黃 鎧,馮運(yùn)凱,劉建武,程 浩,張 影
(中國(guó)石油天然氣股份有限公司華北油田分公司,河北 任丘 062552)
中國(guó)石油天然氣股份有限公司華北油田分公司(簡(jiǎn)稱(chēng)華北油田公司)位于河北省任丘市,隸屬于中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司,成立于1976年,是國(guó)有大型油氣能源企業(yè),公司員工3.8萬(wàn)人,年生產(chǎn)油氣當(dāng)量600萬(wàn)t。經(jīng)過(guò)近40余年的發(fā)展,初步建成了油氣田勘探開(kāi)發(fā)、多元業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、綜合服務(wù)三大板塊和常規(guī)油氣、煤層氣、生產(chǎn)服務(wù)、礦區(qū)及社會(huì)服務(wù)、多種經(jīng)營(yíng)五大業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局,累計(jì)生產(chǎn)原油2.8 億t、天然氣121.1億m3,煤層氣44.2億m3。
華北油田公司經(jīng)過(guò)40 年的不斷發(fā)展,各類(lèi)數(shù)據(jù)持續(xù)增長(zhǎng),涵蓋勘探、開(kāi)發(fā)、工程、管理等各個(gè)環(huán)節(jié),而面對(duì)諸多業(yè)務(wù)領(lǐng)域市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,如何應(yīng)用好這些海量數(shù)據(jù)對(duì)于提升油田現(xiàn)代化管理水平至關(guān)重要。為此,華北油田公司堅(jiān)持以效益效率為中心,圍繞“創(chuàng)新、資源、市場(chǎng)、多元化”的發(fā)展戰(zhàn)略,緊抓制約華北油田公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理中的瓶頸問(wèn)題,深入開(kāi)展大數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用,強(qiáng)化數(shù)據(jù)應(yīng)用對(duì)接,優(yōu)化分析方法,整合數(shù)據(jù)分析平臺(tái),改進(jìn)管理方式,調(diào)整工作流程,初步實(shí)現(xiàn)了“用數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的數(shù)據(jù)應(yīng)用理念,進(jìn)一步推動(dòng)了油氣田節(jié)能降耗、提升了科學(xué)決策能力、豐富了高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)涵,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益[1-3]。
油工業(yè)產(chǎn)業(yè)分為上游(油氣勘探、油氣開(kāi)發(fā)生產(chǎn))、中游(交易運(yùn)輸)、下游(煉化、市場(chǎng)銷(xiāo)售)。從某種程度上說(shuō),石油工業(yè)還是信息工業(yè),與其他工業(yè)領(lǐng)域相比,很少有其他工業(yè)像石油工業(yè)這樣依賴(lài)于數(shù)據(jù)支撐,而石油上游領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)的依賴(lài)程度更高,如其地震數(shù)據(jù)早已達(dá)到PB級(jí)以上。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外石油公司都將數(shù)據(jù)技術(shù)與各項(xiàng)業(yè)務(wù)緊密結(jié)合,并進(jìn)行了不同程度的探索與實(shí)踐,取得了很好的效果。另外,隨著油氣田信息化的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)信息技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足油氣田勘探開(kāi)發(fā)的需要,而當(dāng)前高速發(fā)展的數(shù)據(jù)分析技術(shù),在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)等方面具有更為高效和便捷的優(yōu)勢(shì),為提升企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)華北油田公司增儲(chǔ)穩(wěn)產(chǎn)、加快轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了支持,華北油田公司在原有信息化、自動(dòng)化建設(shè)的基礎(chǔ)上,開(kāi)展數(shù)據(jù)挖掘的精準(zhǔn)管理是適應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇。
華北油田經(jīng)過(guò)多年的勘探開(kāi)發(fā),現(xiàn)已普遍進(jìn)入高含水后期的開(kāi)發(fā)階段,總體表現(xiàn)出油氣新增儲(chǔ)量不足,儲(chǔ)量動(dòng)用及采出程度高、油井含稅高、油水井增油措施效果差、低產(chǎn)低效井多、穩(wěn)產(chǎn)難度大的特點(diǎn),加之生產(chǎn)費(fèi)用及人工成本持續(xù)攀高,華北油田公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為提高油田開(kāi)發(fā)效益,走可持續(xù)發(fā)展的道路,華北油田公司在原有的油氣田生產(chǎn)自動(dòng)化、信息化建設(shè)成果的基礎(chǔ)上,廣泛應(yīng)用數(shù)據(jù)應(yīng)用成果,構(gòu)建數(shù)據(jù)分析應(yīng)用管理模型,利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)挖掘算法,對(duì)華北油田生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中積累的歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析,尋找勘探開(kāi)發(fā)經(jīng)營(yíng)管理規(guī)律,發(fā)現(xiàn)潛在油氣產(chǎn)能,提升油氣產(chǎn)量,提高生產(chǎn)效率,促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
