氣田生產自動化數據管理系統的開發與應用

孟亮 王偉 崔新強 王俊麗 烏嶸

[摘 要]氣田建設生產對于保障國家能源供應穩定和安全，促進國家經濟建設發揮著至關重要的作用。目前，我國的氣田建設生產取得了巨大的成就。在信息化背景下，我國氣田日益重視實施數字化管理系統。然而，多數氣田仍沿襲傳統滯后的生產及管理報表抄錄手段，影響了數據采集分析工作，難以為氣田生產決策管理提供有力的信息數據支持。因此，在新時期，氣田有必要加強對生產自動化數據管理系統的開發應用。基于此，本文以新疆油田公司采氣一廠為例，分析了生產自動化數據管理系統在氣田的開發與應用，以期為氣田開發利用生產自動化數據管理系統提供參考。

[關鍵詞]生產自動化;數據管理;氣田

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.18.043

[中圖分類號]F270.7;TP315[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2020）18-00-03

0? ? ?引 言

采氣一廠下轄的各氣田已經實現了數字化的生產運行，但仍沿襲傳統方式依靠人員手動抄錄生產及管理報表，各崗位人員需要耗費大量時間和精力從多個系統中收集生產運行數據。不同崗位人員對于同一類生產數據需要展開重復工作，效率極低。生產分析人員判斷生產決策時，無法第一時間獲取一手數據，在一定程度上導致生產決策的滯后性。采氣一廠缺失自動化數據管理系統，限制生產決策的及時性和準確性，導致生產管理模式單一。為改變上述狀況，采氣一廠開發應用了生產自動化數據管理系統。

1? ? ?采氣一廠簡介

新疆油田公司于2007年12月3日在克拉瑪依市成立了采氣一廠。采氣一廠主要負責開發管理準噶爾盆地天然氣，是新疆油田公司首家專業化運作的采氣廠。其中，新疆油田公司采油三廠是該采氣廠的前身。采氣一廠不僅是新疆油田公司的主力生產單位之一，更承擔著保障新疆地區平穩供氣的政治任務和社會責任。采氣一廠下轄4個氣田，分別是克拉瑪依市的克75氣田、石河子市的盆5氣田、瑪納斯縣的瑪河氣田以及福海縣的克拉美麗氣田，環線距離1 050千米。

2? ? ?采氣一廠信息化建設的現狀和需求

2.1? ?現狀

經過多年數字化建設，采氣一廠下轄各氣田均建成了獨立的自動化控制系統，其中，采氣井口、集氣站、氣田處理站實現了接近100%的數字化覆蓋率，數字化建設實現了對氣田生產全部環節的覆蓋。但采氣一廠仍沿襲傳統方式，依靠人員手動抄錄生產及管理報表，抄錄工作量大，缺乏時效性，且呈現較高的出錯率。不同崗位對同一數據的使用需要重復工作，不同的收集處理方式，極易導致同一數據出現矛盾。

2.2? ?需求

針對上述情況，采氣一廠形成如下需求：第一，根據生產需要，自動整合實時采集的各類數據，形成動態數據、日報數據和報表數據，規范數據生產、數據維護、數據審核、數據發布流程;第二，將各崗位的不同需求作為依據，規定報表格式，按崗位定制首頁功能，集中展示崗位關注信息;第三，構建日報審核發布機制，提高標準化和規范化，實現與A2系統的數據推送;第四，構建報表整合模型，實現常規報表的自定義及靈活擴展。

3? ? ?生產自動化數據管理系統在氣田的開發利用

加強生產自動化數據管理系統在氣田的開發運用，關鍵是根據氣田實際情況，運用先進的自動化數據管理技術，設計科學的技術方案，構建生產自動化數據管理系統。本文以新疆油田公司采氣一廠生產自動化數據管理系統為例，淺析生產自動化數據管理系統的技術方案。

3.1? ?技術方案

3.1.1? ?系統總體架構

采氣一廠生產自動化數據管理系統總體架構如圖1所示。系統總體架構包括3層。第一，數據層。該層主要負責應用數據庫相關內容，如實時數據提取、數據存儲、存儲過程構建、視圖構建以及觸發器設定等。第二，服務層。該層主要負責連接數據層和應用層，服務應用包括權限驗證、功能調度以及數據讀取。第三，應用層。該層為客戶端。系統總體采用B/S

結構，通過瀏覽器對相關地址進行訪問?；谠摷軜嬆Ｊ?，服務器端和數據庫后臺完成系統業務邏輯處理工作，已大幅簡化用戶端的電腦負荷，且奠定移動APP開發和大幅擴展后期數據

量的基礎。

3.1.2? ?項目目標

生產自動化數據系統主要有兩大項目目標。第一，實現現場數據桌面化。系統直觀顯示現場數據，各廠、作業區和現場管理人員均可隨時隨地查看自動化生產動態，及時發現并采取有效措施解決各類問題。同時，大幅提升氣田生產過程中涉及的數據和報表管理應用性能，并規范基層單位報表管理模式，大幅提升工作效率，有力支撐標準化和規范化的數據管理和應用工作。第二，實現數據應用靈活化?；趯ψ詣踊A數據源的應用，制定不同功能板塊，有效滿足各層面用戶的不同需求，實現高度的數據共享。

