楊世海 高玉龍 鄭光榮 安玥馨 章 瑞

中國石油長慶油田分公司 數(shù)字化管理項(xiàng)目經(jīng)理部 （陜西 西安 710021）

長慶油田數(shù)字化管理建設(shè)探索與實(shí)踐

楊世海 高玉龍 鄭光榮 安玥馨 章 瑞

中國石油長慶油田分公司 數(shù)字化管理項(xiàng)目經(jīng)理部 （陜西 西安 710021）

為了建立適應(yīng)長慶油田快速發(fā)展的高效管理運(yùn)行機(jī)制，2008年長慶油田提出了“油田數(shù)字化管理理念”，開創(chuàng)了油田管理現(xiàn)代化的新局面。長慶油田數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)整體上可分為三大塊：一是前端以基本生產(chǎn)單元過程控制為核心功能的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)單井、管線、站（庫）等基本生產(chǎn)單元的過程控制和管理。二是中端以公司層面生產(chǎn)指揮調(diào)度、安全環(huán)保監(jiān)控、應(yīng)急搶險(xiǎn)為核心功能的生產(chǎn)運(yùn)行指揮系統(tǒng)。三是后端以油氣藏管理、經(jīng)營管理為核心功能的決策支撐系統(tǒng)。在生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化的基礎(chǔ)上將數(shù)字化與勞動(dòng)組織架構(gòu)相結(jié)合，合理劃分生產(chǎn)單元，按生產(chǎn)流程設(shè)置勞動(dòng)組織架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)組織方式和勞動(dòng)組織架構(gòu)的深刻變革。把油氣田數(shù)字化管理的重點(diǎn)由后端的決策支持向生產(chǎn)前端的過程控制延伸，最大限度的減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率和安防水平。

數(shù)字油田 數(shù)字化管理 生產(chǎn)管理

1 問題的提出

黨的十七大提出：“發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，大力推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合”，要堅(jiān)持以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子。

長慶油田堅(jiān)持走新型工業(yè)化發(fā)展之路，按照“發(fā)展大油田，建設(shè)大氣田，把鄂爾多斯盆地建設(shè)成我國重要的油氣生產(chǎn)基地”的戰(zhàn)略部署，充分利用日新月異的信息化技術(shù)與傳統(tǒng)油氣生產(chǎn)工業(yè)相融合，積極探索與實(shí)踐低成本、高效率的數(shù)字化管理建設(shè)模式，促進(jìn)生產(chǎn)組織方式和勞動(dòng)組織架構(gòu)的變革，著力控制用工總量，提升油氣田開發(fā)效益，用數(shù)字化助推油田管理現(xiàn)代化。

2 油田管理現(xiàn)代化

當(dāng)前，隨著信息技術(shù)的浪潮在全球風(fēng)起云涌，人類社會(huì)在經(jīng)歷了農(nóng)業(yè)革命、工業(yè)革命后，正在經(jīng)歷一場(chǎng)影響更深遠(yuǎn)的革命——信息技術(shù)的革命。它將滲透到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，并且還將以前所未有的速度向家庭和各個(gè)行業(yè)滲透，對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)而巨大的影響。而作為涉及多個(gè)領(lǐng)域的石油企業(yè)，必然會(huì)受到現(xiàn)代信息技術(shù)的沖擊，石油企業(yè)也只有不斷地吸納現(xiàn)代信息技術(shù)才能真正地適應(yīng)社會(huì)，才能隨著社會(huì)的進(jìn)步而不斷地完善和提高。同時(shí)，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)表明，現(xiàn)代信息技術(shù)有著不可替代的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，只有把現(xiàn)代信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于石油企業(yè)中去，才能提高石油企業(yè)的工作效率和管理水平，為石油企業(yè)管理的現(xiàn)代化創(chuàng)造必要的技術(shù)支持。

