基于遠程監控技術的油田信息化管理措施

張 娜，李俊程，章 玲，胡瀟文，武 瑛

（中國石油新疆油田公司風城油田作業區，新疆 克拉瑪依 834000）

遠程監控技術可以對現場運行設備進行監視控制，并可實現信號報警分析等功能。目前，遠控技術應用于國民經濟各個領域。以往，一些傳統石油行業信息化建設落后，油田采油場通常開采荒野郊區，設施工作狀態關系到油田生產穩定，同時各類油田數據采集靠人工完成，影響油田自動化管理。如今，遠程監控技術用于油田管理，可以更好地實現信息化建設。

1 油田信息化管理遠程監控技術

21世紀，能源產業在國家經濟中的地位日益提高。國家倡導能源安全儲備，實現高效安全生產，控制生產中的關鍵技術環節，并實現生產要求高效監控是企業的要求。目前，采油地通常分布在偏僻地區，分布地域廣泛[1]。以往我國油井設備數據采集由人工完成，現場采集油井油壓等生產數據勞動強度大，同時采油井生產參數受到天氣變化影響自動化管理。遠程監控技術可以實時監控油田生產現場，遠程操作石油生產管理。

1.1 油田生產遠程監控技術

遠控技術是本地計算機通過網絡系統對遠端生產過程進行監控，完成對遠程軟件下載等功能，遠程監控系統是實現遠程監控計算機的硬件系統。油田管理中遠控系統是針對生產廠站地域分散特點，利用已建自動控制系統通過油田通信網對現場控制信息進行遠距離監控，完成生產管理事故診斷分析等功能。自動控制系統接入企業網便于對分散生產廠點整體管理，近期可實現企業管理信息化功能。實現遠控關鍵環節是控制網絡與企業網結合，要有穩定運行的現場監控系統，遠控系統各部分建立虛擬通信關系。遠程監控管理主要適用于大型分散生產系統管理，油田生產管理企業要充分利用網絡信息化功能，實現無人值守生產管理。

1.2 油田建設遠控技術特點

油田建設中遠程視頻監控系統是網絡通信技術結合體，油田建設遠控系統由監控終端與網絡通信系統組成[2]。遠程監控系統具有信息數據量大，多種網絡集合性，通信系統先進性等特點。油田建設中遠控系統要求傳輸數據信號實時性。油田遠控系統網絡通過多種網絡系統結合，包括無線網通信系統。油田生產中遠控采集多樣信息，要根據監控區域情況為系統提供信息支持。我國油田遠程監控系統采用GPRS通信系統，為油田遠控提供良好傳輸環境。油田建設遠控技術具有智能化特點。企業信息化建設關鍵是計算機技術發展成熟，是企業決策的神經中樞，信息技術拓展是應用領域的關鍵，搭建信息交互軟件平臺，使企業管理者在繁雜的市場下優化調配資源。視頻監控子系統如圖1所示。

圖1 視頻監控子系統

1.3 油田信息化管理與遠控技術

企業信息化是技術進步的重要內容，其可以掌握企業運行情況[3]。企業信息化管理橫向內容包括營銷系統等信息化，生產系統信息化是通過對生產數據采集處理實時監控。企業信息化管理縱向分為操作層與決策層，DSS（決策支持系統）為使決策科學合理需要作為底層基礎過程控制自動化系統接入。油田生產自動化目標是提高生產效率，遠程監控生產操作設備；防止油氣泄漏污染，及時提供完善的文件資料；自動采集生產數據，遠近結合提高經濟效益，通過系統監控分析實施預防性維護。企業信息化管理與油田自動化目標一致，生產自動化與企業管理信息化融合成為必然。

2 智能油田遠程監控信息化管理研究

隨著經濟的快速發展，油田企業要不斷提高原油產量同時加快信息化管理，石油勘探開發技術發展取得良好經濟效益。隨著油田原油產量提高，原有工藝系統暴露出控制系統落后等問題[4]。油田遠控技術應用數字化建設是企業可持續發展的重要環節，需要保證信息化中各類要素資源高效配置，利用數字化改造傳統石油產業。

