□ 王 淦

智能化建設(shè)為經(jīng)營管理“護航”

□ 王 淦

普光氣田積極推廣應(yīng)用信息化、數(shù)字化技術(shù)和手段，加快智能化氣田建設(shè)，不斷提高生產(chǎn)管理效率和經(jīng)營管理水平。

“只需輕點鼠標(biāo)，現(xiàn)場所有施工人員的移動位置、違章記錄等動態(tài)信息就能一目了然。如果有人闖入危險場所，電腦監(jiān)控屏幕上紅色警示燈就會亮起，我們會派人第一時間進行處理。”日前，在中原油田普光氣田生產(chǎn)管理中心4樓的辦公室，天然氣凈化廠安全管理辦公室主任胡文明打開電腦，給記者展示著該廠新投用的智能化員工管理系統(tǒng)。

這個系統(tǒng)依靠先進的GPS定位技術(shù)，可以實現(xiàn)對人員的精確跟蹤。當(dāng)天，胡文明因參加部門會議沒能趕往施工現(xiàn)場，但通過智能化管理系統(tǒng)，他實時掌握著天然氣凈化廠安全隱患治理施工人員的一舉一動。對此，胡文明說，這一切歸功于普光氣田穩(wěn)步推進的智能化氣田建設(shè)。

普光氣田是我國成功開發(fā)的首個高含硫大氣田，是世界上建設(shè)難度最大、開發(fā)風(fēng)險最高的氣田之一。針對氣田安全環(huán)保和開發(fā)管理難題，普光分公司將信息化、數(shù)字化作為提高管理效能、降低成本的重要手段，加快推進智能化氣田建設(shè)，推動實現(xiàn)氣田安全高效經(jīng)營，目前已成為智能化建設(shè)的示范區(qū)。

全方位監(jiān)控：事故隱患無處藏身

“畫面顯示正常，管線走向清晰可見！” 5月12日，在普光氣田普光201集氣站附近山坡上，采氣廠員工劉海濱操縱無人機，對集氣站及其周邊管線進行了一次巡檢。只用不到10秒鐘，飛機搭載的高清數(shù)碼相機就把集氣站附近兩平方千米區(qū)域的景象掃描了一遍。

引進無人機巡線系統(tǒng)，是普光分公司結(jié)合普光地域特點，加強智能化管網(wǎng)建設(shè)，提升氣田安全工作水平所做的具體工作之一，也是該系統(tǒng)首次在國內(nèi)高含硫氣田使用。據(jù)介紹，該系統(tǒng)可做到無人機實時視頻異地查看，實現(xiàn)氣田管道巡檢監(jiān)控?zé)o死角。

普光氣田地處川東北的崇山峻嶺中，山勢險峻，河道縱橫，單井分布廣，集輸管道縱深30余公里，生產(chǎn)一線受制于溝壑縱橫、植被茂密，員工靠雙腳巡檢管道，大海撈針般防范隨時可能發(fā)生的意外情況，投入人力、物力，付出的是無比的艱辛，影響了工作效率。

為提高管道巡檢效率和應(yīng)急處置能力，普光氣田吸收國內(nèi)外氣田先進的管理經(jīng)驗，把智能化作為提升安全管理水平的重要手段，加強遠程自動操控和現(xiàn)場可視化技術(shù)的應(yīng)用。通過信息化手段和智能化方法，提高了職工對生產(chǎn)現(xiàn)場情況的感知能力、實時監(jiān)測能力和快速反應(yīng)能力。

普光氣田集輸管道沿線的閥室和隧道位于山間。閥室具有緊急切斷功能，隧道是集輸管道穿山越嶺的通道。過去，借助SCADA系統(tǒng)，員工能夠了解閥室和隧道中儀表、設(shè)備的運行參數(shù)，了解其“內(nèi)在”，但無法看到其“外表”，需要巡線工每天巡查，消除安全隱患。

今年，普光分公司借助安全隱患治理工程，升級了SCADA系統(tǒng)，在集氣站場閥室、凈化廠廠區(qū)及集輸管線穿過的隧道，安裝了900個硫化氫探頭，當(dāng)發(fā)生火警或有毒氣體泄漏時，警情發(fā)生點周圍的所有監(jiān)控攝像頭會自動鎖定該區(qū)域，全方位、多角度進行現(xiàn)場監(jiān)控，降低安全風(fēng)險。

“它們就像一個個‘隱身警察’，發(fā)揮著千里眼、順風(fēng)耳的作用，24小時全程保護著管線、設(shè)備的安全?！逼展夥止靖苯?jīng)理熊良淦介紹說，這些探頭的監(jiān)測距離達到1000米，只要硫化氫濃度超過10ppm，報警系統(tǒng)會在不到1秒的時間響應(yīng)。“現(xiàn)場任何風(fēng)吹草動，都逃不過這些監(jiān)測設(shè)備的火眼金睛?！?/p>

