数字化建设在油田站场管理中的应用

数字化建设在油田站场管理中的应用

□何李鹏冯亚军齐涛

【摘要】本文介绍了数字化建设在油田站场中的技术路线、总体框架及作业区和厂（处）级数字化建设的具体框架，并分析了某油田在数字化建设中取得的成效。由此本文认为推进数字化建设是石油化工企业发展的由之道路。

【关键词】数字化建设；总体框架；技术路线；升级改造

【作者简介】何李鹏；冯亚军；齐涛，西安长庆科技工程有限责任公司工程师

一、引言

某油田地处我国西北部，油区北部为荒漠草原与沙漠的过渡地带，地势相对平坦；南部为典型的高原梁峁丘陵沟壑地形，地形十分破碎。自然环境艰苦，生态脆弱，交通不便，社会依托条件较差。油田油区面积较大，工作区域高度分散，处理企地事务繁多，员工生产、生活条件受环境影响因素较多，投资控制、安全生产面临严重挑战。单井产量低、油井含水量大、地面建设点多、面广、线长，增加了生产运行成本和管理运行难度，在加上总公司提出的“发展大油田、建设大气田”的规划目标，传统的生产组织和管理方式已经不能适应新形势的需求，必须通过组织架构革新和管理流程再造提升企业发展的内动力。在这种形势下，油田数字化管理应运而生。

二、油田数字化建设

油田数字化建设是利用自动控制技术、计算机网络技术、油藏管理技术、油气开采工艺技术、数据共享与交换技术，视频和数据智能分析技术，通过技术和管理创新，建立统一的生产运行数字化管理平台。

（一）数字化建设的总体框架。油田数字化建设涵盖前端、中端、后端三个层次、五大系统，实现同一平台、信息共享、多级监视、分散控制，达到发展方式的转变、生产组织方式的转变、生产方式的转变和劳动组织架构的转变。

1．前端。基本单元生产过程控制系统，是油田数字化建设的基础。按生产流程划分为以井、站为主的基本生产单元、以作业区为主的生产管理单元，以油气集输系统为主的厂处级管理单元。

2．中端。即生产指挥系统，利用前端采集的实时数据，实现数字化管理系统可以看作一个复杂的智能监控系统，构成有平台、功能模块和通讯接口三个部分。中端为公司、厂（处）两级生产运行指挥系统提供的数据，主要为两级机关相关部门、提供服务和支持。

3．后端。油田公司层面建设的数字信息化项目，应符合总体信息规划的基本原则和要求，执行A1、A2等软件包相关标准，分为：一是油气藏经营管理决策支持系统：A1勘探与生产技术数据管理系统，A2油气水井生产数据管理系统，以数据库建设为中心向以油藏研究为中心转变，实现一体化研究，多学科协同，达到业务流和数据流的统一。二是企业资源计划系统（ERP）：将财务、采购、销售、生产、库存等业务综合集成，提升企业的经营管理水平。三是管理信息系统（MIS）：以标准化体系建设为龙头，建立统一的信息管理平台，实现企业资源共享、集成与互动。为保证油田数字化建设顺利进行，还需要推进几大辅助系统的建设。（1）通信网络基础设施：为油田数字化管理提供可靠的数据传输通道。（2）交互式信息与高清视频会议系统：实现油田指挥、科研与生产单位之间即时异地“互动交流”。（3）网络安全管理：保护企业的信息资产，提高企业的运作效率。（4）电力系统数字化建设：保障油田电网安全可靠运行。

（二）数字化建设的主要内容（技术路线）。油田的数字化管理：围绕井、站、管线等组成的基本生产单元的过程管理，以生产过程监控为主，完成数据采集、过程监控、动态分析，实现电子巡井，达到“井场保生产，站场保安全”。一是油田数字化管理核心：在优化生产工艺流程的基础上将数字化与劳动组织架构相结合，按生产流程设置劳动组织架构，实现生产组织方式和劳动组织架构的深刻变革，最大限度减轻岗位员工的劳动强度，提高工作效率和安全生产管理水平。二是油田数字化管理实质：通过采集生产过程中的数据，充分利用信息技术实现智能判识、过程监控，达到生产过程的安全、高效、平稳运行。通俗的讲就是“让数字说话，听数字指挥”。

（三）生产管理单元（作业区）数字化建设内容。每个作业区在调度值班室建设一套数字化生产监控终端。主要用于监控该作业区所管辖油区内所有油水井、站、管线等生产运行信息。数字化生产监控终端以油、水两大系统运行为主线，结合生产岗位日常管理内容划分为12个子系统，形成采油厂、作业区、增压点、联合站等对站场、井场的联动监控。可快速浏览生产管理单元（作业区）全年和当月原油、注水生产任务完成情况。生产管理单元（作业区）可快速查询所管辖基本生产单元（站场）的主要生产运行数据：原油生产系统的总井数、开井数、日产液量、日产油量、开井时率等；供注水系统的总井数、开井数、开井时间、配注量、注水量；基本生产单元（站场）未完成生产计划时报警提示。

（四）厂（处）级数字化管理建设内容。采油厂、采气厂作为数字化管理单元，以生产管理、安全管理、优化分析为主。在各厂（处）生产管理中心，设置完整的生产数据库和应用数据库，为全厂生产运行指挥调度和应用提供数据平台，同时将数据传至油气田数字化生产指挥中心。厂（处）级数字化生产管理系统按照复杂工作简单化、简单工作流程化、流程工作定量化、定量工作信息化的思路，以油、水两大系统运行

