油田数字化标准化建设的意义

油田数字化标准化建设的意义

【摘要】长庆油田数字化建设已进入大规模建设应用阶段，在建设过程中，由于没有统一的建设标准，并且使用的数字化产品种类各样，数字化产品之间不兼容的问题越来越多的暴露出来，如果以生产区块为单元推行标准化建设，统一建设标准，统一数字化建设产品，则可以有效的解决数字化装备难兼容，数字化上线率较低的问题。

【关键词】油田数字化;标准化建设

长庆油田进行数字化建设以由点向面全面进行了规模建设，由探索阶段进入了实践应用阶段。但是由于油田领域使用的抽油机进行数字化改造的形式各样，加之数字化抽油机的大量推广应用，采油实现数字化上线困难重重。

油田数字化数据传输模式为：井场将抽油机数据通过有线（无线）网络传输到增压站；增压站通过站控平台收集下属各井场数据，整合站内流程数据通过有线网络传输至上一级采油作业区；各采油作业区将各站点数据整合传输到上一级采油厂，从而实现全采油厂数字化信息全面监控。

但是由于基层数字化建设有先有后，建设没有统一的标准，数字化装备品牌众多，兼容性参差不齐，从而造成增压站一级不能实时收集井场数据；作业区不能实时收集各站点流程数据；从而为整个采油厂的数字化管理带来巨大的难度，为解决这一问题，各采油厂调用大量的人力物力对数字化基层系统进行维护，从而大大的增加了数字化系统运营的成本。要想从根本上解决这一问题，就需要在数字化前端进行标准化建设，主要从以下几个方面展开：

１．抽油机标准化改造

抽油机数字化改造是最底层的数据采集点，也是数字化系统系统的基础，现在长庆油田抽油机使用的数字化装备有7种左右，井口数据采集方式不一样，数据传输方式也不一样，从而造成在上一级站控系统要正常运行，需要同时开启不同厂家的驱动程序，由于软件的冲突、硬件的不兼容等，经常会造成工控机的死机，从而使井场数据无法上传。

因此，抽油机改造标准化首先要统一数字化产品，优先使用数据采集与传输与数字化抽油机相匹配的产品。因为随着数字化抽油机的大规模推广，传统抽油机将逐渐退出采油市场，使用与数字化抽油机相兼容的井口采集器、井口RTU 等可以有效避免不同厂家产品在同一区块内协议不匹配的问题，同时也减轻了增压站工控机的负担，后期维护成本也相应得到降低。

2.井场标准化建设

井场数字化建设除了井口数据采集之外，还有井场汇管压力采集、视频信息采集、井场照明、网络信号传输等模块。井场汇管压力采集设备应使用统一的能直接传输到数字化抽油机井口采集器内的产品，并同时具备一定的防爆、防水、防雷击等功能；照明系统使用1-2家产品，便于维护保养；视频系统应统一视频服务器厂家及配套软件，因为上一级或多级进行视频监控时，不可能同时开启多个视频监控软件；井场网络交换机应使用工业级的交换机，能长时间在恶劣环境下连续工作；光纤收发模块尽量与井场交换机分开使用，以避免其中之一损坏从而影响整个网络的情况。

3.网络标准化建设

油田数字化网络分为有线和无线两种模式。有线即光纤，一般的增压站一级

及上一级都铺设的是光纤，光纤线路故障带来的危害是巨大的，如果是干线光纤断路，有可能会导致整个采油厂数字化系统的瘫痪，因此铺设光纤时应统一成兼容性较好的光纤设备，制定相应的光纤线路建设标准，使用多模光纤，并为干线光纤线路铺设备份光纤，以确保干线线路的通讯质量。

无线使用的是无线网桥，分为点对点、点对多点、VLAN等多种形式，多用于井场与井场之间，井场与增压站之间的信号传输，采用点对点、点对多点的设备时，部分井场要作为中心基站或者是信号中继来使用，一旦基站无线设备出现故障，将会导致整个无线网络的瘫痪，数据将无法传输到上位机。而使用VLAN 模式进行组网，当链路中有某一节点出现故障，传向该点的无线网桥设备会自动从最近的其他网络设备上重新链接，从而绕过损坏的节点。因此，尽管其作用仅限于连接两级单元，其影响范围较小，但出于后期维护考虑，无线设备也应尽量集中使用性能较好的产品，产品种类不能太多，在进行无线网络规划时，对于井场分布较多的片区，尽量避免使用基站一类的无线网络设备，优先使用VLAN 模式进行无线组网。

4.站点标准化建设

站点数字化建设主要有流程监控、站内状态等数据，需要用到的数字化设备非常多。有数字化注水仪表、流量监测仪表、压力监测仪表、液位监测仪表、数字化可燃气体报警装置、电磁阀门、变频装置、电参监控装置等。而且这些设备经常在露天的场合使用，经常会遇到潮湿、高温、低温、雨水侵蚀、雷击等恶劣的自然环境，故障率较高。因此，经过数年的数字化建设摸索，应统一数字化站点建设所用数字化装备的厂家、型号等。以降低故障率、节约维护成本。另外站内数据采集、分析、传输、控制等均由站内PLC进行，由于PLC抗干扰、抗雷击等均十分脆弱，维护、调试又需要专业人员进行，因此，对于一个采油单元（作业区级别），应尽量避免使用多家PLC产品，因为PLC维修周期长，一旦出现故障，将会导致整个增压站及其所辖井场的数据都无法上传到作业区。

5.站控标准化建设

长庆油田数字化系统目前使用的是力控组态软件进行站控系统建设，由于近3年来力控软件不断的进行了升级，但是基层已建设过的站控系统并没有进行相应的升级，从而造成不同版本的站控软件之间通讯不畅的问题。因此，在进行站控建设时，一方面，要求软件提供商开发力控具备自动升级的功能，同时要制定出标准化的组态界面。方便上一级数字化单位进行远程监控。

6.结语

目前在长庆油田分公司采油三厂五里湾二区作业区已经进行了标准化建设试点，通过标准化改造，更换了部分数字化装备，统一了井场、站、站控系统、无线网络等的建设标准，经过全面标准化改造后，对其中运行较稳定的20个井场试行了“无人值守”作业，经过3个月的运行，“无人值守”井场运行稳定，无重大事故发生，标准化建设正在一步一步向其他采油作业区推广。

推行油田数字化前端建设标准化，有利于油田对数字化建设单位进行量化考核、验收；有利于数字化系统高效运行；有利于统一油田数字化市场；有利于降低数字化系统运行、维护成本；有利于实现“无人值守”井场、站的目标；有利于油田由“数字化”向智能化迈进。[科]

【参考文献】

［１］甄长富.信息技术在“数字油田”数据源建设中的基础作用分析[J].科技创新导报,2011,(22).