目前,華北油田公司油氣資源品質(zhì)劣質(zhì)化嚴(yán)峻,資產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)量規(guī)模的比值同國(guó)際一流石油公司相比還有差距,總體冗員和結(jié)構(gòu)性缺員矛盾突出等問(wèn)題依然存在。傳統(tǒng)的油氣田勘探開(kāi)發(fā)管理模式主要是現(xiàn)場(chǎng)崗位固定人員值守,人工錄取、分析數(shù)據(jù),生產(chǎn)問(wèn)題人工巡檢發(fā)現(xiàn),生產(chǎn)問(wèn)題逐級(jí)上報(bào),響應(yīng)速度緩慢,管控效率低下,在這種形式下,只有依托數(shù)據(jù)分析應(yīng)用技術(shù),積極推行生產(chǎn)管理扁平化,減少管理層級(jí),提高各類(lèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的運(yùn)行速率,才能使生產(chǎn)管理、工程管理、技術(shù)管理人員從過(guò)去經(jīng)驗(yàn)為主導(dǎo)的認(rèn)識(shí)思維、決策方式提升到基于定量分析的“數(shù)據(jù)”高度,才能降低油氣田開(kāi)發(fā)建設(shè)的投入,提高整體運(yùn)行管控效率,提升各種資源優(yōu)化配置效率,構(gòu)建合規(guī)、高效的油田公司管理新模式。
基于以上背景,華北油田公司于2018 年開(kāi)始實(shí)施基于大數(shù)據(jù)挖掘的全鏈條精準(zhǔn)管理。
華北油田公司根據(jù)“創(chuàng)新、資源、市場(chǎng)、多元化”的企業(yè)發(fā)展目標(biāo),結(jié)合油氣田企業(yè)發(fā)展的特點(diǎn),以數(shù)據(jù)挖掘?yàn)楹诵模崂頂?shù)據(jù)管理制度,建立數(shù)據(jù)分析模式,對(duì)華北油田公司主營(yíng)業(yè)務(wù)、新能源業(yè)務(wù)、物資采購(gòu)業(yè)務(wù)進(jìn)行信息化、智能化管理,通過(guò)各種算法,深度挖掘歷史數(shù)據(jù),尋找各影響因素,針對(duì)分析結(jié)果,強(qiáng)化油氣生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制,深入開(kāi)展節(jié)能降耗,構(gòu)建新型管控模式,確保油氣生產(chǎn)高效,提高資源利用效率,實(shí)現(xiàn)華北油田公司安全、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展,主要做法如下:
華北油田公司推行基于數(shù)據(jù)挖掘的精準(zhǔn)管理的指導(dǎo)思想是:牢固樹(shù)立和踐行“用數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)、聽(tīng)數(shù)據(jù)指揮、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)決策”的數(shù)據(jù)應(yīng)用理念。
華北油田公司推行基于數(shù)據(jù)挖掘的精準(zhǔn)管理的實(shí)施思路是:以主營(yíng)業(yè)務(wù)為主導(dǎo),兼顧保障業(yè)務(wù),突出現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和制度建設(shè),次第推進(jìn),分部實(shí)施,整合數(shù)據(jù)資源,完善的數(shù)據(jù)管理模式,以點(diǎn)帶面,最終形成常態(tài)分析機(jī)制。
華北油田公司明確提出數(shù)據(jù)挖掘精準(zhǔn)管理的總體目標(biāo):為分散于各地二級(jí)單位提供硬件、軟件兩個(gè)平臺(tái)及相關(guān)服務(wù),各二級(jí)單位可直接使用云平臺(tái),而不需再建設(shè)新的機(jī)房設(shè)備、場(chǎng)地及運(yùn)維人員,實(shí)現(xiàn)油氣生產(chǎn)數(shù)據(jù)資源高效應(yīng)用在采油采氣生產(chǎn)領(lǐng)域的全覆蓋,在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)的同時(shí),通過(guò)數(shù)據(jù)資源高效應(yīng)用邁進(jìn)智能化生產(chǎn)階段,各級(jí)工作人員直接登陸數(shù)據(jù)分析平臺(tái)后,進(jìn)入所需分析模塊,快捷地完成所選目標(biāo)的數(shù)據(jù)分析挖掘,大幅提升華北油田公司運(yùn)營(yíng)管理水平和生產(chǎn)效率。
3.2.1 建立組織體系。華北油田公司成立以主要領(lǐng)導(dǎo)為組長(zhǎng)、各部門(mén)協(xié)作的數(shù)據(jù)挖掘精細(xì)管理領(lǐng)導(dǎo)小組,對(duì)華北油田公司數(shù)據(jù)挖掘的精準(zhǔn)管理全面領(lǐng)導(dǎo),研究決策重大事項(xiàng),協(xié)調(diào)解決工作過(guò)程中的重大問(wèn)題,并定期聽(tīng)取工作進(jìn)展,督促數(shù)據(jù)挖掘的精準(zhǔn)管理加快推進(jìn)。設(shè)立各業(yè)務(wù)工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室,由機(jī)關(guān)專(zhuān)業(yè)部門(mén)抽調(diào)力量,共同組建數(shù)據(jù)挖掘精準(zhǔn)管理工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)處理相關(guān)專(zhuān)業(yè)工作過(guò)程中的具體問(wèn)題;定期組織開(kāi)展工作交流,不斷完善各項(xiàng)工作機(jī)制;定期向工作領(lǐng)導(dǎo)小組匯報(bào)工作進(jìn)展,及時(shí)督促跟蹤各項(xiàng)具體工作推進(jìn)情況。
3.2.2 梳理管理制度。為達(dá)到管理到位、內(nèi)容詳實(shí)、風(fēng)險(xiǎn)可控的目的,相關(guān)人員收集整理各種文件、規(guī)定以及通知等資料,按照數(shù)據(jù)挖掘精準(zhǔn)管理的要求重新整理和完善。從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)應(yīng)用五個(gè)方面,梳理職責(zé),明確責(zé)任主體,理清職責(zé)界面,細(xì)化工作流程,建立操作性強(qiáng)的體系文件。經(jīng)過(guò)收集、整理、補(bǔ)充和完善,編制了《開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)資料、開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)管理辦法》、《網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全管理辦法》、《專(zhuān)業(yè)應(yīng)用軟件管理辦法》。通過(guò)體系文件的建立,規(guī)范日常業(yè)務(wù)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)以效率為核心的流程管理。