智能油田建設是系統工程，可使經營者直接觀察地下生產動態，實現各層次閉環優化管理。油田生產遠控系統分析通過網絡采集油井壓力等數據，遠程實時產液量計量，應用計算調節抽油機平衡，實現對油井閉環控制。注水井生產遠控分析系統通過采集數據進行流量與配注量對比，工況分析優化服務器將采集數據進行數據統計[5]。油田遠程監管要根據控制系統特點，通過編寫軟硬件設備適應的結構應用軟件，對復雜情況進行遠程監控。要以局域網資源利用為基礎加強遠程監管研究，收集生產現場數據后形成決策傳達給生產站點。隨著信息技術的進步，以及油田專業的智能井等技術發展，石油企業可以充分掌握信息，不斷提高決策水平。石油行業技術發展趨勢是實時性數字化與智能化。

20世紀末應用智能油田遠程監控技術數字油氣概念誕生，大多數學者將數字油氣定義為油氣田虛擬標識，可以對虛擬擬題進行互動。數字油氣田被視為空間型與集成性融合系統。油氣數字化是針對上游行業高層次整合，20世紀80年代掀起提高采收率研究熱潮。如今，中國石油信息化經過快速發展，不斷提高信息化管理水平。目前國外油氣公司應用智能油田遠控技術打造數字化建設。目前，我國也大力推進實施石油行業信息化建設，中石油公司已提出油田數字化建設目標。國內地區級油田區域信息化發展不均衡，僅少數油田進入高級階段。

3 油田生產企業信息化管理現狀

油田生產管轄面積大，自然環境惡劣，需要利用信息化技術為生產服務。油田企業經過多年建設在數字油田軟硬件方面快速發展，實現油氣井自動化數據采集，通過遠程傳輸實時監控生產管理，油田信息化管理取得一定成績，同時仍存在很多問題，需要分析油田生產企業信息化管理現狀，研究加強企業信息化管理的有效對策。

3.1 油田企業信息化管理實踐

新疆油田公司風城油田信息化建設中在生產數據、基礎設施等方面采取有效措施，提升企業信息化管理水平。信息化基礎設施包括計算機網絡設備等，油田信息化不斷建設應用取得良好成果。根據信息基礎設備運行維護需要建立故障報修制度，利用計算機設備通過系統保修等流程規范辦公設備管理。信息網絡是數據高效傳輸的保證，新疆油田公司辦公網絡建成投用后，生產辦公基地至數據中心骨干鏈路達千兆連接。

油田生產管理中內部相關工作圍繞開發生產數據進行分析決策，數據的真實科學性是工作的基礎。油田每日單井生產動態數據通過采集進入生產庫。自動化系統建成后油田管轄多個區塊計量站實現自動遠程計量，自動化采集數據包括抽油機工作時率等。油氣處理站采用集散控制系統采集生產數據，其通過發布可使管理人員獲取現場信息。油田開發數據庫用于存儲油田生產動靜態監測等數據，目前開發數據庫已全面采集動靜態生產相關信息。根據公司集中管理要求，將作業區生產數據進行修改。集中管理后的數據類型包括單井動靜態數據及采油工程等方面數據，采集單位包括采油隊，工藝所等。信息技術人員可通過用戶權限對所屬數據庫進行修改增刪維護工作。

3.2 油田企業信息化管理中的問題

油田信息化建設為管理工作提供實時數據，實現辦公自動化。隨著信息化需求的提升，信息化建設中的問題逐漸顯現，主要包括認識層面、信息化基礎建設層面等。認識層面存在業務流程優化力度不足，對信息化認識存在不足。油田企業以油氣生產為目標，但是有人認為信息化是將文檔電子化。由于員工計算機知識缺乏及信息化認識不足對信息化建設也會帶來影響。各級領導要加強對油田信息化建設的關注度，認識信息化對油田生產管理的作用。

油田企業信息化基礎建設方面存在辦公設備部署維護難度大，信息系統安全性需要加強及數據準確率有待提高等問題。油田生產辦公基地距離市區較遠，為領導配備電腦滿足辦公需求，為外圍站庫提供電腦，及時解決站庫問題。用戶使用時對系統應用環境要求不同，因此處理不同配置時計算機部署測試需要耗費大量人力。基層單位辦公計算機配置較少，圖形工作站性能老化。由于對機器性能要求較高，圖形工作站放置在辦公室不能達到良好的工作環境。隨著信息化建設的推進，相關工作需求更加依賴于信息系統建設。

4 油田遠程監控信息化管理應用

隨著計算機網絡技術的發展，石油生產技術不斷改進。在20世紀90年代出現數字化的油田監測系統，如果油田監測系統測量生產參數時某些數值超出預設界限，可根據現場情況采取措施，提高油田開采安全性。我國不少企業已積累大量基礎資料，油田監控系統在網絡環境等方面初具規模。20世紀90年代后，部分西部油田采用先進監控設備技術，但目前國內油田在安裝設備后進行生產自動監控較少。油田遠程監控系統可以提升生產效率，實現數據管理自動化信息化[6]。今后，智能油田要加強遠程監控技術應用與信息化管理。

