文 | 本刊記者 王秀強(qiáng)

智能油田是傳統(tǒng)石油工業(yè)里的“新物種”。中國海油對智能油田的探索不僅關(guān)乎老油田的命途，對新油田開發(fā)建設(shè)的鏡鑒價值更大。

在渤海這片蔚藍(lán)的海域上，藍(lán)天與白云交相輝映。五十余年來，數(shù)百個海上平臺不舍晝夜，鏗鏘的韻律與萬頃碧波渾然天成，汩汩涌動的石油與大海合奏出一則令人沉醉的樂章。

2021年10月，一條光纖通道將中國海油秦皇島32-6作業(yè)區(qū)與陸地?zé)o縫連接，生產(chǎn)平臺、油氣管路與海浪合奏的每一節(jié)音符都被準(zhǔn)確記錄下來，并實(shí)時上傳至陸上生產(chǎn)操控中心。

秦皇島32-6油田是中國海油渤海油田所屬的一座老油田，櫛風(fēng)沐雨、劈波斬浪已屆二十載。在信息技術(shù)澎湃發(fā)展的浪潮下，2020年7月中國海油啟動了秦皇島32-6油田“智能化”建設(shè)的探索之旅。

渤海智能油田建設(shè)專項(xiàng)工作組（下稱“項(xiàng)目組”）夜以繼日、勠力攻堅(jiān)，聯(lián)合技術(shù)服務(wù)企業(yè)、科研院所將“云大物移智”等現(xiàn)代信息技術(shù)與油氣生產(chǎn)核心業(yè)務(wù)深度融合。

革故方可鼎新。一場事關(guān)秦皇島32-6老油田命途，關(guān)乎未來海上油田開發(fā)建設(shè)進(jìn)程的“創(chuàng)舉”正在渤海灣推進(jìn)。

智能油田建設(shè)示范：增儲上產(chǎn)、降本增效

在天津?yàn)I海新區(qū)中國海油渤海石油管理局園區(qū)內(nèi)，“全力上產(chǎn)4000萬”的標(biāo)識牌紅藍(lán)相間，格外醒目。“4000萬噸”是渤海油田增儲上產(chǎn)攻堅(jiān)的新目標(biāo)。

渤海油田是中國海洋石油工業(yè)發(fā)源地。按中期發(fā)展規(guī)劃，2021年將建成年產(chǎn)3000萬噸原油生產(chǎn)基地；2025年上產(chǎn)4000萬噸油當(dāng)量，成為國內(nèi)原油生產(chǎn)的中堅(jiān)力量。

實(shí)現(xiàn)4000萬噸目標(biāo)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要進(jìn)一步加大渤海海域勘探力度，注重地質(zhì)工程一體化研究，探索將大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)賦能勘探開發(fā)生產(chǎn)全過程。

增儲上產(chǎn)是渤海油田推進(jìn)智能化建設(shè)的重要驅(qū)動力；降本增效則是智能油田建設(shè)的另一個出發(fā)點(diǎn)。

“從2014年至今，中國海油持續(xù)開展質(zhì)量效益年和應(yīng)對低油價活動，渤海油田全額桶油成本從大于60美元/桶下降并維持在30美元/桶上下?，F(xiàn)有傳統(tǒng)降本增效手段已經(jīng)無法完全滿足企業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的需求。需要應(yīng)用新一代信息技術(shù)賦能油田業(yè)務(wù)，探索新的效益增長模式” 中海油天津分公司總經(jīng)理曹新建介紹。

渤海智能油田建設(shè)從秦皇島32-6油田開始，并將其作為中海油乃至國內(nèi)標(biāo)桿項(xiàng)目。秦皇島32-6油田2001年正式投產(chǎn)，是海上首個儲量超億噸的河流相稠油油田。投入運(yùn)行屆滿20年，累計(jì)生產(chǎn)原油突破4000萬方，步入特高含水期。

秦皇島32-6油田的智能化改造與中國海油油田岸電改造行動密不可分。2020年初，中國海油啟動渤海秦皇島和曹妃甸油田群岸電改造，秦皇島32-6油田群是首批岸電入海的受益者。