3.2.3 優(yōu)化數(shù)據(jù)分析模式。科技進(jìn)步與管理創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展并行的支撐點(diǎn),創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的原動(dòng)力。近年來(lái),華北油田公司取得多項(xiàng)信息專(zhuān)業(yè)科技成果,其中部分科技成果涉及數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用,加之科技人員長(zhǎng)期積累的提高老油田采收率、避免生產(chǎn)事故發(fā)生、挖掘生產(chǎn)潛在效益、提高工程設(shè)計(jì)水平、實(shí)施設(shè)備全生命周期管理等多項(xiàng)科研成果,成為數(shù)據(jù)分析模式優(yōu)化的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
數(shù)據(jù)分析模式優(yōu)化中遵從的原則為:操作簡(jiǎn)單性,即操作人員進(jìn)入所需適合版本的分析模塊,輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可調(diào)用相應(yīng)的分析模塊;應(yīng)用多樣性,即強(qiáng)調(diào)應(yīng)用多層次,推出不同版本適應(yīng)不同人員的需求;靈活可拓展性,即隨著數(shù)據(jù)的不斷積累,需求的不斷變化,實(shí)現(xiàn)模塊的再開(kāi)發(fā)、再利用。
數(shù)據(jù)分析模式優(yōu)化的設(shè)計(jì)流程:目標(biāo)選取→數(shù)據(jù)清理→數(shù)據(jù)挖掘→可視化展示→診斷剖析→決策優(yōu)化→實(shí)施評(píng)價(jià)。
3.3.1 基于大數(shù)據(jù),優(yōu)化油水井管理
(1)依托數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái),搭建主題數(shù)據(jù)庫(kù)。以油水井管理基礎(chǔ)資料等數(shù)據(jù)基礎(chǔ),在數(shù)據(jù)分析平臺(tái)上集成數(shù)據(jù)采集專(zhuān)業(yè)化工具,完善采油井、采氣井、注水井、油水井維修、油水井配套儀器儀表、油水井供配電、油水井設(shè)備等與油水井管理相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,通過(guò)篩選采集到的數(shù)據(jù),利用專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)管理工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、轉(zhuǎn)化、整合,建立主題數(shù)據(jù)資源池,為油水井主題數(shù)據(jù)信息的進(jìn)一步挖掘分析奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
充分利用數(shù)據(jù)分析平臺(tái)上集成發(fā)布的深化數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)工具和專(zhuān)家分析系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)油水井運(yùn)行參數(shù)的工況分析,實(shí)現(xiàn)油水井異常數(shù)據(jù)過(guò)濾和分析診斷功能,實(shí)現(xiàn)配電線(xiàn)路的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)及故障點(diǎn)快速定位功能。
(2)深化數(shù)據(jù)分析運(yùn)用,提升油水井綜合管理效率。利用自動(dòng)化條件下油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與處理,使用油水井深度數(shù)據(jù)分析工具和專(zhuān)家診斷系統(tǒng),對(duì)油水井各種數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和對(duì)比分析,為各級(jí)油水井管理人員提供科學(xué)依據(jù),保證油水井正常生產(chǎn)。深度挖掘分析油井實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù),利用先進(jìn)的快速反應(yīng)分析管理工具,優(yōu)化油井生產(chǎn)參數(shù),發(fā)現(xiàn)各類(lèi)異常問(wèn)題,摸索生產(chǎn)規(guī)律,減少維修作業(yè)次數(shù),降低油井維護(hù)工作量,延長(zhǎng)檢修周期。利用油水井專(zhuān)家診斷系統(tǒng)工具,深度挖掘歷史數(shù)據(jù),尋找產(chǎn)量變化不正常的井,查找原因,提出措施建議,確定油井生產(chǎn)潛能;對(duì)新建區(qū)塊的油井,收集各種數(shù)據(jù),對(duì)比同類(lèi)型區(qū)塊的油井?dāng)?shù)據(jù),深度挖掘分析,及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù),提升新建油井的生產(chǎn)效益。
(3)同步跟蹤考核,定期總結(jié)管理效果。通過(guò)數(shù)據(jù)平臺(tái),統(tǒng)計(jì)分析不同用戶(hù)進(jìn)行油水井管理的情況,自動(dòng)記錄跟蹤油水井生產(chǎn)管理過(guò)程中發(fā)生的管理活動(dòng),形成跟蹤記錄考核數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)督考核的目的;立足提高油水井管理效率、效益,配合績(jī)效考核政策,從管理層到操作層,定期進(jìn)行年度、旬度、月度油水井管理考核,促進(jìn)管理水平的提升。
3.3.2 基于大數(shù)據(jù),降低生產(chǎn)能耗水平
