摘要：油田開發(fā)作為風(fēng)險要素多、技術(shù)要求高的綜合性管理項目，雖然在境外面臨巨大挑戰(zhàn)，但同時也是“中國式標(biāo)準(zhǔn)”的重要表現(xiàn)形式。當(dāng)前，境外油田開發(fā)項目中的安全管理模式以體系構(gòu)建和聯(lián)合檢查為主，現(xiàn)場配備安全人員進行監(jiān)督指導(dǎo)，面對境外社會環(huán)境復(fù)雜、生產(chǎn)條件落后、不可控范圍較大等多重挑戰(zhàn)，安全管理水平一直難以提升。提出以當(dāng)前安全管理模式為基礎(chǔ)，建立數(shù)據(jù)中心平臺和智能流程框架，實現(xiàn)安全管理的數(shù)字化功能，針對生產(chǎn)風(fēng)險實現(xiàn)系統(tǒng)智能診斷，并對高風(fēng)險作業(yè)實現(xiàn)全流程管理，以此解決資源調(diào)度問題，實現(xiàn)多部門的協(xié)同管理。

關(guān)鍵詞：境外油田；安全管理；數(shù)字化；智能診斷；資源調(diào)度

0 引言

當(dāng)前，隨著國家“一帶一路”倡議的不斷深化，沿線國家和地區(qū)的基建狀況日趨好轉(zhuǎn)，通信能力日漸提升，數(shù)字化項目成功案例越來越多。油田建設(shè)是集高風(fēng)險、高技術(shù)于一體的綜合管理工程，也是能夠帶動基建、電力、交通發(fā)展的重要戰(zhàn)略項目，各項高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用給油田建設(shè)帶來了新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。

中資企業(yè)為提高境外油田開發(fā)的安全管理水平，投入了大量的人員和精力，也取得了優(yōu)異的安全管理績效。但近幾年，國際油價呈下降趨勢，利潤空間不斷壓縮，不少石油企業(yè)遭受嚴(yán)重打擊。雖然2022年國際油價有所回暖，但受制于國際局勢，未來仍充滿不確定性。因此，在這種大的環(huán)境趨勢下，以降低人工成本預(yù)算、提高工作效率實現(xiàn)油田安全管理更加科學(xué)化、透明化，逐漸成為石油企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，同時為創(chuàng)設(shè)油田安全管理數(shù)字化提供了保障[1]。

1 境外油田安全管理數(shù)字化的預(yù)期目標(biāo)

在境外開展油田安全管理數(shù)字化建設(shè)的目的是建立一體化信息平臺，打通信息壁壘，實現(xiàn)信息資源共享，降低多系統(tǒng)信息維護難度，完成現(xiàn)場風(fēng)險的智能診斷，優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度，提高工作效率。因此，需要以安全管理和應(yīng)急響應(yīng)為出發(fā)點，模擬安保管理、人員動態(tài)管理、消防管理、生產(chǎn)應(yīng)急管理等場景的風(fēng)險管控[3-4]，最終完成一體化數(shù)據(jù)管理、風(fēng)險智能診斷、監(jiān)管模式轉(zhuǎn)變等工作。

1.1 一體化數(shù)據(jù)管理，完成油田全域感知體系建設(shè)

針對預(yù)期實現(xiàn)的功能，建立場景數(shù)據(jù)中心，包含實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并能夠動態(tài)完善，為系統(tǒng)綜合應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以該數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)建立油田全域感知體系，實現(xiàn)智能油氣藏、智能地面工程、生產(chǎn)經(jīng)營管理一體化建設(shè)，信息的深度融合，智能決策分析，為提升油田安全管理和應(yīng)急響應(yīng)能力奠定基礎(chǔ)。

1.2 風(fēng)險智能診斷，完成油田安全數(shù)字化建設(shè)