4.1 油田生產遠程監控技術應用

抽油機工作狀態產生數據參量不同，企業通過繪制數據曲線圖可以掌握抽油機工作狀態，并可做好故障排查維修等保障抽油機安全工作。抽油機數據采集系統發揮重要的作用，可以采集其他冗余信息，并且可以配置紅外警告器及時對可疑信息發出警告提示[7]。抽油機數據采集組成見表1。

表1 抽油機數據采集組成

某油井自動化監控系統中要求對抽油機工作狀態進行嚴格監測。油田企業要明確提出對系統軟件設計要求，其中采集處理功能模塊要采集處理電機電流等數據。油田企業要想提升信息精準性需要做好抗干擾處理，設置控制系統監控采油機作業狀態，并對抽油機工作情況進行分析，可以實時記錄抽油機運作中出現的問題[6]。數據傳輸中單井GPS模塊具有重要作用。無線網橋傳輸傳遞數據方式對設備提出明確要求。無線通用方式在傳遞數據方面已得到廣泛應用，其中無線局域網橋等是重要設備。

4.2 油田信息化管理措施

近年來，信息技術在油田企業管理中已向網絡化方向發展，信息技術服務重要性日益突出。信息技術對油田企業管理及組織等方面產生很大影響。當前油田企業信息化管理存在應用不到位及定位不明確等問題。要充分認識企業信息化管理的重要性，結合企業特點進行信息化建設，提高企業人員綜合素質。油田生產專業性強，管理人員如果不了解信息化實現方法，那么開發的產品就不能達到預期要求。信息化需要有掌握生產業務的綜合性人才，企業要加大人才培養投入。

油田企業要分類整理生產數據，做好數據更新共享工作。企業要收集數據資源完善數據庫建設，做好開發數據庫整合工作。油田企業信息化管理中網站建設非常重要，其可分析油田中心工作，為企業決策管理提供幫助。網站內容策劃要構建專題專欄，確保良好的網站系統建設效果。企業要實時采編發布信息，確保油田網站點擊率提升，保證信息內容質量安全。油田企業要重視自動化管理工作，不斷提升管理工作效率。積極發展油田電商。如果信息化管理系統應用中存在薄弱環節要加強軟件平臺開發。要與油田開發人員溝通深化系統應用，同時結合采油地質專業管理人員長期積累的經驗可以快速診斷工藝故障原因。可以依托采集自動化實時數據，模擬專家推理思維過程，判斷故障原因及制訂優化措施，將措施方案等知識信息以特定格式存儲于數據庫，結合數學算法進行推算得出診斷結果。

4.3 油田信息化管理建議

油田信息化改進要結合目前信息化發展現狀，實現油田生產數據自動采集，信息系統模擬分析優化生產情況，建立完備的信息標準體系，通過流程再造等規劃企業流程管理，充分利用已有軟件及應用成果實現智能化，幫助企業提高決策科學性。建議提高信息化的認知度，搭建集成化信息共享平臺，優化部署模式，提高資源利用率，提高信息化安全管理水平。

油田企業信息化建設需要從完善管理考核機制及健全管理制度等方面采取保障措施。管理制度是對油田管理工作的執行框架，需要從強化過程管理、信息化基礎設施維護和強化信息化項目管控等方面加強內部管理制度。完善油田信息化建設管理機制，激發員工信息化工作積極性。要成立信息化管理機構，依據信息項目建設需要制定應用考核管理細則，結合嚴格的考核制度使信息化管理制度具有可執行性。雖然信息化技術發展快速更新，但信息化建設中存在很多風險，如果在公司信息集成中對信息化內涵目標認識存在差異就會導致信息化建設缺乏整體性。油田信息化需要掌握生產業務綜合性人才，想要合理進行信息化轉換，企業就要培養精通油田專業知識的信息技術人員。生產管理人員要加強信息培訓，技術人員要掌握信息化知識，通過和信息技術人員溝通有利于油田信息化建設。

5 結束語

油田智能遠程管控方案系統規范，能提升油藏經營管理水平。遠程監控技術應用于油田生產實踐中，是油田信息化建設的有效途徑，要配合油田生產規模大需求，加強對油田遠程監控管理研究。