(1)確定能耗分析的總體思路。近年以來(lái),隨著油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中后期,同時(shí)伴隨著新能源的不斷出現(xiàn),迫使石油行業(yè)改革創(chuàng)新,華北油田提出了建設(shè)數(shù)字化油田的需要,促使企業(yè)由工業(yè)化向信息化融合。基于數(shù)據(jù)分析的能耗管理是在這種大背景下的一種新的嘗試,基于數(shù)據(jù)平臺(tái)的海量數(shù)據(jù)資源,優(yōu)選專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員組建能耗數(shù)據(jù)分析團(tuán)隊(duì),提升數(shù)據(jù)分析整體水平,通過(guò)分析,找出能耗的潛在點(diǎn)并進(jìn)行措施制定,現(xiàn)場(chǎng)追蹤實(shí)施效果,形成案例,豐富專(zhuān)家診斷系統(tǒng),促進(jìn)能耗管理水平不斷優(yōu)化。
(2)建立能耗分析團(tuán)隊(duì)。確定能耗分析團(tuán)隊(duì)人員選拔標(biāo)準(zhǔn)。基于數(shù)據(jù)分析的能耗管理,要求團(tuán)隊(duì)人員具有復(fù)合的專(zhuān)業(yè)背景,因此,確定的選拔標(biāo)準(zhǔn)為:以業(yè)務(wù)為主導(dǎo),具備豐富的油氣專(zhuān)業(yè)知識(shí)同時(shí)掌握數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、概率學(xué)等知識(shí);熟練掌握計(jì)算機(jī)操作、運(yùn)算;具有一定年限的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)。
定期組織培訓(xùn),提升團(tuán)隊(duì)人員業(yè)務(wù)水平。為保障數(shù)據(jù)能耗分析人員的節(jié)能業(yè)務(wù)知識(shí)與時(shí)俱進(jìn),華北油田公司每年定期舉辦公司級(jí)節(jié)能節(jié)水管理人員培訓(xùn)班,以能源管理體系建設(shè)、能效對(duì)標(biāo)和能源管控、節(jié)能統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系等為主要授課內(nèi)容,對(duì)各級(jí)單位節(jié)能管理人員和相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行管理與技術(shù)培訓(xùn)。
自上而下,建立能耗分析團(tuán)隊(duì)體系。華北油田公司層面以生產(chǎn)運(yùn)行處、數(shù)據(jù)中心、工程技術(shù)研究院為支撐,成立頂層的數(shù)據(jù)能耗分析管理團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)、油氣生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)培訓(xùn)和業(yè)務(wù)指導(dǎo);各采油(氣)單位層面以所屬生產(chǎn)運(yùn)行科、科技信息中心、工程技術(shù)研究所為支撐,成立數(shù)據(jù)能耗分析現(xiàn)場(chǎng)團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)、油氣生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和現(xiàn)場(chǎng)情況反饋;采油(氣)單位所屬油氣生產(chǎn)單元設(shè)立兼(專(zhuān))職數(shù)據(jù)分析員,負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集真實(shí)性管理。通過(guò)這種立體團(tuán)隊(duì)體系,自上而下的集中培訓(xùn)和與相關(guān)部門(mén)聯(lián)合培訓(xùn),采取請(qǐng)進(jìn)來(lái)、走出去、互幫互學(xué)等多種形式,開(kāi)展培訓(xùn)工作,提升管理人員業(yè)務(wù)素質(zhì),幫助業(yè)務(wù)人員了解各種分析工具,掌握各種評(píng)價(jià)方法。
3.3.3 基于大數(shù)據(jù),構(gòu)建能耗收集系統(tǒng)。建立的能耗監(jiān)控系統(tǒng),分為廠(chǎng)級(jí)監(jiān)控和工區(qū)監(jiān)控兩級(jí)。廠(chǎng)級(jí)監(jiān)控是油氣生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程管理的直接指揮層,集中監(jiān)視、調(diào)度作業(yè)區(qū)所轄的井、站、管道等生產(chǎn)單元的管理中心,具有生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度運(yùn)行監(jiān)控、安全環(huán)保監(jiān)控、應(yīng)急指揮系統(tǒng)、大屏展示等主要功能。同時(shí)廠(chǎng)監(jiān)控中心可以接入工區(qū)監(jiān)控中心,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油水井、摻水集油閥組、聯(lián)合站、接轉(zhuǎn)站、計(jì)量間的生產(chǎn)數(shù)據(jù),在LED 大屏上動(dòng)態(tài)顯示產(chǎn)液量、注水量、耗電量等數(shù)據(jù)。根據(jù)需要查看實(shí)時(shí)及歷史生產(chǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),以層級(jí)顯示的形式進(jìn)入需要查詢(xún)的界面,通過(guò)調(diào)度日?qǐng)?bào)、生產(chǎn)值班、重點(diǎn)工作跟蹤等生產(chǎn)業(yè)務(wù)的網(wǎng)上運(yùn)行,提高信息反饋的時(shí)效性、準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)各部門(mén)的配套聯(lián)動(dòng),優(yōu)化工作流程,提高運(yùn)行效率和質(zhì)量。通過(guò)搭建高效的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)以能耗為基礎(chǔ)的生產(chǎn)管控模式,形成從能耗產(chǎn)生到問(wèn)題解決一系列完整、及時(shí)的信息回路,將開(kāi)源節(jié)流、降本增效的計(jì)劃落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行,同時(shí),及時(shí)掌握正確的信息進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)整和優(yōu)化。