以對油田全域作業(yè)現(xiàn)場的實時感知為基礎(chǔ)，進一步集成油田內(nèi)人員、車輛、環(huán)境、消防等多個維度整合數(shù)據(jù)，完成油田數(shù)字化。通過對各項信息進行數(shù)字化處理，優(yōu)化診斷算法，建立診斷知識庫，以此完成油田內(nèi)的風(fēng)險預(yù)測診斷，提升油田安全管理信息的完整性和實時性，為提升油田安全管理和應(yīng)急決策能力提供有力的技術(shù)支撐。

1.3 監(jiān)管模式轉(zhuǎn)變，優(yōu)化油田資源調(diào)度管理

以調(diào)控中心監(jiān)控預(yù)警為核心，追蹤高風(fēng)險作業(yè)實時動態(tài)，實現(xiàn)安全監(jiān)管模式的轉(zhuǎn)變，豐富各層級現(xiàn)場安全狀態(tài)監(jiān)管手段，實現(xiàn)油田總部、各部門及所屬承包商公司對作業(yè)現(xiàn)場信息的實時監(jiān)控，促進現(xiàn)場安全管理水平提升。

2 境外油田安全管理數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)

在境外開展油田安全管理數(shù)字化建設(shè)，最核心的任務(wù)是打破信息壁壘，以問題為導(dǎo)向，以前沿技術(shù)為支撐，完成數(shù)據(jù)中心平臺和智能流程框架的建設(shè)。

2.1 建設(shè)數(shù)據(jù)中心平臺

如圖1所示，建立數(shù)據(jù)中心平臺，完善基礎(chǔ)信息庫，實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的遷移整合，實時數(shù)據(jù)的定時遷移，為智能化應(yīng)用、專業(yè)分析及評價、調(diào)度管理等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)服務(wù)。針對建立的數(shù)據(jù)中心平臺，需要提升數(shù)據(jù)集成能力，針對每一項功能的實現(xiàn)制定獨立的數(shù)據(jù)采集平臺。由于油田各方數(shù)據(jù)存在差異化，需要針對數(shù)據(jù)集成功能，支持多種數(shù)據(jù)庫、多種方式的存儲，并為第三方軟件或者數(shù)據(jù)采集監(jiān)管平臺提供標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源[5]。

2.2 構(gòu)建智能流程框架

利用先進可靠的安全管理理念、大數(shù)據(jù)云計算技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建多要素的信息感知、采集、傳輸體系，研發(fā)智能化的分析、決策應(yīng)用系統(tǒng)，建設(shè)多業(yè)務(wù)協(xié)同管理的指揮中心，實現(xiàn)應(yīng)急事件形勢可感知、工程運行可掌控、資源配置可模擬、調(diào)度指揮可協(xié)同，形成“事前—事中—事后”全周期的管理。針對油田的完整工藝流程建立數(shù)據(jù)傳輸框架，包括可視化層、平臺應(yīng)用層、平臺服務(wù)層、邊緣采集與計算層、設(shè)備層等各層次的數(shù)據(jù)處理[6-7]，如圖2所示。

3 境外油田安全管理數(shù)字化的主要功能

境外油田安全管理數(shù)字化建設(shè)項目的主要功能是實現(xiàn)油田全域可視化，并對生產(chǎn)過程風(fēng)險進行智能診斷，對油田內(nèi)施工過程中的高風(fēng)險作業(yè)實現(xiàn)智能化管理，以及對油田內(nèi)的協(xié)同進行精細(xì)化管理。

3.1 油田全域可視化

生產(chǎn)可視化是指將油田內(nèi)的工藝管理實現(xiàn)參數(shù)監(jiān)控，全面覆蓋現(xiàn)場所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)和安全數(shù)據(jù)，能夠從中心數(shù)據(jù)庫中調(diào)取所有數(shù)據(jù)，包括工藝過程管理、產(chǎn)量監(jiān)控、油田視頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)。

