胡 雅，肖 翔，趙騰飛

（1.中國石油新疆油田公司陸梁油田作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 834000；2.中國石油新疆油田公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000）

0 引言

陸梁油田作業(yè)區(qū)是新疆油田公司自動化規(guī)模最大、自動化程度最高的采油生產(chǎn)單位，在遠程監(jiān)控技術(shù)、實時監(jiān)控應(yīng)用方面處于全國自動化油田前列。自動化覆蓋率超過了98%，數(shù)據(jù)采集率達到了95%以上。物聯(lián)網(wǎng)的高覆蓋率對監(jiān)控平臺的故障報警處理能力和數(shù)據(jù)信息維護能力提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

近年來，監(jiān)控技術(shù)人員通過設(shè)計數(shù)學(xué)邏輯算法實現(xiàn)報警界限的自動設(shè)定，在提高故障報警處理能力方面做了部分優(yōu)化工作[1-2]，但無法解決因修井作業(yè)等人為因素導(dǎo)致的無效報警問題。提高信息管理系統(tǒng)的人機交互效率成了提高信息化辦公效率的關(guān)鍵點，基于用戶工作需求對軟件功能分布和軟件界面開展優(yōu)化工作成了提高人機交互效率最直接和最可行的手段[3-4]。

提出針對油田物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺報警處理能力和數(shù)據(jù)信息維護能力的優(yōu)化方案，對保障油田生產(chǎn)平穩(wěn)安全運行，提高油田工作效率等方面具有重要意義。

1 陸梁油田物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控平臺系統(tǒng)概況

陸梁油田物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控平臺采用SCADA系統(tǒng)，始建于2002年10月。對比監(jiān)控初期監(jiān)控油井?dāng)?shù)為初建時的6倍、計量站數(shù)為初建時的5倍，并新增混輸（注水）泵站，監(jiān)控規(guī)模與建設(shè)初期相比已經(jīng)有了質(zhì)的變化。目前，年處理報警信息十萬余條，維護數(shù)據(jù)操作萬余井次，隨著油水井及管線設(shè)備的老化，報警信息數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)維護量還在不斷攀升，大規(guī)模的監(jiān)控數(shù)據(jù)給監(jiān)控平臺的運行帶來了巨大的壓力，對物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控平臺的報警處理和信息數(shù)據(jù)維護開展優(yōu)化工作成為亟待實施的一項工作。

2 物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控平臺的優(yōu)化

2.1 優(yōu)化報警處理方式，降低無效報警率

2.1.1 優(yōu)化前的報警處理方式

監(jiān)控平臺的報警系統(tǒng)主要通過設(shè)置監(jiān)控數(shù)據(jù)報警界限的方式進行識別。在生產(chǎn)運行中無效報警率高達62%，無效報警主要有兩方面原因造成：一是報警界限設(shè)置不合理，占比60%；二是措施關(guān)井的報警處理方式不合理，占比40%。針對報警界限設(shè)置不合理的問題，肖翔等[1-2]開展了系統(tǒng)自動設(shè)定合理報警界限的研究，并在陸梁油田成功應(yīng)用。前人尚未開展因措施關(guān)井的報警處理方式不合理導(dǎo)致無效報警的優(yōu)化研究工作，因此將優(yōu)化報警處理方式作為本次降低無效報警率的工作方向。

措施類關(guān)井屬于人為因素導(dǎo)致的正常關(guān)井，監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控到數(shù)據(jù)超出報警界限后自動推送報警信息，監(jiān)控人員只能通過人工修改單井報警界限的方式來屏蔽無效報警信息的推送。在開井后恢復(fù)單井報警界限，維護報警系統(tǒng)的運行。優(yōu)化前的處理方式無法避免前期的措施關(guān)井導(dǎo)致的無效報警，并存在監(jiān)控人員未及時恢復(fù)報警界限導(dǎo)致報警丟失的風(fēng)險，給生產(chǎn)運行帶來隱患。

2.1.2 優(yōu)化后的報警處理方式

措施井的關(guān)井和開井信息通過DMS系統(tǒng)來進行管理，將DMS系統(tǒng)和管理監(jiān)控系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)進行關(guān)聯(lián)，使措施井關(guān)井前對針對措施井的報警分析功能進行屏蔽，在措施井開井后解除報警屏蔽。通過將DMS系統(tǒng)和SCAGA系統(tǒng)功能管理的方式，可以完全避免因措施類關(guān)井導(dǎo)致的無效報警，也消除了報警丟失的安全隱患。

2.2 整合動靜態(tài)數(shù)據(jù)致同一界面，高效開展故障分析

針對報警信息開展分析工作，主要分析報警是否有效，同時明確有效報警信息的具體故障原因。單井故障分析需要借助的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括功圖數(shù)據(jù)、實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)、歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)、措施作業(yè)數(shù)據(jù)，優(yōu)化前以上數(shù)據(jù)分別在不同的界面查閱操作，如表1所示。

監(jiān)控平臺設(shè)計初期主要需求是滿足各監(jiān)控數(shù)據(jù)的采集、存儲和管理的方便，針對不同類別的數(shù)據(jù)單獨建立了操作管理界面，未充分考慮各類數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用需求。

目前，油田物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需求從初期數(shù)據(jù)的采集與存儲向數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用轉(zhuǎn)變。為實現(xiàn)跨平臺快速調(diào)用數(shù)據(jù)，提升故障分析效率，利用物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控平臺開發(fā)性的特點，將單井操作功能在同一界面進行集成整合，完成了系統(tǒng)功能跨平臺功能調(diào)用，靜動態(tài)數(shù)據(jù)同步分析處理，歷史和實時數(shù)據(jù)同界面展示的功能。

多渠道數(shù)據(jù)的綜合分析，大幅提升報警分析工作的處理效率和準(zhǔn)確性。

2.3 小技巧能量大，優(yōu)化界面提升工作效率

針對日常工作的需求，從小處著手，應(yīng)用各種界面優(yōu)化小技巧來提升工作效率（見表2）。

表2 界面優(yōu)化小技巧

3 應(yīng)用效果

通過對油田物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控平臺的優(yōu)化，大幅度地改善了平臺系統(tǒng)的報警準(zhǔn)確率，簡化了平臺操作的流程，實現(xiàn)了用戶界面的友好性。具體體現(xiàn)在以下方面：

（1）優(yōu)化報警操作流程，實現(xiàn)了措施關(guān)井0報警，使總體無效報警率降低40%，有效報警發(fā)現(xiàn)率提高66%。

（2）單井操作界面集中整合動靜數(shù)據(jù)后，有效提高了故障分析效率，故障分析時間縮短為原先的10%。

（3）通過顏色標(biāo)識、高亮顯示、分頁、批處理等優(yōu)化小技巧的應(yīng)用，使相關(guān)操作時間縮短為優(yōu)化前的50%。

4 結(jié)語

陸梁油田立足油田生產(chǎn)現(xiàn)實需求，利用物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控平臺開放性的特點，采取優(yōu)化報警處理方式、動靜態(tài)數(shù)據(jù)整合展示、應(yīng)用界面優(yōu)化小技巧等措施，有效地降低了無效報警率，提高了數(shù)據(jù)分析及處理能力，滿足了不斷擴大的監(jiān)控規(guī)模對監(jiān)控平臺的報警信息處理能力和數(shù)據(jù)信息維護能力的要求。