智能油田“新物種”：秦皇島32-6老油田重生

文 | 本刊記者 王秀強

智能油田是傳統石油工業里的“新物種”。中國海油對智能油田的探索不僅關乎老油田的命途，對新油田開發建設的鏡鑒價值更大。

在渤海這片蔚藍的海域上，藍天與白云交相輝映。五十余年來，數百個海上平臺不舍晝夜，鏗鏘的韻律與萬頃碧波渾然天成，汩汩涌動的石油與大海合奏出一則令人沉醉的樂章。

2021年10月，一條光纖通道將中國海油秦皇島32-6作業區與陸地無縫連接，生產平臺、油氣管路與海浪合奏的每一節音符都被準確記錄下來，并實時上傳至陸上生產操控中心。

秦皇島32-6油田是中國海油渤海油田所屬的一座老油田，櫛風沐雨、劈波斬浪已屆二十載。在信息技術澎湃發展的浪潮下，2020年7月中國海油啟動了秦皇島32-6油田“智能化”建設的探索之旅。

渤海智能油田建設專項工作組（下稱“項目組”）夜以繼日、勠力攻堅，聯合技術服務企業、科研院所將“云大物移智”等現代信息技術與油氣生產核心業務深度融合。

革故方可鼎新。一場事關秦皇島32-6老油田命途，關乎未來海上油田開發建設進程的“創舉”正在渤海灣推進。

智能油田建設示范：增儲上產、降本增效

在天津濱海新區中國海油渤海石油管理局園區內，“全力上產4000萬”的標識牌紅藍相間，格外醒目。“4000萬噸”是渤海油田增儲上產攻堅的新目標。

渤海油田是中國海洋石油工業發源地。按中期發展規劃，2021年將建成年產3000萬噸原油生產基地；2025年上產4000萬噸油當量，成為國內原油生產的中堅力量。

實現4000萬噸目標是一項系統工程，需要進一步加大渤海海域勘探力度，注重地質工程一體化研究，探索將大數據、人工智能等技術賦能勘探開發生產全過程。

增儲上產是渤海油田推進智能化建設的重要驅動力；降本增效則是智能油田建設的另一個出發點。

“從2014年至今，中國海油持續開展質量效益年和應對低油價活動，渤海油田全額桶油成本從大于60美元/桶下降并維持在30美元/桶上下。現有傳統降本增效手段已經無法完全滿足企業高質量可持續發展的需求。需要應用新一代信息技術賦能油田業務，探索新的效益增長模式” 中海油天津分公司總經理曹新建介紹。

渤海智能油田建設從秦皇島32-6油田開始，并將其作為中海油乃至國內標桿項目。秦皇島32-6油田2001年正式投產，是海上首個儲量超億噸的河流相稠油油田。投入運行屆滿20年，累計生產原油突破4000萬方，步入特高含水期。

秦皇島32-6油田的智能化改造與中國海油油田岸電改造行動密不可分。2020年初，中國海油啟動渤海秦皇島和曹妃甸油田群岸電改造，秦皇島32-6油田群是首批岸電入海的受益者。

在“智能油田建設與岸電工作同步研究、同步設計、同步推進”的原則下，海底光纖與海底電纜同時鋪設。目前，秦皇島32-6油田海上平臺實現光纖全聯通和無線信號的全覆蓋，骨干網絡帶寬由40兆提升到一萬兆。

光纖通訊是海陸間海量數據傳輸與交互的“信息高速公路”， 他如“魔術手”般將一個個海上“信息孤島”與陸地聯通，讓海上的波瀾起伏、海底的油流涌動盡收眼底。可以說，光纖通道就是智能油田的“生命線”。

秦皇島32-6油田設施（含新建）包含八個井口平臺、四座中心平臺，一座EPP平臺，一艘FPSO。基于油田生產管理的實際，中國海油決策層將32-6智能油田建設分兩期推進，一期智能化改造從四個生產平臺（CEPI、CEPJ、WHPH、WHPC）起步，同步在陸上建設生產操控中心。