3.3.4 基于大數(shù)據(jù),構(gòu)建能耗分析系統(tǒng)。采用全體數(shù)據(jù)采集的方式分析相關(guān)數(shù)據(jù)類(lèi)型,利用各種數(shù)據(jù)評(píng)估方式,評(píng)估數(shù)據(jù)的正確性和有效性,通過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理,識(shí)別和刪除不合理和不合格的數(shù)據(jù);利用數(shù)據(jù)分析平臺(tái)對(duì)已進(jìn)行預(yù)處理后的數(shù)據(jù),運(yùn)用回歸分析、聚類(lèi)分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析等方法,探索和分析數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和規(guī)律;將挖掘和回歸出的規(guī)律進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用,進(jìn)行效果跟蹤;最后,將后臺(tái)收集到的數(shù)據(jù)信息經(jīng)數(shù)據(jù)分析之后,以各種專(zhuān)業(yè)化的圖表進(jìn)行展示。及時(shí)幫助各級(jí)管理決策者制定降低能耗的措施,并可以依據(jù)提前嵌入的分析系統(tǒng),模擬措施調(diào)整以后的措施效果,輔助各級(jí)決策者做出決策。
3.3.5 強(qiáng)化節(jié)能管理,控制能源消耗。基于大數(shù)據(jù)分析,華北油田公司對(duì)各單位成品油消耗嚴(yán)格實(shí)行定額控制管理,根據(jù)各單位耗能設(shè)備和工作量的變化情況,每季度下達(dá)一次成品油指標(biāo),季度核定,全年考核。各單位對(duì)總體指標(biāo)層層分解,逐級(jí)落實(shí)了單機(jī)定額消耗管理。各采油廠(chǎng)制定了《成品油管理實(shí)施細(xì)則》,對(duì)所屬用油單位實(shí)行月度消耗指標(biāo)考核管理。通過(guò)定額管理,全公司成品油消耗得到有效控制,取得顯著效果。2018年與2017年對(duì)比,成品油用量減少了1 000t,下降了3.06%。
目前華北油田整體已處于勘探開(kāi)發(fā)中后期階段,依靠常規(guī)油氣生產(chǎn)已無(wú)法滿(mǎn)足華北油田公司的可持續(xù)發(fā)展,因此,煤層氣、儲(chǔ)氣庫(kù)等新能源業(yè)務(wù)呈穩(wěn)步發(fā)展態(tài)勢(shì),煤層氣價(jià)格受?chē)?guó)際油價(jià)波動(dòng)影響小,成為新的效益增長(zhǎng)點(diǎn);儲(chǔ)氣庫(kù)業(yè)務(wù)注、采氣量逐年增加,在為京津冀天然氣調(diào)峰發(fā)揮作用的同時(shí),也為華北油田公司提供穩(wěn)定的增長(zhǎng)點(diǎn)。結(jié)合煤層氣、儲(chǔ)氣庫(kù)業(yè)務(wù)實(shí)際,利用生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),運(yùn)用數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù),開(kāi)展生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)與財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性研究,分析影響成本費(fèi)用的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo),抓住成本控制的要點(diǎn),構(gòu)建數(shù)據(jù)分析應(yīng)用業(yè)務(wù)模型,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和降本增效,在發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí),穩(wěn)步提高效率和效益。
3.4.1 建立財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)分析團(tuán)隊(duì)。組建以油田公司財(cái)務(wù)主管部門(mén)、勘探開(kāi)發(fā)研究院、儲(chǔ)氣庫(kù)管理單位、山西煤層氣勘探開(kāi)發(fā)分公司為成員的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)分析團(tuán)隊(duì),全面負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)公司新能源業(yè)務(wù)。財(cái)務(wù)處負(fù)責(zé)總體實(shí)施方案的制定和問(wèn)題協(xié)調(diào)工作;儲(chǔ)氣庫(kù)管理處、山西煤層氣勘探開(kāi)發(fā)分公司負(fù)責(zé)按要求提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)和財(cái)務(wù)數(shù)據(jù);勘探開(kāi)發(fā)研究院運(yùn)用數(shù)據(jù)發(fā)掘和分析技術(shù),開(kāi)展數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析,負(fù)責(zé)建立數(shù)理應(yīng)用模型。依托公司“穩(wěn)油增氣”發(fā)展戰(zhàn)略,以經(jīng)濟(jì)效益為中心,運(yùn)用數(shù)據(jù)分析技術(shù),開(kāi)展煤層氣、儲(chǔ)氣庫(kù)等新能源業(yè)務(wù)財(cái)務(wù)、生產(chǎn)等數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性研究與分析,并將研究成果運(yùn)用于效益管控,實(shí)現(xiàn)效益穩(wěn)步提升。
