□ 文/劉占平 從慶平
■ 策劃報道/本刊記者 袁偉
油田數字化可否實現井場無人值守
□ 文/劉占平 從慶平

何炳彥/攝
長慶油田位于鄂爾多斯盆地,東起呂梁山,西抵賀蘭山,南到秦嶺北坡,北達陰山南麓,橫跨陜甘寧蒙晉5省(區),工作區域分散,自然條件艱苦, 社會依托條件差。如何既能實現油氣當量快速上產,又能保證用工總量得以有效控制,這成為長慶油田有質量有效益可持續發展路上的一道難題。
通過實施油田生產流程的數字化,其出發點和落腳點是實現勞動組織方式的變革,實現井場無人值守,從而達到減少用工總量、提高勞動生產率的目的。
從2008年開始,長慶油田的數字化建設始終按照“統籌規劃、統一部署、業務驅動、分步實施”的原則,以提高生產效率、減輕勞動強度,提升安全保障水平、降低安全風險為目標,堅持“兩高、一低、三優化、兩提升”的建設思路,以現場單井、管線、站(庫)等基本生產單元為數字化管理的重心和基礎,抓好頂層設計,堅持標準統一、技術統一、平臺統一、設備統一、管理統一,建成了數據采集與控制、數據傳輸、生產現場監控與管理的體系總體架構。
6年過去了,長慶油田數字化實現了井場無人值守嗎?
長慶油田按照生產前端、中端和后端三個層次,形成了支撐公司業務發展的數字化管理架構,達到業務流與數據流統一、行政管理與業務管理統一的一體化管理。
前端以基本生產單元過程控制為核心,以站(增壓點、集氣站、轉油站、聯合站、凈化廠、處理廠)為中心輻射到井,構成基本生產單元。圍繞“井、線、站一體化” 、“供、注、配一體化” 的兩個一體化 ,使油氣水井與場站實現標準化、網絡化、智能化管理,把沒有圍墻的工廠轉變為有圍墻的工廠式管理。
中端以基本集輸單元運行管理為核心,以聯合站(凈化廠、處理廠)為中心,輻射到站(轉油站、集氣站)和外輸管線,構成基本集輸單元。建成油氣集輸、安全環保與應急搶險為一體的生產運行指揮和應急預警系統,形成輸油泵、集輸管線與環境敏感區的安全環保“三道防線”和公司、廠(處)、作業區、崗位“四級責任”體系,提高生產運行系統的風險預警和遠程控制能力。
后端以油氣藏研究為核心,以數據鏈技術為手段,建成業務流、數據流和模型流相統一的油氣藏研究與決策支持系統,實現油氣藏實時監測、動態優化和及時調整。配套推進企業資源計劃系統(ERP)和管理信息系統(MIS)的應用,提高油氣田開發決策管理的科學化水平。
油田數字化建設走信息化和工業化“兩化”融合發展的新型工業化道路,建立了全油田統一的數字化管理平臺,重構了生產操作、運行指揮和經營決策系統,油田的組織架構、生產方式、勞動方式發生了根本變革。
在前端,油田站點、油水井、水源井基本完成數字化建設,數字化覆蓋率達到了91%,氣田處理(凈化)廠、站點、氣井數字化建設實現全覆蓋。2000余公里長輸管線完成數字化建設,管線泄露預警系統實現了長輸管線運行情況實時監測。
中端建成的生產指揮系統,涵蓋油田公司4大子系統、45個功能模塊,廠(處)4大子系統、35個功能模塊,作業區4大子系統、25個功能模塊,建成了蘇里格、隴東、銀川和延安四個區域生產指揮中心。
中端建了應急預警系統,涵蓋輸油泵、集輸管線與環境敏感區的安全環保“三道防線”和公司、廠(處)、作業區、崗位“四級責任”體系,監控245座站、13類設備近1.3萬臺,對15條河流、水域設置36處視頻監控和6處浮油監測裝置。油田實現了智能化、網絡化管理,提高了生產運行系統的風險預警和遠程控制能力。
在后端,建成了油氣藏研究決策支持系統(RDMS)。以勘探開發部署、現場作業遠程監控、油田生產管理為核心,實現了數據推送、專業軟件集成應用、成果實時共享傳遞,一體化油氣藏研究環境基本形成。目前所有的水平井均可實時遠程監控與地質導向。以此為基礎構建了新型科研組織模式。
企業資源計劃(ERP),完成投資管理、產品銷售、物資采供等多專業、多部門的上線運行,實現了投資計劃在線控制和項目過程管理。