林楊是秦皇島32-6智能油田建設專項工作組組長，具備26年海上油田一線生產和管理經驗，擁有機械設計與制造、管理學雙重專業。林楊介紹，“秦皇島32-6油田智能化建設涉及現場智能化升級、數據采集及工控安全、生產操控中心建設、智能化應用四個方面17項任務，覆蓋海上油田生產全流程，點多、面廣、線長。項目建設目標是提高海上平臺的生產監測和優化控制能力，實現一體化智能管控，創建智能、安全、高效的新型海上油氣開采運營模式。”

作為中國海油和國內海上油田建設的標桿項目，秦皇島32-6智能油田建設的愿景是：打造具備泛在感知、云化服務、網絡互聯、數據驅動、智能控制、系統安全六大特點的新型海上油氣田；推動公司管理優化和組織變革，實現效益和效率提升，油田價值增益。

當然，海上油田智能化建設不單單是新增若干個傳感器、計量儀、攝像頭，智能化應用場景的背后是石油企業對管理增儲上產、提質增效孜孜不倦的追求，是數萬海油人“石油報國”的真摯情懷。

智能油田新生態：智能操控、萬物互聯

在現代信息技術的賦能下，目前秦皇島32-6智能油田管理系統實現安全、油藏、注采和設備設施的智能化管理。項目建成陸地生產操控中心，外部采用海浪輪船造型，內部以海油藍元素為主色調，將科技與智能元素有機結合。管理人員在陸地生產操控中心可以對油田生產實時監測、進行遠程智能巡檢，實現對海上設施遠程操控、應急響應，實現跨專業、跨部門、跨地域的協同指揮決策。

林楊認為，“油田智能化的實質是高度融合數字技術和油田技術，將油田全鏈條業務數據化，借助人工智能、物聯網等技術實現智能化管控，讓數字成為資產，實現數字資產全聯接。”

在安全管理智能化方面，通過應用UWB定位、AI人工智能識別、角位移感知等技術，融合三維數字引擎實現海上平臺人員精準定位、視頻智能報警、風險分級管控、應急狀態聯動，對人的不安全行為、物的不安全狀態、管理漏洞自動報警，實現安全管理智能化。

當前，中海油為秦皇島32-6油田平臺上的每位員工都配備了智能手環。智能手環可實時在線監測員工健康狀態、精準定位人員位置、回放歷史軌跡、電子圍欄報警、人員一鍵求救，如同貼身衛士般守護員工的安全與健康。

中海油秦皇島32-6作業公司總經理姜安說：“油田生產區人員密集、現場管廊布局復雜，安全管控難度大。以往的安全管理，都是以人的現場值守為主。現在利用數字孿生技術和AI智能識別技術可以實現人員健康安全管理，對高風險場景以智能巡檢替代人工巡檢，減少人員暴露風險。通過全面感知、遠程控制等智能化應用，實現井口平臺無人化、中心平臺少人化目標，預計綜合用工減少20%。”

在油藏管理智能化管理方面，利用大數據、人工智能算法，進行地下油藏、生產井筒、地面流程系統性研究，做到實時監控預警、自動歸因分析、智能措施推薦，讓開發決策過程更加直觀、科學。

油藏工程師的重要職責是對海上油井生產狀態進行實時監測。以往，油井生產一旦出現異常，油藏工程師需要協調海陸兩域多部門，調閱大量數字資料，聯合多位專家現場勘查、會商研究，才能制定合理的改善措施。這個過程往往長達數天，工作量大，調度資源眾多，油田經濟損失高。

“智能油田建設打通平臺全產業鏈、貫通各個部門，油藏工程師通過數據終端可以全面高效查詢油田生產運行數據，對設備設施進行綜合診斷評估。人工智能和大數據技術通過深入學習油藏專家幾十年的工作經驗，可以自動歸因分析，智能生成最優解決方案。以油藏潛力研究為例，可由385分鐘降至15分鐘。”油藏工程師李金蔓說。

