長慶油田數字化管理建設探索與實踐

楊世海 高玉龍 鄭光榮 安玥馨 章 瑞

中國石油長慶油田分公司 數字化管理項目經理部 （陜西 西安 710021）

長慶油田數字化管理建設探索與實踐

楊世海 高玉龍 鄭光榮 安玥馨 章 瑞

中國石油長慶油田分公司 數字化管理項目經理部 （陜西 西安 710021）

為了建立適應長慶油田快速發(fā)展的高效管理運行機制，2008年長慶油田提出了“油田數字化管理理念”，開創(chuàng)了油田管理現代化的新局面。長慶油田數字化生產管理系統整體上可分為三大塊：一是前端以基本生產單元過程控制為核心功能的生產管理系統。重點實現對單井、管線、站（庫）等基本生產單元的過程控制和管理。二是中端以公司層面生產指揮調度、安全環(huán)保監(jiān)控、應急搶險為核心功能的生產運行指揮系統。三是后端以油氣藏管理、經營管理為核心功能的決策支撐系統。在生產工藝流程優(yōu)化的基礎上將數字化與勞動組織架構相結合，合理劃分生產單元，按生產流程設置勞動組織架構，實現生產組織方式和勞動組織架構的深刻變革。把油氣田數字化管理的重點由后端的決策支持向生產前端的過程控制延伸，最大限度的減輕員工勞動強度，提高工作效率和安防水平。

數字油田 數字化管理 生產管理

1 問題的提出

黨的十七大提出：“發(fā)展現代產業(yè)體系，大力推進信息化與工業(yè)化融合”，要堅持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化，走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子。

長慶油田堅持走新型工業(yè)化發(fā)展之路，按照“發(fā)展大油田，建設大氣田，把鄂爾多斯盆地建設成我國重要的油氣生產基地”的戰(zhàn)略部署，充分利用日新月異的信息化技術與傳統油氣生產工業(yè)相融合，積極探索與實踐低成本、高效率的數字化管理建設模式，促進生產組織方式和勞動組織架構的變革，著力控制用工總量，提升油氣田開發(fā)效益，用數字化助推油田管理現代化。

2 油田管理現代化

當前，隨著信息技術的浪潮在全球風起云涌，人類社會在經歷了農業(yè)革命、工業(yè)革命后，正在經歷一場影響更深遠的革命——信息技術的革命。它將滲透到社會生活的各個領域，并且還將以前所未有的速度向家庭和各個行業(yè)滲透，對人類社會的發(fā)展必將產生深遠而巨大的影響。而作為涉及多個領域的石油企業(yè)，必然會受到現代信息技術的沖擊，石油企業(yè)也只有不斷地吸納現代信息技術才能真正地適應社會，才能隨著社會的進步而不斷地完善和提高。同時，應用現代信息技術的經驗表明，現代信息技術有著不可替代的技術優(yōu)勢，只有把現代信息技術廣泛應用于石油企業(yè)中去，才能提高石油企業(yè)的工作效率和管理水平，為石油企業(yè)管理的現代化創(chuàng)造必要的技術支持。

2.1 數字化管理及其理論原理

所謂數字化，就是將復雜多變的信息轉變?yōu)榭梢远攘康臄底帧祿贋檫@些數據建立適當的數字化模型，把它們轉變?yōu)橐幌盗械亩M制代碼，引入計算機內部，進行統一處理。數字化體現了集成性、系統性、智能性和定量性，更適應扁平化、矩陣式的管理。數字化管理是指利用計算機、通信、網絡、人工智能等技術,量化管理對象與管理行為，實現研發(fā)、計劃、組織、生產、協調、服務、創(chuàng)新等職能的管理活動和管理方法的總稱。通俗的講就是“讓數字說話、聽數字指揮”。

2.2 數字油田與油田企業(yè)現代化

數字油田將中國油田企業(yè)信息化推向一個新的階段，運用現代數字技術全面提高了中國油田企業(yè)生產、管理和經營工作效率；助推油田企業(yè)走向科技現代化，油田企業(yè)在實現工業(yè)化與信息化融合戰(zhàn)略中創(chuàng)出一條新道路。

