鄧啟志 王偉琦 王博

中國石油西南油氣田公司川西北氣礦通過生產(chǎn)信息化、SCADA、物聯(lián)網(wǎng)等項目建設(shè)已基本實現(xiàn)了一線場站開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集和遠(yuǎn)傳。開發(fā)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)采集工作是底層數(shù)據(jù)從現(xiàn)場儀表通過RTU采集后，再傳入場站SCS（站控系統(tǒng)），再由作業(yè)區(qū)RCC（區(qū)域控制中心）將數(shù)據(jù)傳至氣礦DCC（地區(qū)調(diào)度中心），最終將數(shù)據(jù)存放在西南油氣田公司GMC（總調(diào)指揮中心）開發(fā)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)平臺中，供A2（油氣水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）、A5（采油與地面管理系統(tǒng)）等各大應(yīng)用系統(tǒng)對其調(diào)用，依托物聯(lián)網(wǎng)完善建設(shè)工程、作業(yè)區(qū)數(shù)字化管理平臺、設(shè)備管理系統(tǒng)等現(xiàn)有應(yīng)用技術(shù)及采集數(shù)據(jù)，以大數(shù)據(jù)分析、計算技術(shù)為基礎(chǔ)，為進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用率提供支撐。

截至2019年6月，氣礦生產(chǎn)上傳至開發(fā)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)點共計18732個。對A2、A5等系統(tǒng)的自動支撐率不足50%，數(shù)據(jù)現(xiàn)場自動采集建設(shè)不足，大多仍需要手工派生計算及錄入，數(shù)據(jù)應(yīng)用流程與高效、快速、流暢需求不匹配。對于作業(yè)區(qū)級、氣礦級乃至西南油氣田公司級決策支持、生產(chǎn)指揮等還缺乏有效支撐，數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用水平還有待提升。因此，需要在現(xiàn)有的開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)上進(jìn)一步完善，全面提高A2、A5等系統(tǒng)數(shù)據(jù)綜合利用率。

一、開發(fā)生產(chǎn)報表應(yīng)用現(xiàn)狀分析

川西北氣礦現(xiàn)有開發(fā)、生產(chǎn)、管理類報表共73張。其中生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表類18張、生產(chǎn)技術(shù)類報表25張、設(shè)備管理類報表8張、計量管理類報表10張、安全管理類報表 3張、班組管理類報表9張。報表中有55張屬于作業(yè)區(qū)及業(yè)務(wù)科室管理類報表，主要為設(shè)備的臺賬、班組活動記錄、巡檢記錄等，不涉及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的錄入，目前在一線場站管理系統(tǒng)的支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)無紙化辦公。其余18張報表主要為各井站生產(chǎn)日報、月報等，涉及氣礦生產(chǎn)數(shù)據(jù)的填報，無法完全實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動生成，采集的數(shù)據(jù)應(yīng)用效果未達(dá)到開發(fā)生產(chǎn)需求。

目前川西北氣礦在開發(fā)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫中共接入18732個數(shù)據(jù)點， 其中生產(chǎn)信息化接入數(shù)據(jù)點8223個，物聯(lián)網(wǎng)接入數(shù)據(jù)點10509個，產(chǎn)油、產(chǎn)水、溫度等部分?jǐn)?shù)據(jù)項未采集，實時采集的數(shù)據(jù)未完全覆蓋生產(chǎn)報表所需數(shù)據(jù)，但部分?jǐn)?shù)據(jù)可通過派生計算進(jìn)行生成。通過分析發(fā)現(xiàn)采氣日報表中共有18項數(shù)據(jù)，其中僅有9項實現(xiàn)了自動采集，有5項未采集，有4項可派生計算生成。采氣月報表中共有27項數(shù)據(jù)，其中僅有1項實現(xiàn)了自動采集，有2項未采集，有24項可通過派生計算生成。由于派生計算同時存在計算錯誤的問題，目前開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)應(yīng)用情況未滿足生產(chǎn)實際需求。

二、一線場站報表應(yīng)用系統(tǒng)需求的確定

（一）業(yè)務(wù)流程需求

通過與手工錄入平臺形成有效的整合方案，將無法采集的所需生產(chǎn)數(shù)據(jù)植入到作業(yè)區(qū)數(shù)字化管理平臺的巡檢、維保工單中，通過人工現(xiàn)場采集并推送到手工平臺中，例如開關(guān)井?dāng)?shù)據(jù)可通過開關(guān)井操作工單，將開關(guān)井前油套壓及生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行人工采集。一線員工只面對作業(yè)區(qū)數(shù)字化管理平臺一套應(yīng)用系統(tǒng)，最終完善對A2、A5等統(tǒng)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐，從而避免各個系統(tǒng)的重復(fù)錄入。