2.1 數(shù)字化管理及其理論原理

所謂數(shù)字化，就是將復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再為這些數(shù)據(jù)建立適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗械亩M(jìn)制代碼，引入計(jì)算機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行統(tǒng)一處理。數(shù)字化體現(xiàn)了集成性、系統(tǒng)性、智能性和定量性，更適應(yīng)扁平化、矩陣式的管理。數(shù)字化管理是指利用計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、人工智能等技術(shù),量化管理對(duì)象與管理行為，實(shí)現(xiàn)研發(fā)、計(jì)劃、組織、生產(chǎn)、協(xié)調(diào)、服務(wù)、創(chuàng)新等職能的管理活動(dòng)和管理方法的總稱。通俗的講就是“讓數(shù)字說話、聽數(shù)字指揮”。

2.2 數(shù)字油田與油田企業(yè)現(xiàn)代化

數(shù)字油田將中國油田企業(yè)信息化推向一個(gè)新的階段，運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)全面提高了中國油田企業(yè)生產(chǎn)、管理和經(jīng)營工作效率；助推油田企業(yè)走向科技現(xiàn)代化，油田企業(yè)在實(shí)現(xiàn)工業(yè)化與信息化融合戰(zhàn)略中創(chuàng)出一條新道路。

2.3 長慶油田數(shù)字化管理

長慶油田的數(shù)字化管理是圍繞井、站、管線等組成的基本生產(chǎn)單元的過程管理，以生產(chǎn)過程監(jiān)控為主，完成數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、動(dòng)態(tài)分析，實(shí)現(xiàn)電子巡井，達(dá)到“井場(chǎng)保生產(chǎn)，站場(chǎng)保安全”。數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)與油氣藏經(jīng)營決策系統(tǒng)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)油田數(shù)字化生產(chǎn)管理。

數(shù)字化管理帶動(dòng)了油田生產(chǎn)組織方式的變革，是控制投資、降低成本、提高效率、確保安全生產(chǎn)的有力保證。作為信息時(shí)代的企業(yè)管理模式,數(shù)字化管理將極大改變企業(yè)管理現(xiàn)狀,有力促進(jìn)企業(yè)管理效益提高。

3 長慶油田數(shù)字化管理建設(shè)內(nèi)容

長慶油田數(shù)字化管理的重點(diǎn)是將后端的決策支持系統(tǒng)向生產(chǎn)前端的過程監(jiān)控延伸。數(shù)字化管理的核心是在優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)上將數(shù)字化與勞動(dòng)組織架構(gòu)相結(jié)合，按生產(chǎn)流程設(shè)置勞動(dòng)組織架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)組織方式和勞動(dòng)組織架構(gòu)的深刻變革，最大限度減輕崗位員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率和安全生產(chǎn)管理水平。

先后建立了電子巡井、電子值勤、集輸預(yù)警報(bào)警、自動(dòng)投球、遠(yuǎn)程調(diào)配注水和數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)等裝置和系統(tǒng)，不但提高了勞動(dòng)效率，減輕了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度和降低了生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)，而且改變了油田的管護(hù)方式。研發(fā)了撬裝增壓站，對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝過程、生產(chǎn)管理流程進(jìn)行優(yōu)化簡(jiǎn)化。進(jìn)行了28項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)試驗(yàn)，形成6大系列技術(shù)，目前申請(qǐng)專利23項(xiàng)，受理21項(xiàng)，取得了良好的效果。

3.1 井場(chǎng)數(shù)字化管理

井場(chǎng)數(shù)字化管理項(xiàng)目建設(shè)以確保井場(chǎng)各生產(chǎn)設(shè)施正常生產(chǎn)運(yùn)行為重點(diǎn)，主要針對(duì)油水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、抽油機(jī)電機(jī)單相電參數(shù)監(jiān)測(cè)、抽油井遠(yuǎn)程啟停、井場(chǎng)集油管線回壓采集、自動(dòng)投球、注水井遠(yuǎn)程調(diào)配、水源井遠(yuǎn)程啟停、井場(chǎng)視頻實(shí)時(shí)監(jiān)視與闖入智能分析、遠(yuǎn)程語音警示等功能的實(shí)現(xiàn)，達(dá)到井場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、電子巡井、危害識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、油井工況智能診斷及遠(yuǎn)程控制的目的（見圖1）。

