(yè)共享，并以此為基礎(chǔ)建立數(shù)字管理專(zhuān)家系統(tǒng)，發(fā)揮數(shù)字化管理的高效性。

1.3 油田數(shù)字化管理應(yīng)該促進(jìn)管理流程創(chuàng)新特點(diǎn)

主要采集的數(shù)據(jù)有：通過(guò)壓力傳感裝置收集到的油氣田壓力數(shù)據(jù)、溫度變送器采集到的原油溫度數(shù)據(jù)以及通過(guò)其它測(cè)量?jī)x器采集到的液面高度數(shù)據(jù)和其它石油設(shè)備的參數(shù)數(shù)據(jù)等。

數(shù)據(jù)被采集完成后，在后期需要做的就是利用第三方軟件或者是該數(shù)字管理化平臺(tái)提供的功能對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，以此來(lái)達(dá)到安全生產(chǎn)、控制生產(chǎn)的目的。這些數(shù)據(jù)處理功能包括數(shù)字圖像處理技術(shù)，示功圖智能識(shí)別、集油管線安全判斷等。

2 油田數(shù)字化管理設(shè)計(jì)技術(shù)

2.1 油田數(shù)據(jù)采集技術(shù)

4)當(dāng)Fr<1/(2π)時(shí)(這時(shí)層結(jié)穩(wěn)定度強(qiáng)),在地形下風(fēng)方的大氣中層會(huì)形成一支急流,再往下風(fēng)方,該急流又分為兩支,一支位于大氣高層,一支位于大氣低層,并又會(huì)在大氣中層再度匯合;在該急流的一側(cè)或兩側(cè),會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子。

石油項(xiàng)目生產(chǎn)不協(xié)調(diào)性是我們經(jīng)常面臨的問(wèn)題，我們只能以提高管理水平來(lái)減少這種現(xiàn)象的發(fā)生。油田數(shù)字化管理采用最優(yōu)模式搭建，在各個(gè)工作區(qū)應(yīng)該以數(shù)字化管理平臺(tái)為基準(zhǔn)，建立該工作區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)，使其向扁平化發(fā)展，這樣既能夠減少管理成本，有能提高工作效率，解決石油項(xiàng)目中存在的不協(xié)調(diào)問(wèn)題。

2.2 數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)

同時(shí)，在石油數(shù)字化管理建設(shè)中，應(yīng)該統(tǒng)一數(shù)字化模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)以及用戶接口界面標(biāo)準(zhǔn)，為了能夠統(tǒng)一管理，數(shù)字化管理平臺(tái)應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化每一個(gè)設(shè)計(jì)模塊。

科技是第一生產(chǎn)力，利用遠(yuǎn)程控制可以減輕員工的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。油田

信息除了能夠通過(guò)文字來(lái)表達(dá)外，還可以通過(guò)圖像來(lái)直觀的描述，在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理點(diǎn)，該數(shù)字化數(shù)據(jù)管理平臺(tái)可以對(duì)實(shí)時(shí)采集來(lái)的數(shù)據(jù)以餅狀圖、直方圖的形式表述出來(lái)，直觀的提醒作業(yè)監(jiān)控人員，做好為作業(yè)安全保駕護(hù)航。

在數(shù)據(jù)處理方面除了能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行直觀的描述外，還應(yīng)該以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，對(duì)現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行函數(shù)描述，如果該數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)相差甚遠(yuǎn)，應(yīng)該得到及時(shí)提示。示功圖智能識(shí)別就是利用這個(gè)原理來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。首先數(shù)據(jù)傳感器將抽油機(jī)的工作參數(shù)上傳到數(shù)據(jù)處理中心，計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)算，繪制其當(dāng)前示功圖，然后將其與標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行比對(duì)分析，從而得到當(dāng)前的工況信息，以此來(lái)提醒技術(shù)人員的操作，保證安全生產(chǎn)。

2.3 智能管理技術(shù)

數(shù)字化管理平臺(tái)在井場(chǎng)、站內(nèi)設(shè)置視頻裝置，主要路口進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，利用視頻技術(shù)保證作業(yè)廠內(nèi)安全，主要功能點(diǎn)：在無(wú)人區(qū)實(shí)行外物闖入報(bào)警、語(yǔ)音提示等功能。為井區(qū)作業(yè)場(chǎng)的無(wú)人值守提供保證。對(duì)與工作區(qū)的照明設(shè)施實(shí)行自動(dòng)化控制，對(duì)照明設(shè)施的自動(dòng)化控制既可以節(jié)省耗能，又能保證夜間作業(yè)的正常進(jìn)行。

