摘 要:油田的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是智能油田,為適應(yīng)油田的發(fā)展規(guī)劃,在相關(guān)高校,特別是應(yīng)用型本科或高等職業(yè)院校,用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和智能數(shù)控設(shè)備等技術(shù)和設(shè)備,建設(shè)一個(gè)“迷你版智能油田”其中一個(gè)模塊——油田數(shù)字化實(shí)訓(xùn)中心,從井口采油到處理原有,再到運(yùn)輸儲(chǔ)存的一個(gè)過(guò)程,對(duì)油田員工或相關(guān)石油專業(yè)在校大學(xué)生的教學(xué)培訓(xùn)顯得尤為重要。
國(guó)內(nèi)外各大油田建設(shè)中,都對(duì)智能油田進(jìn)行了深入研究并提出了自己的理解。外國(guó)某石油公司將“智能油田”定義為: a Smart Field is an asset that we can continually optimize 24 hou a day,7 days a week。即智能油田是一周7天、一天24小時(shí)連續(xù)優(yōu)化的資產(chǎn)。從本質(zhì)上講,智能油田是油氣藏勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)、油氣開(kāi)采配套產(chǎn)業(yè)、油氣田生產(chǎn)及決策、現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用等多種業(yè)務(wù)智能化協(xié)同發(fā)展的必然結(jié)果。智能油田的建設(shè)就是讓計(jì)算機(jī)或智能設(shè)備逐步代替人工腦力勞動(dòng)的過(guò)程。從應(yīng)用角度來(lái)看,“數(shù)字油田”代替了人的重復(fù)性的統(tǒng)計(jì)工作,是應(yīng)用知識(shí)的過(guò)程,“智能油田”代替的則是人的分析歸納工.作,是創(chuàng)造知識(shí)和知識(shí)共享的過(guò)程。從目前來(lái)看,智能油田建設(shè)將是一項(xiàng)持久的工作,它會(huì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)中人工智能應(yīng)用程度的提高而不斷發(fā)展。
一、智能油田的建設(shè)現(xiàn)狀
1.大慶油田
隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷深入,大慶油田慶新采油廠用工緊張、后備儲(chǔ)量不足,開(kāi)發(fā)成本上升,精細(xì)挖潛、提質(zhì)增效難度大等問(wèn)題凸顯,亟須管理創(chuàng)新,以適應(yīng)新常態(tài)、實(shí)現(xiàn)新突破、推動(dòng)新發(fā)展。2010年至今,慶新采油廠經(jīng)歷了“數(shù)字化建設(shè)”和“智能化提升”兩個(gè)階段,本著“整體規(guī)劃,分步實(shí)施”和先易后難的原則,逐步實(shí)現(xiàn)了油田的全面感知、預(yù)測(cè)預(yù)警、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、協(xié)同優(yōu)化,初步搭建智能化管控框架和創(chuàng)新發(fā)展模式。隨著單井智能管理系統(tǒng)的完善和數(shù)據(jù)治理體系的建立,慶新油田陸續(xù)研發(fā)和部署了機(jī)采、集輸、注水、油藏、能耗五大智能應(yīng)用系統(tǒng),均取得了較好的應(yīng)用效果。據(jù)慶新油田總工程師介紹,智能化系統(tǒng)有效地將能源管控與日常生產(chǎn)管理活動(dòng)融合在一起。油田整體達(dá)到了分析級(jí),油井、集油、注水等子系統(tǒng)達(dá)到了優(yōu)化級(jí)管控水平,節(jié)能效果逐年向好,創(chuàng)出大慶外圍油田最好水平。
目前,慶新油田已建成生產(chǎn)指揮中心1座、監(jiān)控終端3個(gè),橫向上以智能生產(chǎn)為核心,各業(yè)務(wù)部門協(xié)同辦公,縱向上由數(shù)控中心直接下達(dá)生產(chǎn)指令到基層生產(chǎn)單元,數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到95%以上,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率達(dá)到97.5%以上,實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守、電子智能巡檢。
2.大港油田
