數(shù)字化油田無人值守模式研究

袁 帥，梁鳳霞，張 亮，謝 敏，趙明陸

（長慶油田分公司第三采油廠 郝坨梁作業(yè)區(qū)，寧夏 靈武 750400）

0 引言

隨著油田生產(chǎn)需求的不斷提高，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式與管理方法面臨嚴峻挑戰(zhàn)，無人值守模式應用于油田數(shù)字化生產(chǎn)與管理，有利于降低勞動強度，并且能夠有效控制安全風險，使油田數(shù)字化效能得到全面發(fā)揮。為進一步提高無人值守模式的利用率，勢必要開展深入研究，使無人值守模式在數(shù)字化油田建設中貢獻重要力量。

1 數(shù)字化油田內(nèi)涵及特點

1.1 數(shù)字化油田內(nèi)涵

數(shù)字化油田指的是借助信息技術收集油田生產(chǎn)管理資料，在軟件、硬件輔助下實現(xiàn)自動化管控的油田［1］。油田應圍繞系列化技術開發(fā)油田管理的子模塊，并搭建信息平臺，滿足油田數(shù)字化管控需求，順利完成低成本生產(chǎn)、高效益產(chǎn)出的目標。當前，國內(nèi)大型油田啟動數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA），主要圍繞計算機設備和互聯(lián)網(wǎng)技術進行數(shù)據(jù)采集和自動管控，根據(jù)油田生產(chǎn)、管理實際情況，針對性啟動預警報警、決策支持等功能，使油田生產(chǎn)管理風險最小化，大大提高了油田綜合效能，并為油田數(shù)字化建設提供了動力。換言之，無人值守模式在數(shù)字化油田中有廣闊的應用空間。無人值守模式的應用能大大減輕人工壓力，推動油田數(shù)字化生產(chǎn)與管理取得實質(zhì)進步。

1.2 數(shù)字化油田的特點

①信息來源廣泛化。油田信息獲取過程中，數(shù)字化技術及配套設備滿足信息多元采集需求，技術、設備環(huán)境適應性較強，可動態(tài)、全面獲取油氣勘探、地面建設、營銷管理等信息。②信息具有集合性。油田信息內(nèi)容豐富，且信息結構復雜，正常來說，信息多以圖形、表格形式類聚，直觀呈現(xiàn)給使用者。③信息內(nèi)容具有參考性。地質(zhì)實體現(xiàn)狀信息可以為實體研究提供參考，使數(shù)字化油田建設與發(fā)展有據(jù)可依。

2 數(shù)字化油田建設現(xiàn)狀分析

數(shù)字化油田建設工作細分為多個階段，如實時監(jiān)測、實時分析、實時優(yōu)化，與信息技術創(chuàng)新、信息設備升級有直接聯(lián)系［2］。現(xiàn)今，數(shù)字化油田經(jīng)營模式改進效果不夠顯著，說明無人值守模式應用現(xiàn)狀不容樂觀，長此以往，會不同程度地阻礙油田數(shù)字化發(fā)展。本文以長慶油田為例，重點介紹油田無人值守的基本表現(xiàn)，旨在為無人值守模式常態(tài)應用提供新思路。

2.1 進步之處

實時監(jiān)測層面，長慶油田借助數(shù)字化技術突破層層發(fā)展阻力，在油藏整體模擬方面取得良好成績，意味著油藏描述工作更加精益化。動態(tài)監(jiān)測千米之下油井參數(shù)的過程中，無人值守模式實踐效果顯而易見，在這一經(jīng)營模式下，工作人員能夠直觀了解遠距離輸油管線、管網(wǎng)運行情況，當油井參數(shù)自動采輸后，能為科學制定決策提供依據(jù)。

實時分析層面，長慶油田引入企業(yè)資源計劃（Enterprise Resource Planning，ERP）系統(tǒng)，使其與初期投用的無人值守模式相結合，以便動態(tài)控制特定時期內(nèi)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，在數(shù)據(jù)信息分析基礎上，真正提取價值化數(shù)據(jù)和相關信息，確保業(yè)務間緊密聯(lián)系，大大提高油田經(jīng)營管理效率。借助ERP 系統(tǒng)實時分析油田數(shù)據(jù)信息，能夠靈活調(diào)整油田企業(yè)內(nèi)控制度，為智能化管理提供可靠的制度保障。