中海石油（中國）有限公司天津分公司科技與信息化部經理蘇彥春：“秦皇島32-6油田是渤海油田首個大型河流相油田，進入特高含水期，地質油藏情況復雜，調整井自然遞減大，剩余油研究難度大，油田穩產形勢嚴峻。通過智能化操控打開海底油藏‘黑箱’，實現油藏資源精細化、可視化管理。針對不同黏度、不同油藏類型及不同能量的油藏，可以實現分層注采，動態調配注采方案，降低油田自然遞減率。依托智能化設備設施，32-6油田200多口油井可以實時監測跟蹤，做到精細管理，擺脫了對人的依賴。”

在設備管理智能化方面，數以萬計的傳感、視頻、計量設備為海上石油平臺安上“眼睛”，電潛泵、電氣設備、儀控設備等各類設備的運行情況可以實時智能感知、自動上傳，可以實現對設備設施故障預測預警、綜合診斷評估。

除此，在本輪智能化改造過程中，32-6油田的員工多了兩個新“同事”——無人機、巡檢機器人。無人機可以用于海管海纜巡檢、低空運輸、監控船舶拋錨和海管溢油；機器人能自動識別配電盤儀表狀態、實時采集局部放電信息、監測有毒有害氣體、代替人工配電盤各類開關自動操作等。

據介紹，秦皇島32-6智能油田項目一期建設投資1.3億元，預計每年可帶來3000多萬元的直接效益，考慮每年投入的運維成本，預計六年內可收回投資。當然，其對于行業的示范價值遠超于此。

智能解決方案：根植一線，長在云端

智能油田建設的預期正在慢慢兌現， 過去的一年時間項目團隊晝夜攻堅終于有了回報。

林楊說，“智能油田建設沒有現成樣本和經驗復制。項目團隊克服專業技術能力不足等障礙，累計編寫代碼130萬行以上，搭建算法模型超過 100個，開發了1600多個業務功能點，采集靜態數據 11501項，實時數據 26000多點。這一過程中，項目組形成具有自主知識產權的八大類核心技術成果、29項知識產權；同步推進中控系統、安全防護系統等軟硬件國產化應用，做到科技自立自強。”

秦皇島32-6智能油田建設之所以務實高效，其背后有一支獨有海油特色的項目團隊。項目組主要成員楊海濱、安創鋒、單延武、詹燕民、李金蔓等擁有10-23年海上石油生產管理經驗，從事專業涵蓋海洋石油平臺設計、建造與安裝、自動控制、設備設施管理、油藏管理等。項目組副組長安創鋒在海洋石油一線連續工作19年，擔任油田總監長達8年。

項目組副組長楊海濱說：“這樣的團隊配置，目的是確保智能化建設方案滿足海上生產管理需求，與海上生產平臺應用場景相契合。油田智能化改造的方案不僅只在云端，更是根植海上石油平臺一線。”

基于此，一條具有海油特色的智能油田建設方案日臻完善。海油發展工程技術分公司項目經理田迪說：“秦皇島32-6智能油田建設項目（一期）建設周期短、業務范疇廣，技術復雜，管理難度高。工程技術團隊委派20余位業務和技術專家，帶領100余人實施隊伍，連續奮戰500多個日夜。”

秦皇島32-6油田得以實現智能化操控，除了可見的硬件設施外，還有看不見的現場物聯網（AIot）、海油版工業互聯網，這是長在云端的智能油田解決方案。

工程師們整合海上19套監測系統、17類數據采集協議、26000多個數據點。通過開發各類通訊協議接口，建立統一數據網關，實現對各源頭系統采集通道的融合。建立消息隊列，實現多路實時數據的并發高效采集，打造以邊緣一體機為核心的海上物聯網平臺。同時，海油版工業互聯網平臺已然成型。通過引入云邊協同技術，將業務場景與新技術深度融合，實現云端能力延伸、邊端快速上云。

“概而言之，本項目全力打造具有海油特征，以網絡為基礎，以數據為核心，支撐應用業務，構建工業互聯網平臺，為海油智能油田建設提供了從端到云的全棧解決方案。”林楊總結稱。

現代信息技術的迭代如潮涌般，跨越一個又一個山丘。科技進步創造了若干個可能，正推著海上油田奔向星程大海的新征程。