大港油田多年來(lái)始終高度重視數(shù)字化油田建設(shè),目前已實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)分析、視頻監(jiān)測(cè)以及報(bào)表、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的集中統(tǒng)一管理。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)將轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式,采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn),助力中小場(chǎng)站無(wú)人值守、大型場(chǎng)站少人值守,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)按照集輸、注水、電力三大系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)集成,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)分析、報(bào)表管理等功能,并通過(guò)二次組態(tài)技術(shù),率先實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及工藝流程的監(jiān)控。隨著A11系統(tǒng)建設(shè)和投入使用,聯(lián)合站由分散管理向集中管理轉(zhuǎn)變,巡檢崗由縮減,站內(nèi)人數(shù)減;人員巡檢由每小時(shí)巡檢改為中控室自動(dòng)化參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控與每四小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)定期巡檢、參數(shù)調(diào)整相結(jié)合,大大提高了生產(chǎn)效率。
二、建設(shè)油田數(shù)字化實(shí)訓(xùn)中心的意義
對(duì)于高等職業(yè)學(xué)校學(xué)生來(lái)說(shuō),操作技能以及操作性知識(shí)的學(xué)習(xí)基本上都來(lái)源于校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地,對(duì)于各種機(jī)械和器材的系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)、動(dòng)手能力的形成和提高也基本上都來(lái)源于校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)訓(xùn)課程。石油工業(yè)屬于高度自動(dòng)化、技術(shù)密集型的行業(yè),其業(yè)務(wù)范圍具有點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣的特點(diǎn),再加上石油行業(yè)高壓、易燃、易爆的工作環(huán)境,以及石油天然氣在地下井筒和油藏的分布狀態(tài)不可知,基于石油工程生產(chǎn)的特殊性,決定了在石油類專業(yè)的教學(xué)培訓(xùn)實(shí)施過(guò)程中,如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)培訓(xùn)方式將難以實(shí)現(xiàn)較好的效果,滿足不了現(xiàn)代社會(huì)對(duì)技術(shù)技能人才的需求。[1]
智能油田建設(shè)在國(guó)內(nèi)還屬于初步建設(shè)階段,而基于智能油田的實(shí)訓(xùn)中心在高校中還未起步,因此,大慶職業(yè)學(xué)院依托大慶油田,校內(nèi)油田數(shù)字化實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)就尤為重要。在此背景下,集理論學(xué)習(xí)、虛擬仿真、實(shí)操仿真為一體的各類實(shí)訓(xùn)室應(yīng)運(yùn)而生,是提升教學(xué)培訓(xùn)質(zhì)量與效率、降低教學(xué)培訓(xùn)成本的重要手段,是適應(yīng)智能油田發(fā)展的重要教育理念,也是未來(lái)石油職業(yè)技術(shù)教育發(fā)展的主要趨勢(shì),對(duì)于提高石油類專業(yè)畢業(yè)生在油田現(xiàn)場(chǎng)工作的適應(yīng)性有較大幫助。
1.校企雙方合作
校企雙方是實(shí)現(xiàn)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)全面完善最重要的兩個(gè)利益相關(guān)者,雙方需要達(dá)成積極推進(jìn)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的落成,滿足實(shí)訓(xùn)需要,加強(qiáng)校企合作,充分利用企業(yè)的資源優(yōu)勢(shì)和學(xué)習(xí)的生源優(yōu)勢(shì),校企共同建設(shè)實(shí)訓(xùn)基地。企業(yè)方面能夠明確地知道自己的用工需求,同時(shí)企業(yè)方面還能從技術(shù)操作的層面明確學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的不足,這樣就可以在學(xué)校制定教學(xué)計(jì)劃、培養(yǎng)方案的時(shí)候,提供一些來(lái)自于企業(yè)的建議,提升學(xué)生就業(yè)時(shí)的能力和就業(yè)適應(yīng)性。