2.3 長慶油田數字化管理

長慶油田的數字化管理是圍繞井、站、管線等組成的基本生產單元的過程管理，以生產過程監(jiān)控為主，完成數據采集、過程監(jiān)控、動態(tài)分析，實現電子巡井，達到“井場保生產，站場保安全”。數字化生產管理系統與油氣藏經營決策系統相結合來實現油田數字化生產管理。

數字化管理帶動了油田生產組織方式的變革，是控制投資、降低成本、提高效率、確保安全生產的有力保證。作為信息時代的企業(yè)管理模式,數字化管理將極大改變企業(yè)管理現狀,有力促進企業(yè)管理效益提高。

3 長慶油田數字化管理建設內容

長慶油田數字化管理的重點是將后端的決策支持系統向生產前端的過程監(jiān)控延伸。數字化管理的核心是在優(yōu)化生產工藝流程的基礎上將數字化與勞動組織架構相結合，按生產流程設置勞動組織架構，實現生產組織方式和勞動組織架構的深刻變革，最大限度減輕崗位員工的勞動強度，提高工作效率和安全生產管理水平。

先后建立了電子巡井、電子值勤、集輸預警報警、自動投球、遠程調配注水和數字化生產管理系統等裝置和系統，不但提高了勞動效率，減輕了員工的勞動強度和降低了生產安全風險，而且改變了油田的管護方式。研發(fā)了撬裝增壓站，對傳統生產工藝過程、生產管理流程進行優(yōu)化簡化。進行了28項技術攻關試驗，形成6大系列技術，目前申請專利23項，受理21項，取得了良好的效果。

3.1 井場數字化管理

井場數字化管理項目建設以確保井場各生產設施正常生產運行為重點，主要針對油水井生產數據采集、抽油機電機單相電參數監(jiān)測、抽油井遠程啟停、井場集油管線回壓采集、自動投球、注水井遠程調配、水源井遠程啟停、井場視頻實時監(jiān)視與闖入智能分析、遠程語音警示等功能的實現，達到井場生產數據實時采集、電子巡井、危害識別、風險預警、油井工況智能診斷及遠程控制的目的（見圖1）。

3.2 增壓點數字化管理

增壓點數字化管理建設以確保站場平穩(wěn)安全生產為重點。主要針對站內生產流程的實時數據采集、各設備運行狀態(tài)的監(jiān)控、井站集輸管網的智能預警報警等功能（見圖2）。

3.3 作業(yè)區(qū)、廠級數字化管理系統

數字化生產管理系統以油、水兩大系統運行為主線，結合生產崗位日常管理內容劃分為12個子系統，形成采油廠、作業(yè)區(qū)、增壓點、聯合站等對站場、井場的多級監(jiān)視、分散控制。實現了對生產過程的實時預警報警，達到強化安全、過程監(jiān)控、節(jié)約人力資源和提高效率的目的（見圖3）。

根據管理流程分三級實時顯示采油廠、作業(yè)區(qū)（聯合站）、增壓點（井場）的集輸系統運行狀態(tài)，設置交油含水、溫度等關鍵運行參數的報警限，出現異常及時預警；實時顯示供注水管網、注水井、水源井運行狀態(tài)和相關參數，靈活設置注水井注水壓力和瞬時流量波動上下限，若實時數據超限，系統及時報警確保平穩(wěn)注水；當生產井的產液量、產油以及含水發(fā)生較大變化時系統自動提示報警；對油井工況進行實時診斷，并顯示示功圖、泵功圖、診斷結果及相關數據，提出措施建議；實時監(jiān)測井場集油管線、站點外輸管線、注水管網的壓力流量運行狀況，自動判別正常運行狀態(tài)下參數范圍，并設置預警報警界限，從而在異常情況下實現自動報警預警功能；采取巡檢、特定報警等不同方式對站點井場進行實時監(jiān)控，當有報警產生時系統自動記錄；根據需要自動生成井、站、作業(yè)區(qū)、采油廠的各類生產報表；對網絡設備、現場儀表等數字化相關設備定時自動巡檢，對故障設備進行報警提示；根據安裝設備的生命周期和維保周期自動提出維護、更新信息；顯示油區(qū)道路圖和電子值勤點分布情況，同時將車輛信息與公司GPS數據庫進行數據交換，對異常信息告警提示；智能預警子系統以客戶端形式駐留運行在計算機中，當檢測到預警信息時自動彈出界面，用語音播放報警信息，督促相關人員處理；實時顯示緊急事件發(fā)生部位，提示醫(yī)療、消防等相關信息，快速檢索各類應急預案。