3.1.3? ?數據整合流程

構建從實時數據到應用數據的全過程整合機制，以代替傳統滯后的人工抄錄紙質報表模式，有效節約紙張等辦公耗材，大幅提高數據流轉效率，增強數據的準確性。其中，數據整合流程如圖2所示。

3.1.4? ?系統結構圖

生產自動化數據管理系統的結構圖如圖3所示。

由圖3可知，生產自動化數據系統包括如下模塊：第一，系統首頁;第二，基礎信息，包括氣井、集氣站、處理站、作業區和部門等基礎信息;第三，動態數據，包括氣井、集氣站、處理站、作業區等動態數據;第四，日報數據維護，包括氣井、集氣站、處理站、作業區等日報數據維護;第五，日報，包括氣井、集氣站、處理站、作業區等日報;第六，綜合報表，包括廠級生產會報表、克拉美麗處理站的主系統報表和輔助系統報表、瑪河處理站的主系統報表和輔助系統報表、克75處理站的主系統報表和輔助系統報表、盆5處理站的主系統報表和輔助系統報表;第七，系統管理，包括操作員信息、角色信息以及操作日志。其中，報表統計表1所示。

3.1.5? ?系統首頁

系統首頁主要用戶群體包括廠領導、氣田領導、現場管理者和相關技術人員，系統首頁對生產數據集中監控、跟蹤和分析提供窗口，匯總展示所有信息，并輔助各級管理者進行生產運行分析和決策工作。

3.1.6? ?基礎信息管理

基礎信息管理的主要功能是管理氣田生產過程涉及的各項工藝環節的基礎信息，在整個報表管理和監控系統中占據基礎核心地位。在基礎信息管理過程中，能為生產對象的級聯查詢和模糊匹配、數據增刪和改查操作等提供支持?；A信息管理主要管理如下信息：氣井基礎信息、集氣間基礎信息、處理站基礎信息、氣田基礎信息、管線基礎信息和網絡節點基礎信息等。

3.1.7? ?動態數據管理

動態數據管理，能對實時數據進行抽稀，并在此基礎上轉換為兩小時一條的數據，為生產分析提供一定粒度的實時數據集。動態數據為日報數據的生成奠定了基礎。通過整合動態數據，能自動生成生產日報數據。動態數據管理能查看數據，但不能修改數據。數據查看方式有兩種：一種是表格方式;另一種是曲線方式。用戶以自身的分析需求為依據，選擇相應的生產曲線指標，并導出數據到Excel中，包括氣井、集氣間、處理站等生產對象，此類對象能實時采集數據。

3.1.8? ?日報數據

日報數據主要涉及氣井日報數據表、集氣間日報數據表、處理站日報數據表和氣田日報數據表。以自動生成的日報數據為基礎，構建日報維護、日報審核以及日報發布的規范流程，每天安排專門負責人對日報數據進行補充完善，再實施審核確認。數據審核完成后，由A2數據庫進行自動推送。以規范流程為依據，大幅降低數據維護人員的實際工作量，增強數據的時效性，并提升數據質量。

3.1.9? ?綜合報表

綜合報表主要包括氣田運行日報、集氣站生產簡報等復雜性較強的報表。對于綜合報表，氣田企業應實施定制化開發，根據客戶需求提供報表樣式，并保持原格式導出到Excel。綜合報表通常需要從多張原數據表中獲取數據，具有較高的復雜邏輯性，能為界面數據間的聯動計算提供支持。

3.2? ?預期效果

生產自動化數據管理系統在采氣一廠中的應用，能獲得如下預期效果。第一，從實時采集數據升級為自動整合日報數據和綜合報表數據，以大幅降低人工工作量。第二，各級管理者，包括廠、作業區、現場管理人員關注的數據，能及時準確獲取當前涉及的關鍵生產數據，并有效簡化數據管理流程。第三，基于實時數據，防止因不同數據來源和收集處理方式導致的數據矛盾，為生產管理決策提供準確可靠的數據保障。

4? ? ?結 語

加強生產自動化數據管理系統在氣田的開發應用，能實現對日報數據和綜合報表數據的自動整合，進而大幅降低人工工作量，同時還能有效簡化數據管理流程，減少數據矛盾，為生產決策提供可靠的數據保障。想要加強生產自動化數據管理系統在氣田的開發應用，氣田企業必須設計科學高效的技術方案。生產自動化數據管理系統技術方案主要包括系統總體架構、項目目標、數據整合流程、系統結構圖、系統首頁、基礎信息管理、動態數據管理、日報數據及綜合報表等內容。其中，系統總體架構包括數據層、服務層、應用層。生產自動化數據系統包括系統首頁、基礎信息、動態數據、日報數據維護、日報、綜合報表、系統管理等模塊。

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