3.2 增壓點(diǎn)數(shù)字化管理

增壓點(diǎn)數(shù)字化管理建設(shè)以確保站場(chǎng)平穩(wěn)安全生產(chǎn)為重點(diǎn)。主要針對(duì)站內(nèi)生產(chǎn)流程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控、井站集輸管網(wǎng)的智能預(yù)警報(bào)警等功能（見圖2）。

3.3 作業(yè)區(qū)、廠級(jí)數(shù)字化管理系統(tǒng)

數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)以油、水兩大系統(tǒng)運(yùn)行為主線，結(jié)合生產(chǎn)崗位日常管理內(nèi)容劃分為12個(gè)子系統(tǒng)，形成采油廠、作業(yè)區(qū)、增壓點(diǎn)、聯(lián)合站等對(duì)站場(chǎng)、井場(chǎng)的多級(jí)監(jiān)視、分散控制。實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)預(yù)警報(bào)警，達(dá)到強(qiáng)化安全、過程監(jiān)控、節(jié)約人力資源和提高效率的目的（見圖3）。

根據(jù)管理流程分三級(jí)實(shí)時(shí)顯示采油廠、作業(yè)區(qū)（聯(lián)合站）、增壓點(diǎn)（井場(chǎng)）的集輸系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)置交油含水、溫度等關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的報(bào)警限，出現(xiàn)異常及時(shí)預(yù)警；實(shí)時(shí)顯示供注水管網(wǎng)、注水井、水源井運(yùn)行狀態(tài)和相關(guān)參數(shù)，靈活設(shè)置注水井注水壓力和瞬時(shí)流量波動(dòng)上下限，若實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)超限，系統(tǒng)及時(shí)報(bào)警確保平穩(wěn)注水；當(dāng)生產(chǎn)井的產(chǎn)液量、產(chǎn)油以及含水發(fā)生較大變化時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)提示報(bào)警；對(duì)油井工況進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷，并顯示示功圖、泵功圖、診斷結(jié)果及相關(guān)數(shù)據(jù)，提出措施建議；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井場(chǎng)集油管線、站點(diǎn)外輸管線、注水管網(wǎng)的壓力流量運(yùn)行狀況，自動(dòng)判別正常運(yùn)行狀態(tài)下參數(shù)范圍，并設(shè)置預(yù)警報(bào)警界限，從而在異常情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警預(yù)警功能；采取巡檢、特定報(bào)警等不同方式對(duì)站點(diǎn)井場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)有報(bào)警產(chǎn)生時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)記錄；根據(jù)需要自動(dòng)生成井、站、作業(yè)區(qū)、采油廠的各類生產(chǎn)報(bào)表；對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)儀表等數(shù)字化相關(guān)設(shè)備定時(shí)自動(dòng)巡檢，對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行報(bào)警提示；根據(jù)安裝設(shè)備的生命周期和維保周期自動(dòng)提出維護(hù)、更新信息；顯示油區(qū)道路圖和電子值勤點(diǎn)分布情況，同時(shí)將車輛信息與公司GPS數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，對(duì)異常信息告警提示；智能預(yù)警子系統(tǒng)以客戶端形式駐留運(yùn)行在計(jì)算機(jī)中，當(dāng)檢測(cè)到預(yù)警信息時(shí)自動(dòng)彈出界面，用語音播放報(bào)警信息，督促相關(guān)人員處理；實(shí)時(shí)顯示緊急事件發(fā)生部位，提示醫(yī)療、消防等相關(guān)信息，快速檢索各類應(yīng)急預(yù)案。

