基于物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)氣田生產(chǎn)控本增效

王輝 薛江波 鄧志偉 朱和平 劉建亮

(中國石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司,新疆庫爾勒841000)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)氣田生產(chǎn)控本增效

王輝 薛江波 鄧志偉 朱和平 劉建亮

(中國石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司,新疆庫爾勒841000)

目前宏觀經(jīng)濟不景氣，油價低迷，經(jīng)營形式嚴峻，“開源”難度大。以物聯(lián)網(wǎng)建設為契機，利用物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)降本增效，是深入貫徹中石油2016年會議精神和開源節(jié)流降本增效工作部署的有效措施，是進一步推進基層班組成本管理由粗放式向精細化轉(zhuǎn)變的高效手段，是落實科學發(fā)展觀、建設資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會的有力舉措。本文介紹了克拉作業(yè)區(qū)利用物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)降本增效的方式及取得的效果。

物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)字油田；預警

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。2011年，國家提出了“物聯(lián)網(wǎng)十二五發(fā)展規(guī)劃”，分析了我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀和面臨形勢，確立了物聯(lián)網(wǎng)今后發(fā)展的指導思想、發(fā)展原則和目標，提出“十二五”期間物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的八項主要任務。

為了推進中國石油業(yè)務領域的信息化建設,提高油氣生產(chǎn)管理水平,實現(xiàn)信息化與工業(yè)化的融合,《中國石油“十二五”信息技術總體規(guī)劃》提出了建設“油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”。

克拉2氣田是國家“十五”重點工程之一，是“西氣東輸”的源頭，克拉2氣田由于其重要性被列入物聯(lián)網(wǎng)建設的試點之一，于2012年10月18日，啟動項目建設。

1 物聯(lián)網(wǎng)在克拉作業(yè)區(qū)的應用

按照物聯(lián)網(wǎng)的應用層、網(wǎng)絡層、感知層的架構，克拉現(xiàn)有流量儀表、壓力儀表、溫度儀表、閥門反饋、可燃氣體探測器、火焰探頭、攝像頭即為感知層，負責采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)；通過光纖將克拉生產(chǎn)網(wǎng)數(shù)據(jù)同步到生產(chǎn)網(wǎng)PHD實時庫服務器，在通過單向網(wǎng)閘和防火墻同步到克拉辦公網(wǎng)和油田的PHD實時數(shù)據(jù)庫，這部分設備構成感知層；通過采集的數(shù)據(jù)，A11油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)在克拉建立了10個子系統(tǒng)作為應用層。

通過油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)試點油田的完成，以海量的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)為對象的各種應用得以實現(xiàn)，把大數(shù)據(jù)的手段和方法引入管理領域，是實現(xiàn)管理現(xiàn)代化的有效路徑，也是大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)+時代的必然要求。

2 物聯(lián)網(wǎng)與降本增效

生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設應用通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動采集、生產(chǎn)過程的自動控制、生產(chǎn)工藝的流程優(yōu)化，實現(xiàn)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變、生產(chǎn)效率的提高、管理水平的提升。

2.1 提高生產(chǎn)管理水平

將生產(chǎn)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)睫k公網(wǎng)，實現(xiàn)在辦公網(wǎng)實時監(jiān)控生產(chǎn)網(wǎng)油氣生產(chǎn)運行情況。單井、管網(wǎng)、處理廠實時數(shù)據(jù)監(jiān)控，讓管理人員快速了解生產(chǎn)概況工程、工藝專家可會診現(xiàn)場生產(chǎn)、指導生產(chǎn)運行；

有針對性的轉(zhuǎn)變問題處理方式?；诟咝У臄?shù)據(jù)分析功能，將發(fā)現(xiàn)問題，處理問題的管理方式轉(zhuǎn)變成提前預測變動，提前做好布置的新型管理方式。

2.2 提高人員工作效率，節(jié)省人工成本

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的建設，使得組織結構優(yōu)化、業(yè)務流程優(yōu)化、生產(chǎn)方式變革，基本實現(xiàn)中小型站場無人值守，例如對注水井進行無人值守改造，每年可減少承包合同30萬精。簡合并部分基層班組，減少一線用工人數(shù)，作業(yè)區(qū)轉(zhuǎn)崗分流11人，由此帶來了減人增效，減崗增效、換崗增效。

2.3 減少報表收集與溝通時間，提升工作效率

以往，現(xiàn)場人員需要手動抄寫報表，之后錄入電腦形成電子表格，過程復雜。通過生產(chǎn)管理子系統(tǒng)的建設，可以對生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)進行自動采集、匯總、傳輸，為數(shù)據(jù)管理提供實時、準確、有效的匯總數(shù)據(jù)，減少報表收集與溝通時間，提升工作效率。2014年，單次報表制作人工時為4.25小時/次，2016年，單次報表制作人工時為2小時/次。同時還降低了紙張、文具消耗，一年可節(jié)約1萬元。

2.4 減少生產(chǎn)維護成本

通過生產(chǎn)過程實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集功能，現(xiàn)場由人工巡檢，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮友簿?，巡檢次數(shù)由兩次降為一次，減少巡檢車輛消耗，包括車輛油耗、保養(yǎng)維護費用，一年可節(jié)約約12萬元。同時減少一線員工在高溫、高壓、有毒氣體等惡劣、艱苦、危險地帶工作時間，提高員工幸福指數(shù)。

2.5 減少產(chǎn)量損失

實時掌握油田現(xiàn)場生產(chǎn)情況，實時發(fā)現(xiàn)采油設備故障，及時維修維護，減少產(chǎn)量損失。通過與站隊合作，總結分析現(xiàn)場生產(chǎn)中的問題、處理方法，形成預警規(guī)則，利用現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，制作了預警系統(tǒng)，能及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常，摸清油氣井生產(chǎn)規(guī)律，制定科學合理的生產(chǎn)措施，優(yōu)化油田開發(fā)方案，減少管理層級，實現(xiàn)精細化管理。例如單井壓力預警只有高報、高高報、低報和低低報，數(shù)據(jù)設定為固定值，預警項目比較單一，壓力的變化趨勢無法第一時間發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)場發(fā)生報警后，不到1分鐘單井關閉，處理時間短暫，無法采取有效的措施。增加了泄漏、凍堵、攜液能力、水合物生成預警，及時提醒值班人員異常，因此可避免由于預警信號問題導致的關井，減少產(chǎn)量損失。

3 結語

本文對物聯(lián)網(wǎng)對克拉作業(yè)區(qū)的效益進行了詳細的分析與闡述，油氣物聯(lián)網(wǎng)作為新興產(chǎn)業(yè)在將來將扮演著重要的角色，利用物聯(lián)網(wǎng)的新技術和基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)應用的信息集成技術，必定為克拉2氣田生產(chǎn)管理模式激發(fā)更多的活力，提升安全管理水平。

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王輝（1991-），男，湖南衡陽人。助理工程師，主要從事工藝自動化相關工作。