HB油田生产信息系统建设方案研究

白剑

摘要：中国石化集团公司要求油田板块以“两化”深度融合为契机，以互联网思维为指导，以提升管理效率和效益为主线，与油公司建设紧密结合，全面加快信息化建设，促进提质增效上水平。本文就是基于此，对HB油田生产信息系统建设进行研究，希望能通过生产信息系统的建设提高工作中的效率，努力实现产业改造升级，提高油田经营效益。

关键词：油田；智能化；生产信息化；生产管理；数据管理

1.研究背景及意义

1.1研究背景

2015年3月16日，集团公司在江苏油田召开油气生产信息化建设和勘探开发业务协同平台(EPBP)推广启动会议，要求油田板块以“两化”深度融合为契机，以互联网思维为指导，以提升管理效率和效益为主线，与油公司建设紧密结合，全面加快信息化建设，促进提质增效上水平。会议对油田板块“十一五”以来在勘探开发管理信息化、软硬件资源中心建设、油气生产信息化建设试点等信息化工作给予肯定，分析了全面加快信息化建设的重要性和必要性，要求油气生产信息化建设与油公司建设同步推进，“十三五”全面实现老油气田生产现场可视化、新油气田自动化和高压气田、酸性气田、海上油气田智能化，并打造一体化油气生产运行指挥平台，努力实现产业改造升级。[1]

习近平总书记 2018 年 5 月 26 日在给 2018 中国国际大数据产业博览会的贺词中更是强调：“我们秉持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，围绕建设网络强国、数字中国、智慧社会，全面实施国家大数据战略，助力中国经济从高速增长转向高质量发展。”

加快大数据部署，将是推动行业发展的创新驱动；深化大数据应用，则成为当前经济的内在动力。[2]在互联网+的时代背景下，大数据已成为一项基础性战略资源。大数据建设成为了石油行业转型发展的重要支撑，是探索实现油气资源向效益经济转化的重要途径。

1.2研究意义

云计算、物联网、互联网和人工智能等新一代信息技术已成为引导经济社会发展的先导力量，这些技术在全球各个产业信息化建设发挥了关键作用，但是在目前的石油行业中，大数据技术的应用还是十分罕见的。本文通过研究HB油田生产信息系统建设，希望能提高工作中的效率，努力实现产业改造升级，提高油田经营效益。

2.研究现状

石油企业由于内部业务流程较长、专业应用软件繁杂、业务环节较多，导致数据在形式、内容等方面缺乏统一的标准。虽然在前期信息化建设过程中，相关石油企业已经构建了基本规范的信息化建设流程，但是部分标准仍然存在较为突出的可行性差情况。同时在大规模数据并行计算阶段，现有计算方法较复杂繁琐，无法满足石油企业任务分配、信息通信、恢复处理、调度执行等细节处理需求。

国外关于大数据油田的描述比较注重强调“实时获取、监视和分析油田数据”，“同时提供实时远程监控和管理”。这一点可以从 BP 公司、壳牌公司的资料得到证实。国外关于大数据油田的描述比较注重或强调智能完井技术对于提高剩余油回采率的作用。

而国内关于大数据油田的论述一般都比较抽象。根据其知识构成背景和强调的侧重面可以分为如下几种：一种是基于地理信息知识构成背景的，虽然认为大数据油田是数字地球技术在油田应用的延伸，是油田企业信息基础设施和企业管理的基础信息平台，但注重和强调的是大数据油田的空间架构和构建，而忽视数字空间里的地质、物探及其他勘探手段获取的信息内容，缺乏系统综合与集成；另一种是基于地球物理知识和石油地质知识背景的学者，不仅坚持大数据油田的空间架构，重视GIS对于大数据油田的重要作用，而且强调油田自然状态的数字化信息虚拟，重视油田虚用系统的集成、系统综合及油田企业的数字化等。

大数据油田需要研究的问题很多，例如，李剑峰在《数字油田》一书中认为大数据油田的研究对象包括：在与油气勘探、开发、运输、炼制等生产经营活动相关的业务范围内，把所有确定点的相关数据和信息组织起来，组成包含地上和地下、企业管理和地质工程在内的信息系统的研究；还有以计算机和高速网络为载体，以空间地理信息为参照，将油田的生产、经营和管理的多种数据进行高度融合的研究。

HB油田管辖五个油田及两个勘探区块，横跨甘肃、陕西、宁夏、陕西、河南等5省9市。区域分散、管理面积大、地形情况复杂。

目前HB油田井场没有配套电参、压力、温度、液位等远程仪表，无法实现远程数据采集。油井在建设初期虽配套有功图采集设备，但受当时技术条件的限制，功图采集设备协议与目前生产信息化标准协议不兼容，无法按照集团公司生产信息化“六统一”的原则接入总部集中统一的生产指挥平台PCS系统。同时，由于后期运维的缺失，功图终端与采集设备损坏严重，功图系统基本处于停用状态。

场站生产信息化建设较为完善，温度、压力等参数均已采集，通过触摸屏监控和控制，但缺少站内组态系统，无法将站内数据上传。联合站采用横河DCS系统,但只能在站内进行监控和控制，无法整合到统一的生产指挥平台PCS系统，但场站内网络已与管理区连接。