3.4.2 確定工作流程。整體工作流程是:制定工作目標(biāo)→收集數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)整理→數(shù)據(jù)挖掘→建立模型→實(shí)施應(yīng)用。明確數(shù)據(jù)分析在煤層氣、儲(chǔ)氣庫(kù)效益管控中的工作目標(biāo),并形成分析方案;財(cái)務(wù)人員與煤層氣、儲(chǔ)氣庫(kù)生產(chǎn)技術(shù)人員充分結(jié)合,收集影響成本及效益的主要生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo),形成數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)池;通過(guò)科學(xué)分析,對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、過(guò)濾及清理,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中不合理、重復(fù)或無(wú)效及錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行清理,對(duì)不完善的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充填報(bào);運(yùn)用數(shù)據(jù)相關(guān)性分析及挖掘技術(shù)揭示隱藏在數(shù)據(jù)中的規(guī)律和認(rèn)識(shí),揭示數(shù)據(jù)實(shí)際意義;在數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)上,以成本費(fèi)用為核心目標(biāo),建立生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)與財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)合的數(shù)理應(yīng)用模型,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)流和財(cái)務(wù)信息流的有機(jī)融合;將數(shù)理模型運(yùn)用于新能源業(yè)務(wù)效益管控,強(qiáng)化實(shí)施跟蹤與效果評(píng)價(jià),并將結(jié)果反饋到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中,不斷完善數(shù)據(jù)庫(kù)及優(yōu)化數(shù)理模型,為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供決策支持。
3.4.3 基于數(shù)據(jù),提升煤層氣業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)效益。根據(jù)煤層氣的業(yè)務(wù)特點(diǎn),梳理整理出煤層氣及財(cái)務(wù)管理相關(guān)的數(shù)據(jù)指標(biāo),以財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)中的成本費(fèi)用為分析對(duì)象,其余數(shù)據(jù)指標(biāo)作為成分費(fèi)用的影響因素,按照近5 年生產(chǎn)運(yùn)行情況,分月,按作業(yè)工區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和整理,建立煤層氣業(yè)務(wù)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)、財(cái)務(wù)成本數(shù)據(jù)池。運(yùn)用數(shù)據(jù)分析技術(shù),對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性研究,找出影響成本費(fèi)用的主要影響因素,將關(guān)鍵敏感因素進(jìn)一步予以量化,以此建立煤層氣成本費(fèi)用消耗模型,用此模型預(yù)測(cè)歷年的月成本費(fèi)用得到相對(duì)誤差的絕對(duì)值平均值為5%以?xún)?nèi)時(shí),則表明該模型可有效運(yùn)用于煤層氣業(yè)務(wù)的成本費(fèi)用預(yù)測(cè)及效益管控。通過(guò)數(shù)據(jù)分析的運(yùn)用,形成更為合理的預(yù)算指標(biāo)分配方法,提高了預(yù)算分解的合理性和可行性,實(shí)現(xiàn)了降低煤層氣單位操作成本的目標(biāo),由0.53 元/方降低至0.51元/方。
曼飛龍塔在當(dāng)?shù)丶爸袊?guó)佛教史上具有極其重要的地位。之所以建造此塔,是因?yàn)樵诼w龍塔正南向的佛龕下的一塊原生巖石上,留有一人的裸足印,相傳是佛祖釋迦牟尼的足印,于是便建塔進(jìn)行頂禮膜拜。
3.4.4 基于數(shù)據(jù),提升儲(chǔ)氣庫(kù)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)效益。華北油田分公司蘇橋儲(chǔ)氣庫(kù)自2013 年試運(yùn)行以來(lái),積累了大量的運(yùn)行數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)據(jù)的分析,各類(lèi)成本中電力成本直接占到運(yùn)行成本的50%以上,而電力成本中單位注氣成本占到50%以上,因此,將單位注氣電費(fèi)作為成本費(fèi)用的核心分析對(duì)象。根據(jù)儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行情況,收集整理自2014年至2017年的逐月歷史數(shù)據(jù),運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法,刷選影響注氣電費(fèi)影響核心指標(biāo)注氣量和出氣壓力;運(yùn)用數(shù)據(jù)分析技術(shù),建立運(yùn)行模型,確定適合各種運(yùn)行狀態(tài)的注氣電費(fèi)定額指標(biāo),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)對(duì)比,定額指標(biāo)和實(shí)際運(yùn)行的差異率控制在5%以?xún)?nèi),提高了儲(chǔ)氣庫(kù)成本管理的精度和準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行成本的有效降低。
3.5.1 基于ERP歷史數(shù)據(jù),整合物資采購(gòu)分析平臺(tái)。根據(jù)中國(guó)石油集團(tuán)公司信息系統(tǒng)建設(shè)“六統(tǒng)一”的原則,結(jié)合華北油田各業(yè)務(wù)鏈條的實(shí)際需求,搭建華北油田公司ERP 數(shù)據(jù)分析平臺(tái),利用已存儲(chǔ)至本地的ERP專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行業(yè)務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)和業(yè)務(wù)主題分析,在滿(mǎn)足各部門(mén)業(yè)務(wù)需求的同時(shí),輔助各業(yè)務(wù)管理部門(mén)和公司領(lǐng)導(dǎo)的經(jīng)營(yíng)管理和決策分析。