5 結論與展望

5.1 結論

數字化管理是數字油田的一個重要組成部分。推行數字化管理，是長慶油田在新的發(fā)展階段落實科學發(fā)展觀、進一步轉變發(fā)展方式、提升發(fā)展質量的重要舉措，數字化管理不再是單純的數據共享與交換，而是智能分析判斷、多級監(jiān)視、量化管理，使生產管理活動變得精確、透明；推行數字化管理，優(yōu)化地面工藝模式，創(chuàng)造條件使組織設置與生產布局相統一，按生產流程構建新型勞動組織模式是油田管理觀念和方式的一次革命性變革，應用數字化技術管理基本生產單元后采油作業(yè)區(qū)平均萬噸用工數量由原來的16人，降低到新型勞動組織架構實施后的10人，大大提高了人力資源配置效率；推行數字化管理，降低了生產安全風險，改變了油田的管護方式，提升了油田安全監(jiān)控能力，是油田企業(yè)低成本發(fā)展的又一條途徑。

5.2 展望

通過實施數字化管理，提升了油氣田管理水平，實現了勞動組織架構和生產組織方式的變革。只要有網絡的地方，就可以看到大漠深處、梁峁之間的油氣井、裝置設備的工作狀態(tài)。

數字化管理是根據生產管理特點，按流程建立勞動組織架構，員工從住井看護、定期巡護、投球量油、數據采集記錄等繁瑣、重復性的工作中解脫出來。技術人員從現場大量資料的收集、整理、核實工作中轉向室內分析、研究。管理人員及時掌握生產系統運行狀態(tài)、前端生產動態(tài)。同時，緊緊圍繞生產運行管理，優(yōu)化工藝參數、簡化工藝設施，把生產集輸系統每個單元的過程控制與系統運行的每個環(huán)節(jié)有機結合起來，充分考慮人、機之間的關系，把人和機器的效率發(fā)揮到最佳水平。

[1]陳新發(fā).數字油田建設與實踐—新疆油田信息化建設[M].北京:石油工業(yè)出版社,2008.

[2]李清輝.數字油田信息平臺構架[M].北京:石油工業(yè)出版社,2008.

[3]田軍慶,高輝.淺談“數字油田”的建立[J].油氣田地面工程,2002(4).

In order to establish the efficient management operation mechanism adapting to the rapid development of oilfields, Changqing oilfields put forward the concept of oilfield digital management,created a new situation of oilfield management modernization in 2008.The digital production management system in Changqing oilfield can be divided into three major parts generally.The first part is the production management system at the front part that that considers the procedure control of basic production unit as the core function.Its emphasis is laid on the implementation of procedure control and the management for basic production units such as single well,pipeline and stations or storages.The second is the production operation commanding system at the middle part that regards the command and dispatch of production,the supervision of safety and environment,and the handling of emergency event as the core function.The third part is the decision supporting system at the end part that takes the management of oil and gas reservoir and the business management as the core function.On the basis of optimization of production technology procedure,a profound reform of production organizing way and labor organization structure can be realized,with the digitalization combined with the structure of labor organizations,the production units divided sensibly,and the labor organization structure designed according to the production procedure.The focus of oilfield digital management will be extended from the decision support at the end part to the process control of production at the front part so as to reduce the labor intensity of staffs to the minimum and improve the working efficiency and safety prevention level.

digital oilfields;digital management;production management

楊世海(1963-)，男,高級工程師,石油天然氣儲藏運輸專業(yè)畢業(yè)，主要從事油田數字化建設管理工作。

黃永場

2010-09-02