5 結(jié)論與展望

5.1 結(jié)論

數(shù)字化管理是數(shù)字油田的一個(gè)重要組成部分。推行數(shù)字化管理，是長慶油田在新的發(fā)展階段落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、進(jìn)一步轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、提升發(fā)展質(zhì)量的重要舉措，數(shù)字化管理不再是單純的數(shù)據(jù)共享與交換，而是智能分析判斷、多級(jí)監(jiān)視、量化管理，使生產(chǎn)管理活動(dòng)變得精確、透明；推行數(shù)字化管理，優(yōu)化地面工藝模式，創(chuàng)造條件使組織設(shè)置與生產(chǎn)布局相統(tǒng)一，按生產(chǎn)流程構(gòu)建新型勞動(dòng)組織模式是油田管理觀念和方式的一次革命性變革，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)管理基本生產(chǎn)單元后采油作業(yè)區(qū)平均萬噸用工數(shù)量由原來的16人，降低到新型勞動(dòng)組織架構(gòu)實(shí)施后的10人，大大提高了人力資源配置效率；推行數(shù)字化管理，降低了生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)，改變了油田的管護(hù)方式，提升了油田安全監(jiān)控能力，是油田企業(yè)低成本發(fā)展的又一條途徑。

5.2 展望

通過實(shí)施數(shù)字化管理，提升了油氣田管理水平，實(shí)現(xiàn)了勞動(dòng)組織架構(gòu)和生產(chǎn)組織方式的變革。只要有網(wǎng)絡(luò)的地方，就可以看到大漠深處、梁峁之間的油氣井、裝置設(shè)備的工作狀態(tài)。

數(shù)字化管理是根據(jù)生產(chǎn)管理特點(diǎn)，按流程建立勞動(dòng)組織架構(gòu)，員工從住井看護(hù)、定期巡護(hù)、投球量油、數(shù)據(jù)采集記錄等繁瑣、重復(fù)性的工作中解脫出來。技術(shù)人員從現(xiàn)場(chǎng)大量資料的收集、整理、核實(shí)工作中轉(zhuǎn)向室內(nèi)分析、研究。管理人員及時(shí)掌握生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、前端生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。同時(shí)，緊緊圍繞生產(chǎn)運(yùn)行管理，優(yōu)化工藝參數(shù)、簡(jiǎn)化工藝設(shè)施，把生產(chǎn)集輸系統(tǒng)每個(gè)單元的過程控制與系統(tǒng)運(yùn)行的每個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來，充分考慮人、機(jī)之間的關(guān)系，把人和機(jī)器的效率發(fā)揮到最佳水平。

[1]陳新發(fā).數(shù)字油田建設(shè)與實(shí)踐—新疆油田信息化建設(shè)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2008.

[2]李清輝.數(shù)字油田信息平臺(tái)構(gòu)架[M].北京:石油工業(yè)出版社,2008.

[3]田軍慶,高輝.淺談“數(shù)字油田”的建立[J].油氣田地面工程,2002(4).

In order to establish the efficient management operation mechanism adapting to the rapid development of oilfields, Changqing oilfields put forward the concept of oilfield digital management,created a new situation of oilfield management modernization in 2008.The digital production management system in Changqing oilfield can be divided into three major parts generally.The first part is the production management system at the front part that that considers the procedure control of basic production unit as the core function.Its emphasis is laid on the implementation of procedure control and the management for basic production units such as single well,pipeline and stations or storages.The second is the production operation commanding system at the middle part that regards the command and dispatch of production,the supervision of safety and environment,and the handling of emergency event as the core function.The third part is the decision supporting system at the end part that takes the management of oil and gas reservoir and the business management as the core function.On the basis of optimization of production technology procedure,a profound reform of production organizing way and labor organization structure can be realized,with the digitalization combined with the structure of labor organizations,the production units divided sensibly,and the labor organization structure designed according to the production procedure.The focus of oilfield digital management will be extended from the decision support at the end part to the process control of production at the front part so as to reduce the labor intensity of staffs to the minimum and improve the working efficiency and safety prevention level.

digital oilfields;digital management;production management

楊世海(1963-)，男,高級(jí)工程師,石油天然氣儲(chǔ)藏運(yùn)輸專業(yè)畢業(yè)，主要從事油田數(shù)字化建設(shè)管理工作。

黃永場(chǎng)

2010-09-02