為確保氣田安全，普光分公司建立了國內(nèi)首創(chuàng)的高度智能化的“四級關(guān)斷體系”，一旦氣田某個生產(chǎn)區(qū)域發(fā)生異常，這套體系能自動判斷、迅速反應(yīng)，完成全氣田關(guān)斷、支線關(guān)斷、單站關(guān)斷、單井關(guān)斷等四級關(guān)斷。如果遇到突發(fā)情況，在兩分鐘內(nèi)就可以關(guān)閉所有氣井，通過智能化保證安全運行。

普光氣田經(jīng)歷的一次險情驗證了這套體系的可靠性。當(dāng)時，普光地區(qū)強烈的雷電導(dǎo)致供電線路閃停，天然氣凈化廠運行的部分設(shè)備失去動力。在這一意外情況出現(xiàn)的瞬間，氣田的四級關(guān)斷系統(tǒng)緊急啟動，第一時間切斷高含硫天然氣來源，避免了事態(tài)擴大。

普光分公司還開展了三維仿真系統(tǒng)建設(shè)，建成投用了智能化管線管理系統(tǒng)和集輸站可視化應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)了對20余處站場設(shè)施、設(shè)備信息、生產(chǎn)動態(tài)的三維可視化管理。數(shù)字地圖使普光氣田一覽無余，在生產(chǎn)前端實現(xiàn)了自動視頻監(jiān)控、系統(tǒng)預(yù)警報警、氣井壓力參數(shù)自動讀取等功能，為應(yīng)急指揮人員提供全方位的現(xiàn)場實時信息和實時畫面，為加強安全監(jiān)控提供了必要技術(shù)手段。

“利用數(shù)字化監(jiān)控手段，全面提升了防控能力，使安全環(huán)保隱患難以容身。”熊良淦介紹，投產(chǎn)運行6年來，普光氣田始終實現(xiàn)保持人員零傷害及高風(fēng)險作業(yè)安全受控目標(biāo)，確保了氣田生產(chǎn)及周邊公眾安全。

全過程監(jiān)測：清潔生產(chǎn)達到一流水平

在普光氣田天然氣凈化廠中控室，打開電腦操作界面的DCS系統(tǒng)，該廠6套聯(lián)合裝置12個系列的二氧化硫?qū)崟r排放數(shù)據(jù)一目了然。

“我們在凈化裝置廢氣排放口處都安裝有在線自動監(jiān)控設(shè)備，對尾氣二氧化硫排放實行全天候監(jiān)測。一旦出現(xiàn)異常情況，會及時調(diào)整生產(chǎn)工藝甚至進行停工整改?！碧烊粴鈨艋瘡S廠長焦玉清說。

作為亞洲最大的天然氣凈化廠，普光天然氣凈化廠年處理高含硫天然氣百億立方米，尾氣排放量大，處理工藝復(fù)雜，在對其凈化過程中，稍有不慎產(chǎn)生的二氧化硫就會造成大氣污染，一點兒閃失都會影響到附近村民的生產(chǎn)和生活。

為切實呵護大巴山的碧水藍天，在普光氣田開發(fā)之初，普光分公司就確立了打造“生態(tài)工程、綠色氣田”的目標(biāo)，將工業(yè)廢氣二氧化硫的減排與控制作為環(huán)境保護與治理的一項重要內(nèi)容。

普光分公司廣泛應(yīng)用計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)和傳感等技術(shù)，投資數(shù)億元創(chuàng)新形成了大規(guī)模硫黃回收尾氣深度處理技術(shù)，確保大流量尾氣中二氧化硫的有效脫除。同時，在廢氣外排口處安裝有13套煙氣自動監(jiān)控設(shè)備，當(dāng)發(fā)生氣體排放不達標(biāo)時，警情發(fā)生點周圍的所有監(jiān)控攝像頭會自動鎖定該區(qū)域，全方位、多角度進行現(xiàn)場監(jiān)控，自動上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)。

“按照國家標(biāo)準(zhǔn)，普光氣田二氧化硫排放濃度指標(biāo)是960毫克/立方米，而普光分公司制定了600毫克/立方米的二氧化硫排放濃度標(biāo)準(zhǔn)?！苯褂袂逭f，在實際運行中，普光分公司通過不斷開展技術(shù)革新和管理優(yōu)化，將二氧化硫排放濃度指標(biāo)控制在目前每立方米270毫克以內(nèi)。