在“智能油田建設(shè)與岸電工作同步研究、同步設(shè)計(jì)、同步推進(jìn)”的原則下，海底光纖與海底電纜同時鋪設(shè)。目前，秦皇島32-6油田海上平臺實(shí)現(xiàn)光纖全聯(lián)通和無線信號的全覆蓋，骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬由40兆提升到一萬兆。

光纖通訊是海陸間海量數(shù)據(jù)傳輸與交互的“信息高速公路”， 他如“魔術(shù)手”般將一個個海上“信息孤島”與陸地聯(lián)通，讓海上的波瀾起伏、海底的油流涌動盡收眼底?？梢哉f，光纖通道就是智能油田的“生命線”。

秦皇島32-6油田設(shè)施（含新建）包含八個井口平臺、四座中心平臺，一座EPP平臺，一艘FPSO?；谟吞锷a(chǎn)管理的實(shí)際，中國海油決策層將32-6智能油田建設(shè)分兩期推進(jìn)，一期智能化改造從四個生產(chǎn)平臺（CEPI、CEPJ、WHPH、WHPC）起步，同步在陸上建設(shè)生產(chǎn)操控中心。

林楊是秦皇島32-6智能油田建設(shè)專項(xiàng)工作組組長，具備26年海上油田一線生產(chǎn)和管理經(jīng)驗(yàn)，擁有機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、管理學(xué)雙重專業(yè)。林楊介紹，“秦皇島32-6油田智能化建設(shè)涉及現(xiàn)場智能化升級、數(shù)據(jù)采集及工控安全、生產(chǎn)操控中心建設(shè)、智能化應(yīng)用四個方面17項(xiàng)任務(wù)，覆蓋海上油田生產(chǎn)全流程，點(diǎn)多、面廣、線長。項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)是提高海上平臺的生產(chǎn)監(jiān)測和優(yōu)化控制能力，實(shí)現(xiàn)一體化智能管控，創(chuàng)建智能、安全、高效的新型海上油氣開采運(yùn)營模式?！?/p>

作為中國海油和國內(nèi)海上油田建設(shè)的標(biāo)桿項(xiàng)目，秦皇島32-6智能油田建設(shè)的愿景是：打造具備泛在感知、云化服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動、智能控制、系統(tǒng)安全六大特點(diǎn)的新型海上油氣田；推動公司管理優(yōu)化和組織變革，實(shí)現(xiàn)效益和效率提升，油田價值增益。

當(dāng)然，海上油田智能化建設(shè)不單單是新增若干個傳感器、計(jì)量儀、攝像頭，智能化應(yīng)用場景的背后是石油企業(yè)對管理增儲上產(chǎn)、提質(zhì)增效孜孜不倦的追求，是數(shù)萬海油人“石油報(bào)國”的真摯情懷。

智能油田新生態(tài)：智能操控、萬物互聯(lián)

在現(xiàn)代信息技術(shù)的賦能下，目前秦皇島32-6智能油田管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全、油藏、注采和設(shè)備設(shè)施的智能化管理。項(xiàng)目建成陸地生產(chǎn)操控中心，外部采用海浪輪船造型，內(nèi)部以海油藍(lán)元素為主色調(diào)，將科技與智能元素有機(jī)結(jié)合。管理人員在陸地生產(chǎn)操控中心可以對油田生產(chǎn)實(shí)時監(jiān)測、進(jìn)行遠(yuǎn)程智能巡檢，實(shí)現(xiàn)對海上設(shè)施遠(yuǎn)程操控、應(yīng)急響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)、跨部門、跨地域的協(xié)同指揮決策。

林楊認(rèn)為，“油田智能化的實(shí)質(zhì)是高度融合數(shù)字技術(shù)和油田技術(shù)，將油田全鏈條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化，借助人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化管控，讓數(shù)字成為資產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字資產(chǎn)全聯(lián)接?！?/p>

在安全管理智能化方面，通過應(yīng)用UWB定位、AI人工智能識別、角位移感知等技術(shù)，融合三維數(shù)字引擎實(shí)現(xiàn)海上平臺人員精準(zhǔn)定位、視頻智能報(bào)警、風(fēng)險分級管控、應(yīng)急狀態(tài)聯(lián)動，對人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、管理漏洞自動報(bào)警，實(shí)現(xiàn)安全管理智能化。