3.1.1 工藝過程管理

工藝過程管理包括參數(shù)監(jiān)控和集輸工藝優(yōu)化。參數(shù)監(jiān)控主要是對油田內(nèi)重要聯(lián)合站、集輸站、接轉(zhuǎn)站等關(guān)鍵環(huán)節(jié)運行狀況的遠程監(jiān)控，以及連接重要站點的集輸管線上下游運行狀態(tài)的監(jiān)測。集輸工藝優(yōu)化是指通過對上下游站點數(shù)據(jù)進行智能分析，給出站點工藝流程的優(yōu)化建議，或者給予設(shè)備在目前運行條件下的優(yōu)化參數(shù)，實現(xiàn)采油集輸穩(wěn)定高效地運行。

3.1.2 產(chǎn)量監(jiān)控

產(chǎn)量監(jiān)控是指利用表格、柱狀圖、曲線圖等形式，直觀地展示廠、作業(yè)區(qū)、站點三級的實收產(chǎn)量變化情況，對產(chǎn)量變化進行智能分析并預(yù)警，便于員工快速掌握產(chǎn)量變化情況并及時進行處置。

3.1.3 視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控更多的是出于油田安保問題，在重要節(jié)點設(shè)置監(jiān)控設(shè)備?！皵?shù)字化油田”建設(shè)通過整合已有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使界面統(tǒng)一便于監(jiān)控，在技術(shù)層面能夠?qū)崿F(xiàn)單點登錄，避免多系統(tǒng)重復(fù)登錄，并且可以完成定制視頻查詢，快速定位視頻內(nèi)容。

3.2 生產(chǎn)風(fēng)險智能診斷

如圖3所示，生產(chǎn)風(fēng)險智能診斷包括知識庫管理、異常診斷、預(yù)警報警、預(yù)測優(yōu)化、措施效果、統(tǒng)計分析6步循環(huán)，具體內(nèi)容見表1。另外，依據(jù)建立的智能診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)授權(quán)用戶每周填報的功能，按照部門匯總自動生成作業(yè)點位分布圖，根據(jù)風(fēng)險級別細(xì)化高風(fēng)險作業(yè)，及時通知安全管理人員進行確認(rèn)與處置。

3.3 高風(fēng)險作業(yè)管理

高風(fēng)險作業(yè)主要包括作業(yè)方案、作業(yè)過程管理、施工效果評價三部分內(nèi)容，建立標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)安全分析庫，根據(jù)作業(yè)前安全分析，提供危害識別及對應(yīng)的防控措施，以此完成高風(fēng)險作業(yè)前的資料準(zhǔn)備提交、方案會審、批準(zhǔn)。另外，系統(tǒng)完成高風(fēng)險作業(yè)中的作業(yè)動態(tài)匯報、現(xiàn)場情況上傳、違規(guī)情況記錄，高風(fēng)險作業(yè)后的高風(fēng)險總體匯報，總結(jié)和存檔三個階段，從而完成高風(fēng)險作業(yè)的全流程管理[8]。

3.3.1 措施方案制訂

將智能診斷系統(tǒng)診斷出的問題及作業(yè)建議下發(fā)給各單位核實，確認(rèn)是否與智能診斷系統(tǒng)診斷建議一致。若一致，制訂措施方案，將措施方案推送給調(diào)度系統(tǒng)進行審批、下發(fā)；若不一致，則反饋給智能診斷系統(tǒng)診斷結(jié)果有誤。

3.3.2 作業(yè)過程管理

通過系統(tǒng)在線錄入每日措施進度，系統(tǒng)自動按照各單位匯總生成措施作業(yè)簡報，描述當(dāng)先作業(yè)進度、施工隊伍情況。系統(tǒng)可通過視頻快讀定位作業(yè)現(xiàn)場，直觀了解各作業(yè)現(xiàn)場實際進展情況。

3.3.3 效果評價

完成措施作業(yè)后，實時對比預(yù)測措施與實際措施，得到此次措施效果評價，并對此次施工作業(yè)情況進行總結(jié)并完成資料歸檔。

3.4 多部門協(xié)同管理

協(xié)同管理的目的是實現(xiàn)多部門協(xié)同辦公、消除消息壁壘，主要包括生產(chǎn)信息管理、日常調(diào)度管理、值班管理、重點工作管理、協(xié)同辦公。