M200PRO酶標(biāo)儀（瑞士Tecan集團(tuán)公司）；移液器（德國(guó)Eppendorf公司）；Nikon ECLIPSE Ti-U奧林巴斯顯微鏡（日本Nikon公司）；DYY-2C轉(zhuǎn)移電泳儀、DYY-Ⅲ28A垂直電泳槽及DYY-Ⅲ40B轉(zhuǎn)移電泳槽（浙江省寧波市新芝生物科技有限公司）；Canoscan 9000F型掃描儀（日本CanoScan公司）；D37520型低溫超速離心機(jī)（德國(guó)Thermo公司）；VORTEX-5漩渦混合器和TS-8型轉(zhuǎn)移脫色搖床（中國(guó)Qilinbeier公司）。

2.4 遠(yuǎn)程控制技術(shù)

2.2.2 葉片寬度 從圖4看出，4月10日至6月7日，桑樹(shù)新梢葉片寬度生長(zhǎng)量有7次生長(zhǎng)高峰，經(jīng)過(guò)較快、最快、快、較快、慢、較慢直到停止生長(zhǎng)的過(guò)程，從1.6 cm增至15.1 cm，增長(zhǎng)8.43倍；其日生長(zhǎng)量有2次生長(zhǎng)高峰，日生長(zhǎng)量為0.03～1.60 cm。從表2看出，桑樹(shù)新梢葉片寬度的生長(zhǎng)量和日生長(zhǎng)量變化與時(shí)間變化間形成二次回歸方程曲線的相關(guān)系數(shù)大于直線回歸方程的，回歸方程曲線符合二次曲線規(guī)律。其生長(zhǎng)量和日生長(zhǎng)量變化與時(shí)間變化的相關(guān)性分別呈高度正相關(guān)和顯著正相關(guān)，其顯著性分別呈極顯著和顯著水平。

在油田的數(shù)字化建設(shè)中，主要的模塊就是數(shù)據(jù)采集模塊以及后期的數(shù)據(jù)處理模塊。油田的數(shù)據(jù)采集主要由測(cè)量?jī)x表以及傳感器等實(shí)時(shí)采集設(shè)備完成。采用機(jī)械化采集處理避免了原有的人工采集弊端，加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的真實(shí)性與實(shí)時(shí)性。

因此，創(chuàng)建校企合作的虛擬仿真平臺(tái)加強(qiáng)與企業(yè)的互動(dòng)勢(shì)必能鞏固、彌補(bǔ)并促進(jìn)課堂理論教學(xué)和實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)資源共享和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

數(shù)字化管理平臺(tái)可以遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)的開(kāi)啟與停止，遠(yuǎn)程調(diào)配連續(xù)輸油工業(yè)，完成自動(dòng)投收球作業(yè)。

1.2.2 SW480結(jié)腸癌細(xì)胞株慢病毒過(guò)表達(dá)miR-454-3p將SW480結(jié)腸癌細(xì)胞株（中科院上海生物細(xì)胞研究所）接種于96孔細(xì)胞培養(yǎng)板中，置于37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)約50%～70%時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)染操作，參照Lipofectamine2000試劑（Invitrogen）說(shuō)明書(shū)將 miR-454-3p mimics及陰性對(duì)照轉(zhuǎn)染SW480結(jié)腸癌細(xì)胞株，熒光顯微鏡下觀察細(xì)胞狀態(tài)及轉(zhuǎn)染效率。以初步確定miR-454-3p的表達(dá)情況。

遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)的開(kāi)啟與停止是利用視頻技術(shù)采集到當(dāng)前作業(yè)環(huán)境的視頻畫(huà)面，由工作人員確認(rèn)實(shí)際情況后，在控制室或者是作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的開(kāi)啟或者是停止的動(dòng)作過(guò)程。以此來(lái)確保油田的安全作業(yè)。如當(dāng)前畫(huà)面出現(xiàn)什么特殊情況，該數(shù)字管理平臺(tái)可以對(duì)工作人員進(jìn)行語(yǔ)音提示。

總之，建立油田數(shù)字化管理平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)該從實(shí)際情況出發(fā)，合理的利用采集數(shù)據(jù)設(shè)備

資源，軟件應(yīng)該是數(shù)字化管理的核心模塊，智能化的數(shù)字平臺(tái)對(duì)油田發(fā)展具有十分重要的意義。

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