2.師資隊(duì)伍培養(yǎng)
依托油田企業(yè)辦學(xué)優(yōu)勢(shì),建立教師到油田企業(yè)實(shí)踐鍛煉常態(tài)化機(jī)制,推進(jìn)“產(chǎn)學(xué)研訓(xùn)培”一體化改革,提高教師教學(xué)、生產(chǎn)、實(shí)習(xí)的指導(dǎo)能力。聚焦教師“雙師”素質(zhì)提升,建立激勵(lì)與約束機(jī)制,營(yíng)造教師“雙師”素質(zhì)建設(shè)良好環(huán)境,實(shí)現(xiàn)骨干教師全部達(dá)到“雙師”素質(zhì)。完善兼職教師選聘與管理辦法,選聘行業(yè)企業(yè)技術(shù)專家和能工巧匠作為兼職教師,打造專業(yè)帶頭人、專業(yè)骨干教師與兼職教師(結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)團(tuán)隊(duì),實(shí)施互補(bǔ)、互助、互學(xué)、互評(píng)、互建、互融“六互”機(jī)制,強(qiáng)化兼職教師職教能力。
3.預(yù)期建設(shè)內(nèi)容
(1)油水井智能管理
包括以下設(shè)備:采油井口(抽油機(jī)井、螺桿泵井、注聚井、采氣井);控制柜;數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和故障模擬設(shè)備等。
能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:遠(yuǎn)程啟、停抽油機(jī);電子巡井;分析示功圖并分析油井抽油泵工作狀況;設(shè)置油井控制參數(shù)等。
(2)油庫(kù)模擬仿真
包括以下設(shè)備:基于成套裝置的單體設(shè)備和安全生產(chǎn)操作裝置;油庫(kù)運(yùn)行管理仿真軟件等。
能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:輕油收、發(fā)油操作;閥門操作訓(xùn)練;泵和工藝管線操作訓(xùn)練等。
(3)油氣管道模擬仿真
包括以下設(shè)備:輸油(輸氣)中間站、末站;系統(tǒng)仿真軟件;管道防腐檢測(cè)設(shè)備等。
能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:長(zhǎng)輸管道流程及站內(nèi)流程的切換;2.運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)及分析等。
(4)數(shù)字中央控制室
包括以下設(shè)備:中控臺(tái)、生產(chǎn)控制軟件、數(shù)據(jù)模擬軟件、數(shù)值模擬軟件等;
能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:分散控制;集中管理等。
三、結(jié)束語(yǔ)
油田數(shù)字化實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)在教學(xué)方式和培訓(xùn)手段上實(shí)現(xiàn)變革,能夠給學(xué)生一個(gè)真實(shí)生產(chǎn)操作控制模式、方法與環(huán)境,提高了學(xué)生的認(rèn)知能力,促進(jìn)了實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)的有效融合,提高了教學(xué)效益,提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,大大降低了培訓(xùn)成本,提高了培訓(xùn)教學(xué)的安全性。也為各油田“智能油田”的建設(shè)提供了可行性的技術(shù)方案和建議,同時(shí)能傳遞油田綠色發(fā)展理念。不僅能夠進(jìn)一步促進(jìn)校企合作,通過(guò)該實(shí)訓(xùn)與油田企業(yè)及相關(guān)石油院校開(kāi)展課題研究和技術(shù)服務(wù)工作,還能提升學(xué)院品牌形象和為社會(huì)服務(wù)的能力。
參考文獻(xiàn)
[1]王愛(ài)民,徐喜慶,馬麗梅.華北油田“智慧油田”建設(shè)研究[J].信息系統(tǒng)工程,2012(09):120-122.
[2]陳清.職業(yè)教育校企共建共享型校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)研究[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育,2017(23):88-91
作者簡(jiǎn)介:焦龍(1988- ),男,漢族,黑龍江哈爾濱人,研究生學(xué)歷,大慶職業(yè)學(xué)院石油化學(xué)工程系采油教研室主任,研究方向:油氣開(kāi)采技術(shù),井下作業(yè)等。