當(dāng)前，中海油為秦皇島32-6油田平臺上的每位員工都配備了智能手環(huán)。智能手環(huán)可實(shí)時在線監(jiān)測員工健康狀態(tài)、精準(zhǔn)定位人員位置、回放歷史軌跡、電子圍欄報(bào)警、人員一鍵求救，如同貼身衛(wèi)士般守護(hù)員工的安全與健康。

中海油秦皇島32-6作業(yè)公司總經(jīng)理姜安說：“油田生產(chǎn)區(qū)人員密集、現(xiàn)場管廊布局復(fù)雜，安全管控難度大。以往的安全管理，都是以人的現(xiàn)場值守為主?，F(xiàn)在利用數(shù)字孿生技術(shù)和AI智能識別技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)人員健康安全管理，對高風(fēng)險場景以智能巡檢替代人工巡檢，減少人員暴露風(fēng)險。通過全面感知、遠(yuǎn)程控制等智能化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)井口平臺無人化、中心平臺少人化目標(biāo)，預(yù)計(jì)綜合用工減少20%。”

在油藏管理智能化管理方面，利用大數(shù)據(jù)、人工智能算法，進(jìn)行地下油藏、生產(chǎn)井筒、地面流程系統(tǒng)性研究，做到實(shí)時監(jiān)控預(yù)警、自動歸因分析、智能措施推薦，讓開發(fā)決策過程更加直觀、科學(xué)。

油藏工程師的重要職責(zé)是對海上油井生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。以往，油井生產(chǎn)一旦出現(xiàn)異常，油藏工程師需要協(xié)調(diào)海陸兩域多部門，調(diào)閱大量數(shù)字資料，聯(lián)合多位專家現(xiàn)場勘查、會商研究，才能制定合理的改善措施。這個過程往往長達(dá)數(shù)天，工作量大，調(diào)度資源眾多，油田經(jīng)濟(jì)損失高。

“智能油田建設(shè)打通平臺全產(chǎn)業(yè)鏈、貫通各個部門，油藏工程師通過數(shù)據(jù)終端可以全面高效查詢油田生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，對設(shè)備設(shè)施進(jìn)行綜合診斷評估。人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)通過深入學(xué)習(xí)油藏專家?guī)资甑墓ぷ鹘?jīng)驗(yàn)，可以自動歸因分析，智能生成最優(yōu)解決方案。以油藏潛力研究為例，可由385分鐘降至15分鐘。”油藏工程師李金蔓說。

中海石油（中國）有限公司天津分公司科技與信息化部經(jīng)理蘇彥春：“秦皇島32-6油田是渤海油田首個大型河流相油田，進(jìn)入特高含水期，地質(zhì)油藏情況復(fù)雜，調(diào)整井自然遞減大，剩余油研究難度大，油田穩(wěn)產(chǎn)形勢嚴(yán)峻。通過智能化操控打開海底油藏‘黑箱’，實(shí)現(xiàn)油藏資源精細(xì)化、可視化管理。針對不同黏度、不同油藏類型及不同能量的油藏，可以實(shí)現(xiàn)分層注采，動態(tài)調(diào)配注采方案，降低油田自然遞減率。依托智能化設(shè)備設(shè)施，32-6油田200多口油井可以實(shí)時監(jiān)測跟蹤，做到精細(xì)管理，擺脫了對人的依賴?！?/p>

在設(shè)備管理智能化方面，數(shù)以萬計(jì)的傳感、視頻、計(jì)量設(shè)備為海上石油平臺安上“眼睛”，電潛泵、電氣設(shè)備、儀控設(shè)備等各類設(shè)備的運(yùn)行情況可以實(shí)時智能感知、自動上傳，可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備設(shè)施故障預(yù)測預(yù)警、綜合診斷評估。

除此，在本輪智能化改造過程中，32-6油田的員工多了兩個新“同事”——無人機(jī)、巡檢機(jī)器人。無人機(jī)可以用于海管海纜巡檢、低空運(yùn)輸、監(jiān)控船舶拋錨和海管溢油；機(jī)器人能自動識別配電盤儀表狀態(tài)、實(shí)時采集局部放電信息、監(jiān)測有毒有害氣體、代替人工配電盤各類開關(guān)自動操作等。