2.2 待改進之處

油田生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在一定風險，對于生產(chǎn)管理者來說，勢必要圍繞機采系統(tǒng)、注水系統(tǒng)、集輸系統(tǒng)等內(nèi)容優(yōu)化調(diào)整，然而無人值守模式在縱深應用方面遇到了新的挑戰(zhàn)。現(xiàn)今，油田工藝程序改進步伐遲緩，并且過程式監(jiān)管、預警保護等配套措施未能及時跟進，一定程度上增加了無人值守模式的實踐阻力，導致油井系統(tǒng)整體效率停滯不前。如果無人值守模式應用思路和方法短時間內(nèi)得不到創(chuàng)新，就會大大延長油田生產(chǎn)周期、增加油田建設成本。

從實際情況來看，長慶油田在自動化生產(chǎn)、信息共享、業(yè)務協(xié)同管理等方面存在一定進步空間，結合無人值守模式特征以及應用必要性，應動態(tài)調(diào)整智慧油田規(guī)劃，從而正確指導油田現(xiàn)代化建設行為。生產(chǎn)模式改進期間，長慶油田應從多領域、多層面推廣無人值守模式，盡最大可能營造變電站經(jīng)營模式，使其具備無人值守的條件，從而滿足長慶油田高效生產(chǎn)、安全運行需求。

簡言之，無人值守模式推廣價值較高，從數(shù)字化油田長遠發(fā)展角度來看，應深層次研究無人值守模式，使其為數(shù)字化油田發(fā)展提供充足動力。

3 數(shù)字化油田無人值守模式實踐分析

3.1 無人值守模式實踐內(nèi)容

數(shù)字化油田無人值守模式用于井場、站點，這既能優(yōu)化生產(chǎn)流程，又能滿足過程式監(jiān)控需求，從而優(yōu)化油田資源配置，全面提高油田綜合效益。井場無人值守活動付諸實踐后，主要借助電子設備巡查油井，并通過視頻監(jiān)控畫面獲取油井參數(shù)，掌握參數(shù)變化情況，進而遠程傳遞啟動、暫停指令，使油井生產(chǎn)任務又好又快完成。無人值守功效發(fā)揮過程中，自動化集成裝置、在線監(jiān)測技術以及多功能設備聯(lián)用，使安全風險大幅降低，并減少人力資源投用量，使人力資源成本得到有效控制。

站點無人值守實踐內(nèi)容總結為：遠程監(jiān)管生產(chǎn)活動，適當把握生產(chǎn)節(jié)奏，定期巡檢，應急聯(lián)動。具體來說，油田主要借助電動控制閥進行遠距離切換，同時以液位聯(lián)動變頻連續(xù)輸油技術、比例-積分-微分（Proportion-Integral-Derivative，PID）控制調(diào)節(jié)技術加以輔助，實現(xiàn)站點一體化管理，促進系統(tǒng)穩(wěn)定運行。工作人員客觀總結油田企業(yè)生產(chǎn)步驟，通過建立中心站細分生產(chǎn)管理任務，或者基于分區(qū)管理原則設置巡護點，委派專職人員動態(tài)監(jiān)控、精益化管理，即便出現(xiàn)異常現(xiàn)象，或者發(fā)生緊急故障，能在應急措施幫助下減少油田企業(yè)經(jīng)濟損失。從無人值守模式的效益層面來看，其能夠為數(shù)字化油田安全運行、穩(wěn)定生產(chǎn)提供可靠的技術保證，同時還能有效降低油田生產(chǎn)成本、提高石油質(zhì)量，進而擴大企業(yè)利潤空間，實現(xiàn)企業(yè)效益和社會效益雙贏。隨著無人值守模式的深入推進，能夠再次豐富企業(yè)文化內(nèi)涵，提高企業(yè)影響力和知名度。

3.2 無人值守模式生產(chǎn)組織

3.2.1 運行方式

無人值守模式動態(tài)改進，技術人員、巡檢人員以及相關人員協(xié)同配合，可以為無人值守模式創(chuàng)新運用提供合理化建議，從而加快油田企業(yè)數(shù)字化建設步伐。考慮到無人值守模式應用范圍廣泛，為推動無人值守管理工作系統(tǒng)化、專業(yè)化開展，應向?qū)Ｂ毴藛T分配相應職責，例如，駐站人員負責收球、清潔等；技術人員負責加藥、產(chǎn)量核實等；中心站人員負責井場遠程監(jiān)控、預警報警處理、流程切換等；巡檢人員負責取樣、動液面測試等。無人值守模式有效應用，能夠簡化數(shù)字化油田生產(chǎn)、管理步驟，還能調(diào)動相關負責人工作積極性。生產(chǎn)活動與管理活動一體化進行，能夠滿足統(tǒng)一協(xié)調(diào)、自動管控目的，從而大大提高數(shù)字化油田管理的有效性，深化油田事業(yè)改革。