3.4.1 生產(chǎn)信息管理

生產(chǎn)信息管理主要包括關(guān)鍵參數(shù)預(yù)警、產(chǎn)量預(yù)警、安全環(huán)保預(yù)警（管網(wǎng)與有毒氣體），具體內(nèi)容見表2。

3.4.2 日常調(diào)度管理

將現(xiàn)場重點工作由業(yè)務(wù)主管部門值班人員安排至相關(guān)崗位執(zhí)行，對于需多崗位配合的工作可細(xì)化分解至指定崗位，明確崗位任務(wù)及完成時間，由值班人員每天上午5點前在系統(tǒng)上報工作進度，便于各級人員查閱。

之后，系統(tǒng)開始進行生產(chǎn)調(diào)度工作，經(jīng)崗位人員將生產(chǎn)工作上報調(diào)度班組后，由調(diào)度班組負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)安排相關(guān)崗位完成工作，并實時落實工作進度，對于當(dāng)天無法完成的工作系統(tǒng)自動推送至下一天，直至工作完成，從而形成“上報—安排—處置—反饋”的流程化管理，提升各級日常工作的處置效率。日常調(diào)度管理流程如圖4所示。

3.4.3 重點工作管理

操作崗位每天將生產(chǎn)任務(wù)的工作生產(chǎn)情況上報至生

產(chǎn)信息管理模塊，經(jīng)各層級審核后生成各項工作生產(chǎn)簡報，供相關(guān)部門匯總查詢。生產(chǎn)運行簡報流程如圖5所示。

4 結(jié)語

本文以境外油田開發(fā)項目中的安全管理數(shù)字化建設(shè)為目標(biāo)，提出了在建設(shè)過程中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)和需要實現(xiàn)的預(yù)期功能，主要結(jié)論如下：

（1）實現(xiàn)油田全域可視化。境外油田開展安全管理“數(shù)字化”建設(shè)項目，可以極大降低境外社會環(huán)境的不可控性，穩(wěn)定提升油田內(nèi)的安保管理水平。必須堅持常態(tài)救災(zāi)和非常態(tài)救災(zāi)相統(tǒng)一，并且能夠基于GIS技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)用場景、災(zāi)害場景、重要場景的全息可視化，全面加強安全管理和應(yīng)急響應(yīng)體系的信息化建設(shè)與應(yīng)用。

（2）將信息化管理技術(shù)應(yīng)用于安全管理?；诋?dāng)前已經(jīng)成熟的多維數(shù)據(jù)感知技術(shù)，進一步完善安全管理的聯(lián)合機制，形成“統(tǒng)一指揮、專常兼?zhèn)洹⒎磻?yīng)靈敏、上下聯(lián)動、平戰(zhàn)結(jié)合”的模式，以信息化推進安全管理和應(yīng)急管理能力現(xiàn)代化，為安全生產(chǎn)事故預(yù)防體系提供支撐。

（3）提高安全管理和應(yīng)急響應(yīng)決策的及時性和科學(xué)性。以對油田全域作業(yè)現(xiàn)場的實時感知為基礎(chǔ)，進一步集成油田園區(qū)內(nèi)人員、車輛、環(huán)境、消防等多個維度整合數(shù)據(jù)，提升油田安全管理信息的完整性和實時性，使基于實時數(shù)據(jù)的應(yīng)急響應(yīng)決策成為可能，從而為提升油田的安全管理和應(yīng)急決策能力提供有力的技術(shù)支撐。

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收稿日期：2022-08-25

作者簡介：

謝興華（1984—），男，研究方向：境外油氣田工程HSE管理。

魏可可（1994—），男，研究方向：境外油田開發(fā)與生產(chǎn)的安全管理、石油HSE咨詢評價。28，17，23，17