其中,管理信息系統共有 42個(集團公司統推18個,公司自建24個)。其中,勘探與生產技術數據管理系統整合了地震、測井等數據,大幅度縮短了研究人員查找和收集數據的時間,提高了數據質量和工作效率。油氣水井生產數據管理系統搭建了井、站、庫信息一體化的生產數據管理平臺,實現了信息上下貫通和共享,生產情況實時跟蹤,為生產決策提供有效支持。
在基礎網絡建設中,建成容量110G的骨干傳輸光纜2300余公里,構成了“兩縱、兩橫、三環”的網絡格局;建成支線光纜6000余公里,形成了“千兆到廠、百兆到作業區、十兆到井站”的網絡架構。

長慶油田的大井組奏響了新樂章。周瑾成/攝
建成了交互式高清視頻會議系統,形成“集團公司—油田公司—廠(處)—作業區”的高清視頻會議系統,實現了視頻會議全覆蓋。
實現了信息安全,完成了身份管理與認證、網絡安全域、桌面安全管理系統的推廣應用,在辦公網和社區網部署了上網行為管理系統。
2008年,長慶油田油氣當量產量2500萬噸時,員工人數為7萬人。2013年,長慶油田油氣當量達5195萬噸時,員工總數仍然是7萬人左右,這就是數字化帶來的效益。
數字化建設通過前端、中端、后端等地建設,充分利用了自動控制技術、計算機網絡技術、油藏管理技術、油(氣)開采工藝技術、地面工藝技術、數據整合技術、數據共享與交換技術、視頻和數據智能分析技術,使得油田開發技術、數字化管理手段有機結合起來,為井場實現無人值守提供了基礎和保障。
數字化引發了勞動組織架構的變革,而新型勞動組織架構又為無人值守提供組織保證。長慶油田堅持把數字化建設與減員增效、提升管理結合起來,持續優化完善組織形式,取消了井區設置,油田共撤銷老油田采油井區400余個、集輸大隊5個,使行政管理與生產流程管理相統一,形成了“作業區(聯合站)—增壓站(注水站)—井組(崗位)”新型勞動組織架構,百萬噸用工由1600人減少至1000人。蘇里格氣田形成了“作業區(監控中心)—氣井”的生產管理模式,實現了井站無人值守,達到了“建成200億用工控制在2000人以內”的目標,目前長慶油田天然氣生產規模已達340億方之多,而參與天然氣開發管理的操作人員僅6300余人。
創新形成的生產組織方式為井場無人值守提供實施環境。在優化完善勞動組織架構的基礎上,形成扁平化高效式管理,現場推行“作業區監控—中心站應急”的管理模式,形成“電子巡井、人工巡檢、中心值守、應急聯動”的生產方式,具備了指導生產運行、支持決策分析的功能,實行數字化管理后員工可直接在中心站內控制油井啟停、站點運行。同時配套建立相應的的標準操作程序、標準管理程序以及相應的管理辦法,實現井站“就地自動控制、遠程操作管理和集中監視運行”,改變了人工巡井、站點駐守的勞動組織方式,為采油廠作業區在數字化條件下的生產管理和運行做出有益探索,大大提高了生產效率和安全性。
傳統的油田生產組織方式是依靠單井蹲守、拉網式巡井,生產效率低下,勞動強度大,生產生活條件極其艱苦。而通過實施數字化建設,推行井場無人值守,如今站上員工需要查看井站數據時,只需輕輕用鼠標點擊一下,就可以從計算機中查出所需的各種生產數據,一目了然,方便快捷;通過設定液位、壓力、溫度等關鍵參數實現對生產過程的遠程控制,實現了生產智能化管理;通過井組錄像以及數據采集系統,實現了對井場動態、油井開關狀態等重點部位的實時監控。
數字化條件下的井場無人值守有效地提高了勞動效率,減輕了工作強度,提升了工作水平。有效提高了油田生產效率和開發效益。同時極大地改善了一線員工的生產生活條件,成為最大的民生工程。井場無人值守僅僅是數字化建設在油田開發中應用的一個縮影、一個片段,更重要的是數字化管理為油氣田開發的生產方式、組織方式、管理方式均帶來了一場革命性的進步,為油田有效益、有質量、可持續發展做出了有益的探索。
作者單位:長慶油田公司油氣技術 研究院
長慶油田數字化與信息 管理部
■ 策劃報道/本刊記者 袁偉