3.2.2 組織架構

數(shù)字化油田踐行無人值守模式后，傳統(tǒng)組織模式革新路徑逐漸拓展，基于聯(lián)合站、站點、井組這一線路自動化運行，并且作業(yè)人員、聯(lián)合站工作者協(xié)作配合，會大幅提高工作效率［3］。油田數(shù)字化生產(chǎn)、管理趨勢已成必然，無人值守模式有效運用，能夠最大限度發(fā)揮各部門工作效能，并且部門間有效溝通、積極配合，為實現(xiàn)油田智能建設目標而共同努力。從人力資源管理層面來看，無人值守模式減少了用工成本，使人力資源優(yōu)配工作具體落實，最終為數(shù)字化油田開發(fā)與管理提供新的思路和方法。

3.3 無人值守模式實踐措施

3.3.1 創(chuàng)設適宜環(huán)境

油田數(shù)字化運營階段，在井站之間引入無人值守系統(tǒng)要以減少員工任務量、滿足全天候管理需求為基本目標。與此同時，無人值守系統(tǒng)支持自動化生產(chǎn)和全過程管控，如果出現(xiàn)安全隱患，系統(tǒng)會立即傳遞警報信息，提醒工作人員啟動應急預案，將安全事故發(fā)生率降到最低，使生產(chǎn)活動有序開展。無人值守模式應用過程中，勢必要完善智能設備、健全網(wǎng)絡體系，確保無人值守系統(tǒng)功能得到全面發(fā)揮，從而相關人員傳遞資料和有價值的信息，以便動態(tài)了解井場設備使用情況，針對不足之處制訂改進方案，使油田生產(chǎn)效率和質(zhì)量同步提高。舉例來說，一旦油田生產(chǎn)環(huán)境中出現(xiàn)安全風險，那么無人值守系統(tǒng)會立刻啟動關機裝置，暫停生產(chǎn)活動，起到及時止損作用。同時，檢修人員快速進入工作狀態(tài)，細致查驗相關設備、系統(tǒng)、網(wǎng)絡等內(nèi)容存在的故障，直到排除安全風險，繼續(xù)開機生產(chǎn)。除此之外，無人值守系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)被全部采納，用于精益化分析和集中式管控，為數(shù)字化油田日后生產(chǎn)與管理提出建設性意見，從而提高油田企業(yè)綜合效益。

3.3.2 革新管理模塊

數(shù)字化油田生產(chǎn)環(huán)節(jié)，無人值守模式在風險規(guī)避、問題處理等環(huán)節(jié)起到關鍵性作用。為進一步提高無人值守模式實踐價值，應建立健全相關管理設備，并為智能化管理提供條件支撐。更為重要的是，與時俱進更新管理模塊，繼而與無人值守模式相配套，真正為數(shù)字化油田建設與管控提供了保障。隨著數(shù)字化油田建設要求的變化，要適時調(diào)整智能系統(tǒng)，以此滿足人工智能管控需求，推動油田智能管理水平邁向新階段［4］。

3.3.3 加強監(jiān)督管理

基于無人值守模式在數(shù)字化油田中的應用，積極總結無人值守模式應用規(guī)律，盡可能挖掘無人值守模式實踐優(yōu)勢，針對不足之處及時彌補，從而擴大無人值守模式應用范圍，真正為數(shù)字化油田規(guī)模化建設給予有力支撐。為進一步深化企業(yè)改革，數(shù)字化油田管理者應在安全生產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)管理、成本控制等方面靈活使用無人值守模式，直觀了解無人值守的現(xiàn)狀，有方向、有目標地調(diào)整無人值守計劃，真正將人力資源從高危工作、繁雜工作中解放出來。具體來說，應成立無人值守監(jiān)理小組，并合理分配組員職責，推動數(shù)字化油田監(jiān)管工作專業(yè)化、系統(tǒng)化開展。實際上，監(jiān)管活動過程式推進，是動態(tài)更新無人值守模式的體現(xiàn)，這能為數(shù)字化油田建設助力，真正彰顯無人值守模式應用價值，進而促進油田生產(chǎn)活動有序化、規(guī)范化開展。

4 結語

數(shù)字化油田建設工作穩(wěn)步開展，對于從業(yè)人員來說，應更新工作思想、改進工作策略，為油田事業(yè)常態(tài)建設積極貢獻力量。在數(shù)字化油田中應用無人值守模式，既要分析無人值守模式實踐內(nèi)容和生產(chǎn)組織，又要制定可行性管控措施，比如，創(chuàng)設適宜環(huán)境，革新管理模塊，加大監(jiān)管力度，從整體上提高油田經(jīng)濟效益，為社會經(jīng)濟發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)服務。隨著智慧油田建設要求的提高，應結合油田現(xiàn)代化建設要求，動態(tài)革新無人值守模式，實現(xiàn)油田高效生產(chǎn)、常態(tài)管理。