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为主线，结合生产岗位日常管理内容划分，满足管理单元（厂/处）、生产管理单元（作业区）、基本生产单元（站场）三个层级不同岗位员工对生产过程监控的需要。形成采油厂、作业区、增压点、联合站等对站场、井场的联动监控。实现生产信息的纵向贯通、横向共享，达到生产过程的实时预警报

警、

强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效率的目的。其主要功能如下：一是对生产概况快速了解。显示采油厂生产情况、产量及注水量变化情况。二是对实时生产过程监测。实时监测和显示集输、供注水、站场、油水井运行情况和相关参数，实现不同管理岗位的监测需要，实时监测油水井生产状况、视频图像等相关信息，智能判识，并电子发生异常时预警提示。三是安全智能监控。采集油区关键路口及井场、站场的视频图像，全天候监视，保障油区的安全生产。电

子值勤：显示油区道路图和电子值勤点的分布情况，

对油区关键路口的过往车辆信息进行提示及查询，对特殊车辆的行驶路线进行判识。视频监视：实时显示所辖区域内站场、井场的视频图像，并记录。可以通过智能分析判断，自动记录

进入井场的移动物体，

同时语音示警。四是油水井工况。对油水井工况进行实时诊断，显示油井示功图、泵功图、诊断结果和注水压力、注入量、注水井工况，并提出措施建议。五是报表管理。根据需要自动生成井、站、作业区、采油厂的各类生产报表，以供生产管理人员参考。六是生产动态分析。利

用当日和历史生产数据，

从单井、井组、区块三个层次进行分析和显示，当生产井的产液量、产油量以及含水发生较大变化时系统自动提示报警。七是应急辅助。提供紧急事件发生地周边可利用的救援信息，如医疗、消防、内部车辆、应急物资、应急队伍、应急力量等。可快速检索各类应急预案。八是设备管理。通过定时自动巡检，分析数字化设备和网络运行情况，实现对设备故障与维修保养的预警。

（五）数据传输方式。一是井场通信。通讯采用因地制宜，有线与无线结合的方式。以有线为主，无线为辅。二是站间通信。采用光缆通信；敷设方式为随杆架设优先、同沟敷设为辅。基本生产单元的数据上传至生产管理单元。三、油田站场推进数字化建设取得的成效（一）提高了工作效率、降低了劳动强度。现场生产管理

由传统的经验管理、人工巡检、“大海捞针、守株待兔”的被动

方式，转变为智能管理、电子巡井、“精确制导”的主动方式。

按照“重复性好的工作机器做，重复性差的工作员工做”的构想，将员工从驻井看护、油区巡护、资料统计等简单、重复性劳动

中解脱出来，初步实现了“让数字说话，听数字指挥”的理念。

（二）秉承以人为本的理念，改善了员工工作条件。将员

工从传统劳动组织模式下的驻井看护、生活单调转变为相对

集中工作，集体生活，提高了员工生活质量，真正体现“以人

为本”的现代文明管理理念。员工从住井看护、定期巡护、投球量油、数据采集记录等繁琐、重复性的工作中解脱出来。技术人员从现场大量资料的收集、整理、核实工作中转向室内分析、研究，避免了风霜雨雪等恶劣天气环境对人体造成的伤害。管

理人员及时掌握生产系统运行状态、

前端生产动态。形成了数据采集、过程控制、多级监视、责任明确的生产管理体系。

（三）生产过程及生产安全水平得到提升。数字化管理

减少车辆巡护、

巡检次数；减少员工巡井、投球和井口操作频次；避免抽油机现场启动带来的风险；数据自动采集、系统预

警功能降低高压、

高温装置的巡检、操作风险。生产流程实时跟踪、量化分析、过程监控、智能预警报警，提升了生产安全管理水平。

（四）生产组织形式得到优化。按流程构建新型劳动生产组织架构，优化生产流程，按流程管理，减少管理层级，取消集输管理人员，合并作业区，机构扁平化，行政管理和技术管理相统一，提高用工效率，降低用工总量

。

以油田某区块数字化升级改造前后的效果为例，将原有

的4个采油作业区、1个集输大队，1个保安大队，合计6个单

位进行合并、撤销、分流，合并为三个采油油区。

（五）为推进企业管理的现代化提供支撑。通过信息技

术与工业生产的融合，

把生产和管理紧密地结合起来，构建与数字化管理相配套的新型劳动组织模式，

应用数字化技术管理基本生产单元后，单井综合用人由原来的1.05人/口，降低到新型劳动组织架构实施后的0.55人/口，大大提高了人力资源配置效率。

四、结语

通过介绍某油田的数字化建设情况，说明数字化建设在油田的技术层面和管理层面均有不凡效果，在油田实行数字化管理其实质就是通过数字化、信息化提升传统产业链管理

水平，

用数字化武装新型石油工业，数字化是油田管理观念和方式的革命性变革，是加快油气田开发建设的一项重要举

措，

低成本实现数字化管理是“大油田管理，大规模建设”过程中的客观需要。

【参考文献】

1．中国航空工业规划设计研究院．《工业与民用配电设计手

册》

（第三版）［M ］．北京：中国电力出版社，20052．中国联合工程公司．GB50052－2009供配电系统设计规范［J ］．北京：中国计划出版社，2010

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