將物資采購(gòu)的各環(huán)節(jié)從需求提報(bào)、采購(gòu)申請(qǐng)、交易平臺(tái)上傳、訂單處理、物資交貨、收貨發(fā)貨等業(yè)務(wù)流程按照體系文件的要求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化,同時(shí)收集整理在此過(guò)程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù);然后,將已建各種信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成,包括網(wǎng)上超市、ERP系統(tǒng)中的物資采購(gòu)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、企管一體化平臺(tái)中的管理流程節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)等等;最后,在大量數(shù)據(jù)集成之后,根據(jù)各類(lèi)數(shù)據(jù)的不同及可獲得性,分別構(gòu)建數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià)模型,為各級(jí)管理人員提供決策依據(jù)。
3.5.2 基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行采購(gòu)數(shù)據(jù)成本分析。收集的物資采購(gòu)數(shù)據(jù),按物資類(lèi)別、單位、業(yè)務(wù)流進(jìn)行多維度數(shù)據(jù)分析、影響因素分析、各類(lèi)統(tǒng)計(jì)報(bào)表分析,通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)采購(gòu)量及價(jià)格的波動(dòng),分析未來(lái)的價(jià)格走勢(shì)。根據(jù)歷年采購(gòu)量確定的基本情況,引導(dǎo)物資采購(gòu)在價(jià)格低谷批量采購(gòu),可以大幅度降低采購(gòu)成本,為公司領(lǐng)導(dǎo)層的降本增效決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。針對(duì)價(jià)格波動(dòng)較大的物資,通過(guò)建模運(yùn)算擬合得出每月平均采購(gòu)單價(jià)和每月采購(gòu)量,分析出全年最低月份、全年最高月份、全年平穩(wěn)月度等,確定集中采購(gòu)的時(shí)間點(diǎn)。如無(wú)縫鋼管的采購(gòu)價(jià)格,每年4月份左右采購(gòu)價(jià)格為全年最低,9月份到12月份采購(gòu)價(jià)格趨于平穩(wěn),若全年采購(gòu)量基本確定,在價(jià)格低的月份進(jìn)行采購(gòu)可以大幅度降低采購(gòu)成本。
3.5.3 基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行采購(gòu)時(shí)效分析。依照物資采購(gòu)各環(huán)節(jié)的管理規(guī)定、工作流程,實(shí)現(xiàn)從需求計(jì)劃提報(bào)、審批、采購(gòu)申請(qǐng)、傳輸交易平臺(tái)、采購(gòu)交易、訂單處理、供應(yīng)商交貨、收貨發(fā)貨等環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)流程的展示和節(jié)點(diǎn)消耗時(shí)間統(tǒng)計(jì)分析,并從任意已知的節(jié)點(diǎn)查看物資需求計(jì)劃的整體執(zhí)行情況。通過(guò)分析采購(gòu)業(yè)務(wù)流程中各業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的平均時(shí)效和偏差情況,確定各業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的工作時(shí)效是否合理,以及及時(shí)提醒督促造成流程緩慢的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)操作人員,尋找時(shí)效短板,提出改善方案,從而充分發(fā)揮油田物資供應(yīng)保障能力,進(jìn)一步提高物資供應(yīng)人員履職能力,持續(xù)提升物資采購(gòu)效率和服務(wù)水平。
首先,計(jì)算每一條記錄的各個(gè)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的時(shí)長(zhǎng)值(以天為單位,最短時(shí)間為1d),時(shí)長(zhǎng)值為后續(xù)業(yè)務(wù)操作時(shí)間減去前置業(yè)務(wù)操作時(shí)間,以此來(lái)確定每個(gè)時(shí)間段所處的位置。通過(guò)大量歷史數(shù)據(jù),分析每個(gè)節(jié)點(diǎn)所用時(shí)間,得出各節(jié)點(diǎn)期望值,以期望時(shí)間作為本節(jié)點(diǎn)的工作時(shí)效長(zhǎng)度,并標(biāo)注在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)單據(jù)的占比,在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)單據(jù)的占比。以此來(lái)發(fā)現(xiàn)異常單據(jù)操作,解決問(wèn)題也有的放矢。利用確定的分析模型,對(duì)華北油田公司物資采購(gòu)時(shí)效進(jìn)行分析,得到分析結(jié)果,明析業(yè)務(wù)流程執(zhí)行情況。按照單位、需求計(jì)劃上報(bào)月份、計(jì)劃類(lèi)型、物資大類(lèi)對(duì)單位需求計(jì)劃業(yè)務(wù)流程節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,實(shí)現(xiàn)精確顯示單條需求計(jì)劃的流程信息,系統(tǒng)顯示該節(jié)點(diǎn)時(shí)間、操作人以及耗時(shí)時(shí)間。
