生產運行管理跟蹤系統在采油廠油氣生產的應用

戎昊

（大慶信息技術公司物聯網分公司，黑龍江 大慶 163000）

1 研究背景

目前，采油廠油氣井生產數據的流轉方式多為油田式紙質版報表的方式流轉，在流轉過程中數據多次重復錄入，并且存在紙質版報表不易涂改、不易保管、易損壞等問題。另外，部分采油廠位于大慶油田外圍區域，離生活區較遠，當管理者不在辦公室或者生產一線時，很難及時的了解到當前的生產狀況，為管理決策增加了難度，生產數據的錄入和管理也不能及時。所以目前迫切需要一套生產運行管理跟蹤系統來實現精細化管理，提高工作效率。通過平臺研究，可實現生產數據的多元化瀏覽、跟蹤、提醒，通過對生產數據錄入流程的優化，開發油氣井生產數據錄入系統，利用移動終端APP實現數據前線錄入，后線審核，電子流轉，統一上傳。不但能夠減輕前、后線資料員的數據錄入工作量，而且能夠減少數據錯誤率，保證了數據的實時性，提高了工作效率。

2 系統概述

為充分滿足油田生產要求，系統由后端管理系統與前端APP兩部分組成。前端APP模塊包含消息推送、版本更新、用戶登陸、手機綁定、數據采集、采集歷史數據查詢等功能。后端管理系統包含系統管理與業務管理兩部分：系統管理包含用戶、組織、權限、角色管理，消息發布，APP密鑰管理以及操作員系統操作記錄審計；業務管理包含井、間、站等基礎數據管理、操作員與基礎數據運維關系維護、采集歷史數據報表分析，統一APP外部接口：用戶登陸接口、手機綁定接口、數據采集上傳接口、采集數據查詢接口以及未采提醒功能。

采用先進和成熟的技術：管理跟蹤系統基于Spring MVC框架開發，采用三層體系結構，使用XML規范作為信息交互的標準，充分吸收國際廠商的先進經驗，并且采用先進、成熟的軟硬件平臺及相關標準作為我方系統的基礎，以適應需求變更及功能模塊升級的需要；可靈活的與其他系統集成：系統應采用基于工業標準的技術，方便與其他系統的集成；具有良好的可擴展性：要能夠支持硬件、系統軟件、應用軟件多個層面的可擴展性，通過負載平衡、快速開發/重組、業務參數配置、業務功能二次開發等多個方面使得系統可以支持未來不斷變化的特征；系統應能夠適應多種主流主機平臺、數據庫平臺、中間件平臺，具有較強的跨系統平臺的能力；安全性和可靠性：系統應能保證數據安全一致，高度可靠，應提供多種檢查和處理手段，保證系統的準確性。針對主機、數據庫、網絡、應用等各層次制定相應的安全策略和可靠性策略保障系統的安全性和可靠性。

3 系統應用

本系統采用采油八廠三礦、四礦的幾個小隊進行試點，主要進行全流程的應用。從井-間-站的數據開始，生產事件通過計算機或手機發布到相應管理人員手中，并進行相應處理。系統管理共分為用戶管理、組織管理、權限管理、角色管理、操作審計、消息發布、數據通信密鑰管理七個子模塊。

維護系統使用者的人員信息包含登錄名、密碼、姓名、聯系方式、所屬組織等。設置操作員的可訪問組織，功能權限、業務權限。用來維護系統中的組織機構信息。組織類型劃分為機關、二級單位、部門。可添加、編輯、刪除組織機構，可調整組織機構間的從屬關系。維護系統的功能菜單信息。維護各功能菜單對應的用戶操作權限。只有用戶擁有操作權限下的條目，才能進行相應的操作。操作權限如添加、編輯、查詢等。角色管理主要維護同類用戶擁有的權限。同類用戶是指相同組織，相同崗位等相關屬性的操作員。可配置角色與功能菜單的對應關系，可配置角色與菜單權限的對應關系。