已建成的视频监控系统分别由生产、治安防范等部门自建自用，没有建成集中的视频监控平台，监控视频无法共享；视频监控终端因建设时间跨度大，入网品牌较杂，部分设备不支持ONVIF、GB/T28181等监控协议，无法实现监控平台的级联和视频互相调用；井场已建的视频监控球机使用年限较长、像素较低，缺少红外补光模块，且不具备智能分析、智能跟踪、入侵报警、告警联动等功能。同时没有建设油田生产指挥中心，无法集中调取、显示现场视频和生产数据。

3、建设需求分析

(1) 油公司体制机制建设的需求

生产信息化建设为油公司体制机制建立提供了支撑，是助推油公司体制机制建立的根本基础。根据油公司体制、机制建设需要，急需对HB油田的生产信息化进行建设和完善，为提高生产效率和管理水平提供技术支撑和保障，推进油公司体制建设。

(2) 提高劳动生产率的需求

HB油田现生产模式仍采用人工巡检和人工数据采集，油井生产数据采集均为人工读数；油水井生产调节由人工完成；单井量油需要工人手动完成，职工劳动强度大，劳动效率低，传统的管理模式极大制约了劳动生产率的提高和效益的提升。

(3) 劳动用工短缺的矛盾日益突出

一线职工平均年龄偏高，未来几年内离退休人员较多，传统的生产组织方式下，劳动用工短缺的矛盾日益突出。

(4) 效益提升的需求

在“低油价新常态”的新形势下，只有通过生产信息化建设和油公司体制机制建设，实现“两化”融合，促进管理模式创新变革，才能使油田企业适应新常态、度寒冬，提质、提效持续发展。

为适应油公司管理改革，适应新的管理体制，提高生产管理水平和管理效率，提高劳动效率，减轻一线工人劳动强度，对油气田生产管理进行信息化提升，达到“生产现场可视化，生产过程自动化，生产管理智能化”目的。项目建成后通过视频监控，生产参数自动采集远传，后台处理分析，远程指挥，形成了“电子巡井、中心值守、人机联动、快速响应”的组织形式，生产管控更全面，管理运行更高效。

4、建设方案

以“简洁、实用、高效、经济”为原则，按照“标准化设计、模块化建设、集成化功能、数字化巡检、简约化管理、市场化服务”的要求，建成视频监控、数据采集、数据传输、自动报警、监控指挥、巡检维护六大功能模块，实现数字巡检、中心值守、人机联动、快速响应，形成以生产指挥中心为核心，注、采、输一体化管理的信息化采油管理区运行模式。[3]

根据三级管理层级分级建设，由采油管理区中控室向下通过对生产现场实时监测与控制，实现采油管理区内全生产过程的运行指挥，向上逐级形成重要生产运行监控指标，通过一体化的生产指挥系统为生产运行管理相关业务部门提供统一的工作平台。

数据采集与控制：在井场、站场完善部署视频监控设备及生产数据自动化采集设备，实现生产现场的可视化及生产数据自动采集。井场部署启停模块，实现远程启停、变频控制与智能间开。

传输网络：建设以光纤链路为主，5.8G无线为辅的传输网络，满足现场数据采集及视频监控的传输要求；个别偏远井场采用3G/4G或宽带卫星为传输通道的APN组网方式，传输通道以传输现场数据为主，视频在现场存储，生产指挥中心按需进行调取和预览。

数据存储与显示：各个井场、场站的视频、数据传输至采油管理区中控室，中控室机房部署视频监控服务器、数据库服务器、磁盘阵列等设备。同时，管理区的视频及监控服务器接入华北油气分公司专网，实时数据进入分公司EPBW统一管理，支撑分公司数据服务，以实现分公司、采油厂对井、站视频和数据的调取、分析等功能。

管理区中控室：配置服务器及相关办公设备，以满足管理区生产调度需要。

厂级生产指挥中心：配置监控大屏、服务器及相关办公设备，以满足采油厂生产调度需要。

5、预期效益

（1）推进了油公司体制机制改革

实现了管理区业务和流程的进一步梳理、优化和调整，促进创新管理、优化实施、提升效率和控制消耗，实现压缩非生产性费用、提升创收创效能力和劳动生产率。

（2）优化生产管理能力，提高管理效率

通过视频监控，生产要素自动采集远传，后台处理分析，远程指挥，配套智能分析、智能预警形成了“电子巡井、中心值守、人机联动、快速响应”的组织形式，生产管控更全面，管理运行更高效。[4]

（3）提高综治防范能力和应急处置的及时性

实施生产信息化后，可对不法分子的偷盗和骚扰行为进行语音驱离，起到震慑作用；取得的视频证据，有利于依法打击油气偷盗行为。

有利于实时监控重点油气设施的运行状态；对发现的异常情况，可第一时间进行处置，降低事故发生率。

（4）管理层次清晰、责任得到落实

根据生产经营合理确定劳动组织方式，切实做到优化人力资源配置，合理调配用工，达到人适其岗、岗尽其才、才尽其用。现场监督变人盯人施工为可视化监督，能够及时发现并制止“三违”现象，员工安全意识全面提升。

参考文献：

[1]中国石化集团.《关于中国石化推进油公司体制机制建设的指导意见》(中国石化油(2014)384号) [EB/OL]

[2]史立军,刘金兰.大型集团企业信息系统建设研究和建议[J].价值工程,2011,30 (34):121-122.

[3]吕占东.油田信息化关键技术分析及应用探讨[J].信息系统工程,2019(03):99.

[4]王焕跃,沈竺霖,管尊友.高寒地区老油田生产信息化建设历程分析[J].信息系统工程,2019(06):123-124.