據(jù)介紹，秦皇島32-6智能油田項(xiàng)目一期建設(shè)投資1.3億元，預(yù)計(jì)每年可帶來3000多萬元的直接效益，考慮每年投入的運(yùn)維成本，預(yù)計(jì)六年內(nèi)可收回投資。當(dāng)然，其對于行業(yè)的示范價值遠(yuǎn)超于此。

智能解決方案：根植一線，長在云端

智能油田建設(shè)的預(yù)期正在慢慢兌現(xiàn)， 過去的一年時間項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)晝夜攻堅(jiān)終于有了回報(bào)。

林楊說，“智能油田建設(shè)沒有現(xiàn)成樣本和經(jīng)驗(yàn)復(fù)制。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)克服專業(yè)技術(shù)能力不足等障礙，累計(jì)編寫代碼130萬行以上，搭建算法模型超過 100個，開發(fā)了1600多個業(yè)務(wù)功能點(diǎn)，采集靜態(tài)數(shù)據(jù) 11501項(xiàng)，實(shí)時數(shù)據(jù) 26000多點(diǎn)。這一過程中，項(xiàng)目組形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的八大類核心技術(shù)成果、29項(xiàng)知識產(chǎn)權(quán)；同步推進(jìn)中控系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)等軟硬件國產(chǎn)化應(yīng)用，做到科技自立自強(qiáng)?！?/p>

秦皇島32-6智能油田建設(shè)之所以務(wù)實(shí)高效，其背后有一支獨(dú)有海油特色的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。項(xiàng)目組主要成員楊海濱、安創(chuàng)鋒、單延武、詹燕民、李金蔓等擁有10-23年海上石油生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，從事專業(yè)涵蓋海洋石油平臺設(shè)計(jì)、建造與安裝、自動控制、設(shè)備設(shè)施管理、油藏管理等。項(xiàng)目組副組長安創(chuàng)鋒在海洋石油一線連續(xù)工作19年，擔(dān)任油田總監(jiān)長達(dá)8年。

項(xiàng)目組副組長楊海濱說：“這樣的團(tuán)隊(duì)配置，目的是確保智能化建設(shè)方案滿足海上生產(chǎn)管理需求，與海上生產(chǎn)平臺應(yīng)用場景相契合。油田智能化改造的方案不僅只在云端，更是根植海上石油平臺一線?！?/p>

基于此，一條具有海油特色的智能油田建設(shè)方案日臻完善。海油發(fā)展工程技術(shù)分公司項(xiàng)目經(jīng)理田迪說：“秦皇島32-6智能油田建設(shè)項(xiàng)目（一期）建設(shè)周期短、業(yè)務(wù)范疇廣，技術(shù)復(fù)雜，管理難度高。工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)委派20余位業(yè)務(wù)和技術(shù)專家，帶領(lǐng)100余人實(shí)施隊(duì)伍，連續(xù)奮戰(zhàn)500多個日夜?！?/p>

秦皇島32-6油田得以實(shí)現(xiàn)智能化操控，除了可見的硬件設(shè)施外，還有看不見的現(xiàn)場物聯(lián)網(wǎng)（AIot）、海油版工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，這是長在云端的智能油田解決方案。

工程師們整合海上19套監(jiān)測系統(tǒng)、17類數(shù)據(jù)采集協(xié)議、26000多個數(shù)據(jù)點(diǎn)。通過開發(fā)各類通訊協(xié)議接口，建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對各源頭系統(tǒng)采集通道的融合。建立消息隊(duì)列，實(shí)現(xiàn)多路實(shí)時數(shù)據(jù)的并發(fā)高效采集，打造以邊緣一體機(jī)為核心的海上物聯(lián)網(wǎng)平臺。同時，海油版工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已然成型。通過引入云邊協(xié)同技術(shù)，將業(yè)務(wù)場景與新技術(shù)深度融合，實(shí)現(xiàn)云端能力延伸、邊端快速上云。

“概而言之，本項(xiàng)目全力打造具有海油特征，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)為核心，支撐應(yīng)用業(yè)務(wù)，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，為海油智能油田建設(shè)提供了從端到云的全棧解決方案?！绷謼羁偨Y(jié)稱。

現(xiàn)代信息技術(shù)的迭代如潮涌般，跨越一個又一個山丘?？萍歼M(jìn)步創(chuàng)造了若干個可能，正推著海上油田奔向星程大海的新征程。