維護運維人員（APP操作員）對系統服務端訪問記錄，為系統管理員甄別和篩查運維人員異常操作提供依據。設置通知公告信息。用于推送到APP客戶端。維護APP客戶端與系統服務端數據傳輸加、解密密鑰。APP客戶端上傳生產數據時，使用對稱DES加密算法對上傳數據加密壓縮上傳到服務器，服務器解壓縮數據后，使用密鑰解密數據，完成數據上傳操作。APP客戶端查詢生產數據時，服務端加密壓縮數據，APP客戶端完成數據解壓縮與解密操作，完成數據查詢操作。當后臺管理系統修改加密密鑰時，通知APP客戶端完成版本升級，更新最新密鑰。

系統業務管理包括基礎數據同步、運維管理維護、數據展示配置、歷史數據查詢、采集任務到期提醒五個功能。系統啟動定時任務，從A2系統中同步井、間、站等生產運行基礎數據。提供維護井、間、站等基礎數據與運維人員關系。可配置井間站信息。對于不同的角色，即便訪問同一個功能界面（如站庫數據查詢界面），因其關注點不同，展示的數據表頭項也是不同的，實現角色與展示數據表頭的關系配置。完成配置后，在客戶端用戶進行數據查詢時，根據角色信息，

顯示相應的數據表單。

系統提供以組織、時間、類別（井、間），單選或多選元數據等條件查詢已上傳的歷史生產運行數據。系統從已建設的站庫數據采集系統中，根據日期提取當天每2小時一錄入的EXCEL數據表文件，解析并展示于界面中。EXCEL源文件允許下載到本地。訪問界面前，首先判斷管理員設置的顯示方式條件，如果設置為顯示定制數據項，則根據角色信息，顯示自定義的表頭及數據項。如果設置為顯示EXCEL源數據，則展示EXCEL的全部信息。

系統要求運維人員每兩小時上傳一次生產運行數據，當系統檢測到運維人員超過兩小時未上傳生產運行數據，服務端推送提醒消息通知相應運維人員。系統運維人員在APP管理頁面設置前端移動終端系統所能匹配的APP版本和消息推送匹配版本，前端人員可根據版本更新提示下載更新本機APP版本和獲取相應的消息推送。

4 移動終端應用

前線工作人員通過手機等移動終端APP軟件進行登錄操作后，對油井、水井、計量間的主要參數進行手工錄入，實現對采集數據的處理和上傳。流程如圖1所示。

圖1

客戶端提供APP登陸功能，登陸成功后在有效session時長內用戶不需要再次登錄，方便用戶操作。當session失效時強制用戶再次登陸。

后端Web系統管理員發布的通知公告信息可推送至終端設備的App中提醒告知前端工作人員，采集任務到期后可推送到期提醒信息。用戶中心提供運維人員信息修改、修改密碼、與綁定手機等功能，支持自動或者手動檢測客戶端版本，并支持客戶端版本更新。

APP提供采集井、間、站實時數據，按照一定的周期采集并完成數據上傳功能。單擊錄入按鈕填寫采集數據，其中包括：產液量、產油量、耗氣量、外輸壓力、外輸始點溫度、外數末點溫度、外輸液量、外輸油量、摻水壓力、摻水溫度、總回油溫度、環一摻水壓力、環一油溫度、環二摻水壓力、環二油溫度等。每日采集的數據上傳后自動匯總成報表，通過App查看報表功能可查看每日匯總表和各小隊明細表。匯總表可展示采集的數據圖像。

5 應用效果分析

系統近期對采油八廠部分試點采油隊進行測試數據采集，并對采集數據進行質量評測與分析，數據準確性、及時性達到預期標準，系統運行穩定，功能模塊運行正常，達到設計要求，生產前線參與測試的各個生產環節合作默契，崗位職能與協作更加流程化、標準化，滿足生產管理需要。PC端跟蹤管理系統對移動端采集數據的定制查閱、跟蹤、處理等方面達到技術指標。