3.5.4 多數(shù)據(jù)整合分析,優(yōu)化物資采購(gòu)供應(yīng)鏈。物資采購(gòu)涉及物資的選擇、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、出入庫(kù)等。物資采購(gòu)的各數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)整合后,多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的數(shù)據(jù)單元通過(guò)物資編碼、類(lèi)型等實(shí)現(xiàn)了關(guān)聯(lián),形成了完整的數(shù)據(jù)鏈,通過(guò)物資采購(gòu)分析功能模塊,分析采購(gòu)供應(yīng)鏈的制約環(huán)節(jié),提出優(yōu)化建議。
通過(guò)整合的物資采購(gòu)分析平臺(tái),對(duì)物資采購(gòu),從需求提報(bào)、需求審批、申請(qǐng)、訂單處理、交貨、發(fā)貨等環(huán)節(jié)設(shè)置的實(shí)效管理要求,設(shè)定各環(huán)節(jié)處理時(shí)間和考核目標(biāo)。應(yīng)用數(shù)據(jù)分析方法,對(duì)采購(gòu)流程中各節(jié)點(diǎn)消耗時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,可以從關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)獲取物資需求的整體執(zhí)行情況,根據(jù)這些提出預(yù)警及改進(jìn)建議。
結(jié)合歷史采購(gòu)數(shù)據(jù)和物資使用單位的需求,結(jié)合以往的設(shè)備采購(gòu)信息,綜合判斷,輔助物資采購(gòu)部門(mén)、物資使用單位進(jìn)行供應(yīng)商的優(yōu)選,保證物資的正常采購(gòu)和油氣田穩(wěn)定的連續(xù)生產(chǎn)。同時(shí),結(jié)合各供應(yīng)商的供貨信息與考核指標(biāo),以及物資使用狀態(tài)分析評(píng)價(jià)結(jié)果,分析不同廠(chǎng)家的設(shè)備故障率、產(chǎn)品合格率、供貨時(shí)效、綜合成本、最終用戶(hù)評(píng)價(jià)等各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo),對(duì)各供應(yīng)商的整體水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,對(duì)各供應(yīng)商進(jìn)行資質(zhì)分級(jí),為設(shè)備采購(gòu)決策提供輔助參考,以期設(shè)備采購(gòu)的效力最大化。
通過(guò)實(shí)施大數(shù)據(jù)的深度挖掘和深化分析應(yīng)用管理,強(qiáng)化了業(yè)務(wù)過(guò)程的管理和監(jiān)控,保證業(yè)務(wù)過(guò)程的可視和可追溯性,確保業(yè)務(wù)執(zhí)行目標(biāo)的達(dá)成,推動(dòng)績(jī)效考核方式持續(xù)改進(jìn)。利用數(shù)據(jù)分析技術(shù),深度挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,進(jìn)一步提升了管理水平,優(yōu)化了合理調(diào)配資源,促進(jìn)了管理方式從粗放型向精準(zhǔn)型的轉(zhuǎn)變;實(shí)現(xiàn)了從單純數(shù)據(jù)積累和經(jīng)驗(yàn)配合到復(fù)雜知識(shí)成果轉(zhuǎn)化的信息化管理,降低了工作強(qiáng)度,提高了油水井的生產(chǎn)效率。
華北油田公司各級(jí)生產(chǎn)與管理人員利用數(shù)據(jù)挖掘精準(zhǔn)管理的成果,能夠高效地組織生產(chǎn),更精準(zhǔn)地找到提質(zhì)增效的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),有針對(duì)性制定改進(jìn)措施,為各級(jí)管理人員的降本增效決策提供數(shù)據(jù)依據(jù);利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)終端等現(xiàn)代化工具,應(yīng)用深度挖掘后的數(shù)據(jù)成果,加快了信息處理速度,減少了管理環(huán)節(jié),加強(qiáng)了各部門(mén)、各層級(jí)之間的管理協(xié)調(diào)和溝通能力,提升了整體的綜合管理水平,確保了華北油田公司高效、穩(wěn)健的發(fā)展。
“油氣田企業(yè)基于大數(shù)據(jù)挖掘的全鏈條精準(zhǔn)管理”項(xiàng)目實(shí)施后,華北油田公司的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益持續(xù)提升,通過(guò)利用數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律、預(yù)測(cè)變化趨勢(shì)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、高效決策,降低了華北油田公司生產(chǎn)運(yùn)行成本,提高了人員工作效率,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工工藝的優(yōu)化,減少建設(shè)投資和能源消耗,降低了原油日常運(yùn)維費(fèi)用,2018年創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效1 791.352萬(wàn)元。
大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),引領(lǐng)傳統(tǒng)能源企業(yè)走向更加高端的智慧油田發(fā)展階段。華北油田公司順應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的需要,為有效實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理變革及持續(xù)發(fā)展,確立了基于大數(shù)據(jù)挖掘的精準(zhǔn)管理的指導(dǎo)思想和實(shí)施思路,建立并實(shí)施從勘探開(kāi)發(fā)主營(yíng)業(yè)務(wù)到新能源新興業(yè)務(wù),再到物資采購(gòu)管理等涉及企業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的精準(zhǔn)管理體系,提高了油田企業(yè)的生產(chǎn)效率,提升了油田企業(yè)的管理水平,取得了良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。