“智能化的綠色氣田是普光氣田的最大亮點，正是有了這樣的自動化監(jiān)測系統(tǒng)保障，才能把毒氣安全地變成清潔的工業(yè)、商業(yè)用氣?！毙芰间普f。與美國、法國等發(fā)達國家典型高含硫氣田對比，普光氣田硫黃回收率、二氧化硫排放控制方面已達到國際領(lǐng)先水平。投產(chǎn)6年來，普光氣田周邊生態(tài)環(huán)境保持良好，榮獲國家綠色礦山試點單位稱號。

全鏈條融合：大數(shù)據(jù)助力高效經(jīng)營

信息化是提升管理效益、降低生產(chǎn)成本的重要舉措之一。在推進智能化氣田建設(shè)的過程中，普光氣田一方面加快視頻監(jiān)控裝置、遠程監(jiān)測系統(tǒng)等信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，強化動態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集管理，努力實現(xiàn)管理程序科學(xué)化、信息化；另一方面致力于精細生產(chǎn)過程管理，不斷探索信息智能控制技術(shù)在生產(chǎn)中的實際應(yīng)用，為提高經(jīng)營管理水平提供充分的技術(shù)支持。

今年，面對下游市場變化的生產(chǎn)實際，天然氣凈化廠組織相關(guān)人員對氣田凈化裝置智能儀表管理系統(tǒng)進行攻關(guān)。他們提高利用數(shù)字化信息技術(shù)，建立仿真優(yōu)化運行數(shù)字模型，通過量化控制、合理分析，找到裝置運行的最佳優(yōu)化區(qū)間，繪制了生產(chǎn)運行曲線、經(jīng)濟運行曲線和能耗曲線。系統(tǒng)在運行過程中偏離最優(yōu)工作區(qū)間時，會自動進行聲光報警提醒，崗位人員只需輕點鼠標(biāo)即可對壓力、閥門開度值等參數(shù)進行遠程控制調(diào)節(jié)，并可在非穩(wěn)態(tài)狀況下實現(xiàn)自動調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，盡快將裝置調(diào)整到最優(yōu)工作區(qū)。

□ 廠方代表現(xiàn)場培訓(xùn)普光氣田員工操作無人機。 祝廣影 攝

“運用這套智能儀表管理系統(tǒng)，我們可以根據(jù)下游用氣變化情況，計算出不同負荷下單列裝置開停工成本與效益的盈虧平衡數(shù)值，使裝置開停機有了效益‘硬杠杠’，為氣田‘寒冬突圍’注入新的動力。”焦玉清說

普光氣田在發(fā)展的早期階段缺乏管理經(jīng)驗，為把生產(chǎn)開發(fā)過程的風(fēng)險降到最低，給每個集氣站配備了大量的操作人員。隨著氣田開發(fā)的不斷深入，開發(fā)人員逐步摸清了氣田的生產(chǎn)規(guī)律，集氣站不需要太多的值班人員，管理模式改革被提上議事日程。結(jié)合實際生產(chǎn)需求，普光氣田將單井遠程開關(guān)、自調(diào)自控技術(shù)運用到氣田生產(chǎn)中，探索推進聯(lián)合集氣站建設(shè)，變單站值守為區(qū)域集中值守，不僅有效地提高了生產(chǎn)效率和安全系數(shù)，而且大大簡化了管理鏈條。

毛壩5023聯(lián)合集氣站就是這樣的一座聯(lián)合集氣站。通過數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)，普光氣田將毛壩502集氣站氣井的套壓、油壓、流量、溫度等生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行整體遷移，毛壩503集氣站技術(shù)人員只要輕點鼠標(biāo)便可知道502氣井的實時運轉(zhuǎn)參數(shù)，為氣井號脈、診病，不出門就可以實現(xiàn)對502集氣站生產(chǎn)監(jiān)控和緊急關(guān)斷。數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動采集、生產(chǎn)狀態(tài)可以實時監(jiān)控、重點要害設(shè)備能遠程自動啟停，生產(chǎn)實現(xiàn)智能管理。

“這不僅是簡單的減少工作量，真正體現(xiàn)的是提質(zhì)增效?！贝鬄巢蓺鈪^(qū)經(jīng)理高強介紹說。過去兩個集氣站一共需要16個人值守，每天要巡3次井，還要巡檢、維護設(shè)備等，勞動強度非常大。實施無人值守后，過去在毛壩502集氣站值班的8個人，現(xiàn)在已經(jīng)充實到作業(yè)區(qū)的其他崗位，極大緩解了作業(yè)區(qū)人員緊張的問題，同時又可以降低送班、巡檢車輛的成本開支。

“數(shù)字化成果的應(yīng)用，極大地支持了生產(chǎn)管理和研究，全面、精準(zhǔn)、高效、安全的數(shù)字化管理，化繁為簡讓工作更高效，借助互聯(lián)網(wǎng)的手段，我們已經(jīng)切身體驗到數(shù)字化帶來的便利和高效?！辈蓺鈴S廠長張分電說。

（作者單位：中原油田）