（二） 系統(tǒng)方案需求確定

1.開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)項需求

作業(yè)區(qū)平臺項目組分別從作業(yè)區(qū)、中心站、井、時間周期等緯度進(jìn)行川西北氣礦工單數(shù)量、工單填報數(shù)據(jù)項等內(nèi)容的梳理和統(tǒng)計。

綜合目前生產(chǎn)現(xiàn)場報表填寫數(shù)據(jù)項、A2系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)項和一線場站報表，統(tǒng)一整理成一張開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)項需求列表，由業(yè)務(wù)主管部門對數(shù)據(jù)優(yōu)先級進(jìn)行標(biāo)注。同時，結(jié)合現(xiàn)階段各系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集情況和調(diào)研成果，對數(shù)據(jù)項列表中各類數(shù)據(jù)的獲取方式進(jìn)行標(biāo)注或建議（如：哪些數(shù)據(jù)已自動采集、哪些數(shù)據(jù)可派生計算、哪些數(shù)據(jù)建議通過工單進(jìn)行采集等）。

針對A2系統(tǒng)開關(guān)井相關(guān)的11項數(shù)據(jù)取數(shù)規(guī)則不明確等問題，根據(jù)會議討論及作業(yè)區(qū)意見，“關(guān)井油壓、關(guān)井套壓”取關(guān)井前的瞬時油壓、套壓。

2.開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成共享與深化應(yīng)用

先針對《A2系統(tǒng)數(shù)據(jù)現(xiàn)狀和需求分析表》中新增數(shù)據(jù)項開展實施工作，包括開關(guān)井相關(guān)的11項數(shù)據(jù)，可通過工單及派生計算方式，通過數(shù)據(jù)匯聚平臺向A2提供數(shù)據(jù)；新增的采出井加藥數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)匯聚平臺采集加藥工單數(shù)據(jù)，向A5提供所需數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)匯聚平臺每月匯總統(tǒng)計加藥工單數(shù)據(jù)，向A2系統(tǒng)提供所需數(shù)據(jù)。

3.業(yè)務(wù)流程和報表優(yōu)化方面

開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)深化應(yīng)用重要目標(biāo)之一是實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程優(yōu)化，即通過業(yè)務(wù)需求分析，用信息化支撐手段，減少手工填報和重復(fù)錄入，優(yōu)化數(shù)據(jù)匯聚流程，保障數(shù)據(jù)質(zhì)量，從而實現(xiàn)對業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化，提升工作效率。主要安排如下。

優(yōu)化一線場站的42張報表數(shù)據(jù)，用現(xiàn)在最新的信息化支撐的視角來分析報表數(shù)據(jù)填報方式的合理性，數(shù)據(jù)項理解差異性等問題，例如運油量、瞬時水量等數(shù)據(jù)，是周期性填報還是通過事件觸發(fā)。調(diào)研這些報表及數(shù)據(jù)的關(guān)注度和用戶使用情況。

從氣礦開發(fā)科、作業(yè)區(qū)、中心站等用戶層面，針對報表內(nèi)可優(yōu)化的數(shù)據(jù)項，制定相應(yīng)技術(shù)方案，確保高效率及高質(zhì)量數(shù)據(jù)服務(wù)；精簡報表數(shù)據(jù)、優(yōu)化數(shù)據(jù)采集流程，可派生的數(shù)據(jù)一定要派生計算，不要再手工填報，剩下不可派生的數(shù)據(jù)，用一站一案模式，通過工單方式獲取，整體上對數(shù)據(jù)應(yīng)用的流程進(jìn)行優(yōu)化。

三、系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

（一）主要功能架構(gòu)設(shè)計

一線場站報表應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)主要包括采集項管理，公式配置管理，實時數(shù)據(jù)接入，界面配置管理、派生計算管理，服務(wù)發(fā)布模塊，每個模塊下面均配置有子項模塊，從而為開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)處理提供更強有力的信息化技術(shù)支撐（見圖1）。

（二）數(shù)據(jù)項類型

數(shù)據(jù)類型分為三類。