基于實時數據庫數據的一線場站報表應用系統設計與實現

鄧啟志 王偉琦 王博

中國石油西南油氣田公司川西北氣礦通過生產信息化、SCADA、物聯網等項目建設已基本實現了一線場站開發生產數據的實時采集和遠傳。開發生產實時數據采集工作是底層數據從現場儀表通過RTU采集后，再傳入場站SCS（站控系統），再由作業區RCC（區域控制中心）將數據傳至氣礦DCC（地區調度中心），最終將數據存放在西南油氣田公司GMC（總調指揮中心）開發生產實時數據平臺中，供A2（油氣水井生產數據管理系統）、A5（采油與地面管理系統）等各大應用系統對其調用，依托物聯網完善建設工程、作業區數字化管理平臺、設備管理系統等現有應用技術及采集數據，以大數據分析、計算技術為基礎，為進一步提高數據綜合應用率提供支撐。

截至2019年6月，氣礦生產上傳至開發生產實時數據平臺的數據點共計18732個。對A2、A5等系統的自動支撐率不足50%，數據現場自動采集建設不足，大多仍需要手工派生計算及錄入，數據應用流程與高效、快速、流暢需求不匹配。對于作業區級、氣礦級乃至西南油氣田公司級決策支持、生產指揮等還缺乏有效支撐，數據綜合應用水平還有待提升。因此，需要在現有的開發生產數據系統建設上進一步完善，全面提高A2、A5等系統數據綜合利用率。

一、開發生產報表應用現狀分析

川西北氣礦現有開發、生產、管理類報表共73張。其中生產數據報表類18張、生產技術類報表25張、設備管理類報表8張、計量管理類報表10張、安全管理類報表 3張、班組管理類報表9張。報表中有55張屬于作業區及業務科室管理類報表，主要為設備的臺賬、班組活動記錄、巡檢記錄等，不涉及生產數據的錄入，目前在一線場站管理系統的支持下，能夠實現無紙化辦公。其余18張報表主要為各井站生產日報、月報等，涉及氣礦生產數據的填報，無法完全實現數據的自動生成，采集的數據應用效果未達到開發生產需求。

目前川西北氣礦在開發生產實時數據庫中共接入18732個數據點， 其中生產信息化接入數據點8223個，物聯網接入數據點10509個，產油、產水、溫度等部分數據項未采集，實時采集的數據未完全覆蓋生產報表所需數據，但部分數據可通過派生計算進行生成。通過分析發現采氣日報表中共有18項數據，其中僅有9項實現了自動采集，有5項未采集，有4項可派生計算生成。采氣月報表中共有27項數據，其中僅有1項實現了自動采集，有2項未采集，有24項可通過派生計算生成。由于派生計算同時存在計算錯誤的問題，目前開發生產數據應用情況未滿足生產實際需求。

二、一線場站報表應用系統需求的確定

（一）業務流程需求

通過與手工錄入平臺形成有效的整合方案，將無法采集的所需生產數據植入到作業區數字化管理平臺的巡檢、維保工單中，通過人工現場采集并推送到手工平臺中，例如開關井數據可通過開關井操作工單，將開關井前油套壓及生產狀態進行人工采集。一線員工只面對作業區數字化管理平臺一套應用系統，最終完善對A2、A5等統建系統的數據支撐，從而避免各個系統的重復錄入。

（二） 系統方案需求確定

1.開發生產數據項需求

作業區平臺項目組分別從作業區、中心站、井、時間周期等緯度進行川西北氣礦工單數量、工單填報數據項等內容的梳理和統計。

綜合目前生產現場報表填寫數據項、A2系統所需數據項和一線場站報表，統一整理成一張開發生產數據項需求列表，由業務主管部門對數據優先級進行標注。同時，結合現階段各系統數據采集情況和調研成果，對數據項列表中各類數據的獲取方式進行標注或建議（如：哪些數據已自動采集、哪些數據可派生計算、哪些數據建議通過工單進行采集等）。

針對A2系統開關井相關的11項數據取數規則不明確等問題，根據會議討論及作業區意見，“關井油壓、關井套壓”取關井前的瞬時油壓、套壓。

2.開發生產數據集成共享與深化應用

先針對《A2系統數據現狀和需求分析表》中新增數據項開展實施工作，包括開關井相關的11項數據，可通過工單及派生計算方式，通過數據匯聚平臺向A2提供數據；新增的采出井加藥數據，通過數據匯聚平臺采集加藥工單數據，向A5提供所需數據，通過數據匯聚平臺每月匯總統計加藥工單數據，向A2系統提供所需數據。

3.業務流程和報表優化方面

開發生產數據深化應用重要目標之一是實現業務流程優化，即通過業務需求分析，用信息化支撐手段，減少手工填報和重復錄入，優化數據匯聚流程，保障數據質量，從而實現對業務流程的優化，提升工作效率。主要安排如下。

優化一線場站的42張報表數據，用現在最新的信息化支撐的視角來分析報表數據填報方式的合理性，數據項理解差異性等問題，例如運油量、瞬時水量等數據，是周期性填報還是通過事件觸發。調研這些報表及數據的關注度和用戶使用情況。

從氣礦開發科、作業區、中心站等用戶層面，針對報表內可優化的數據項，制定相應技術方案，確保高效率及高質量數據服務；精簡報表數據、優化數據采集流程，可派生的數據一定要派生計算，不要再手工填報，剩下不可派生的數據，用一站一案模式，通過工單方式獲取，整體上對數據應用的流程進行優化。

三、系統設計與實現

（一）主要功能架構設計

一線場站報表應用系統建設主要包括采集項管理，公式配置管理，實時數據接入，界面配置管理、派生計算管理，服務發布模塊，每個模塊下面均配置有子項模塊，從而為開發生產數據應用業務處理提供更強有力的信息化技術支撐（見圖1）。

（二）數據項類型

數據類型分為三類。