智慧油氣田解決方案
摘要
力控科技智慧油氣田解決方案是在“數(shù)字油氣田”的基礎(chǔ)上,借助業(yè)務(wù)模型與專家系統(tǒng),全面感知油氣田動態(tài),自動操控油氣田業(yè)務(wù),智能預(yù)測油氣田變化趨勢,持續(xù)優(yōu)化油氣田管理,虛擬專家輔助油氣田決策,利用計算機系統(tǒng)智能地管理油氣田,實現(xiàn)油氣田生產(chǎn)過程自動化、業(yè)務(wù)管理協(xié)同化和信息的全面共享,并通過井位部署的可視化,油藏、鉆采、地面工程方案的化,力爭達(dá)到“看地圖調(diào)度、聽數(shù)字指揮、讓數(shù)字說話”的目標(biāo)。
力控科技智慧油氣田解決方案,為油氣田發(fā)展提供強有力的信息平臺支撐,更好地解決國內(nèi)油氣田企業(yè)信息化中缺少統(tǒng)一信息資源服務(wù)平臺的問題,幫助油氣田改進(jìn)勞動組織形式、扁化管理層級、提高勞動生產(chǎn)率、推動體制創(chuàng)新。
通過智慧油氣田建設(shè),實現(xiàn)油氣田的“四個轉(zhuǎn)變”:一是數(shù)據(jù)管理由分散采集、逐級匯總、層層上報向源頭采集、集中管理、共享轉(zhuǎn)變;二是地質(zhì)研究由分專業(yè)、多層次的研究向跨專業(yè)、不同學(xué)科的協(xié)同研究轉(zhuǎn)變;三是生產(chǎn)管理由人工巡檢、逐級反映、經(jīng)驗管理向生產(chǎn)過程實時監(jiān)測、動態(tài)指揮的轉(zhuǎn)變;四是經(jīng)營管理由分系統(tǒng)操作、期末算賬、事后分析向業(yè)務(wù)聯(lián)動、事前預(yù)測、事中控制、優(yōu)化決策轉(zhuǎn)變。
系統(tǒng)部署方案主要由四個網(wǎng)絡(luò)層次構(gòu)成,分別為總公司級、采油(氣)廠級、作業(yè)區(qū)級、場站級。
系統(tǒng)整體架構(gòu)如下圖所示:
1、 總公司部署架構(gòu)
以各采油(氣)廠數(shù)據(jù)(實時、關(guān)系)平臺作為數(shù)據(jù)源對象,將總公司需要的實時數(shù)據(jù)、關(guān)系數(shù)據(jù)同步至總公司實時數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,建立總公司業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)。
2、采油(氣)廠部署架構(gòu)
采油(氣)廠部署實時數(shù)據(jù)庫,接收作業(yè)區(qū)傳送的數(shù)據(jù)。通過對各個作業(yè)區(qū)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集成,建設(shè)采油(氣)廠的業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺,提供準(zhǔn)確、有效的數(shù)據(jù)分析結(jié)果,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控、工況分析、安全管理、報表管理、設(shè)備管理等,并根據(jù)各油氣田實際情況拓展其它業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng),不斷完善采油(氣)廠的生產(chǎn)管理平臺。
3、作業(yè)區(qū)部署架構(gòu)
在作業(yè)區(qū)進(jìn)行軟硬件安裝及部署,將其管轄范圍內(nèi)站點、井場生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)通訊方式進(jìn)行整合,對所有設(shè)備信息、區(qū)域位置及狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)識,建立標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)點表和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。
為了提高生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性,通過安全隔離網(wǎng)關(guān)和工業(yè)防火墻將作業(yè)區(qū)分為辦公網(wǎng)和生產(chǎn)網(wǎng)兩部分,可以有效隔離信息網(wǎng)絡(luò)對生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的影響,保證生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性。
作業(yè)區(qū)部署架構(gòu)如下圖所示:
4、 井場部署架構(gòu)
油氣田現(xiàn)場分為油(氣)井和場站兩類,油(氣)井采用無人值守站的模式,場站采用有人值守站的模式。
1) 油(氣)井
油(氣)井采用無人值守站的模式,RTU作為無人值守站的數(shù)據(jù)通信中心,與油(氣)井進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與通信。作業(yè)區(qū)的采集通信服務(wù)器則通過RTU采集油(氣)井的數(shù)據(jù)。
油(氣)井的部署架構(gòu)如下圖所示:
2) 場站
油氣田的場站包括聯(lián)合站、接轉(zhuǎn)站、計量站、增壓站、注水站等各類站控系統(tǒng)。站控系統(tǒng)是集數(shù)據(jù)采集、自動控制和智能分析于一體的綜合管理系統(tǒng),站控系統(tǒng)由負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集的硬件部分和負(fù)責(zé)分析管理的軟件部分構(gòu)成。
站控系統(tǒng)的部署架構(gòu)如下圖所示:
1、生產(chǎn)實時監(jiān)控。油井、供注水系統(tǒng)、增壓站、計量站、聯(lián)合站、管網(wǎng)等現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)采集技術(shù)采集到實時數(shù)據(jù)庫中,結(jié)合各生產(chǎn)場所的二維或三維工藝流程圖進(jìn)行組態(tài),操作管理人員可以隨時隨地查看現(xiàn)場生產(chǎn)狀況。
2、 功圖分析診斷與計量。由實時數(shù)據(jù)庫結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫共同完成示功圖數(shù)據(jù)監(jiān)控、設(shè)備工況分析及示功圖展示,判斷抽油機的工況狀態(tài)。通過功圖對比與分析,可以對任意時間段內(nèi)的歷史功圖進(jìn)行查詢與分析,及時發(fā)現(xiàn)工況異常,追蹤分析變化趨勢和變化規(guī)律。
根據(jù)自動采集的功圖,在工況分析的同時,實現(xiàn)產(chǎn)液量的計算,每兩小時形成油井生產(chǎn)報表。
3、 生產(chǎn)分析。生產(chǎn)分析主要針對采油、注水、集輸、開發(fā)等專業(yè)領(lǐng)域,通過圖表、曲線等形式反映主要生產(chǎn)指標(biāo)、工作運行情況及用能(水、電、氣)情況,并自動生成統(tǒng)計分析報表及圖表。
4、生產(chǎn)預(yù)報警。按照采油、注水、集輸、巡護(hù)等專業(yè),在生產(chǎn)管理的各個環(huán)節(jié)設(shè)定合理的報警閾值及變化梯度,當(dāng)生產(chǎn)參數(shù)變化異常、但尚未達(dá)到報警限值時進(jìn)行預(yù)警,提前處置各種問題,避免事故發(fā)生、保證生產(chǎn)平穩(wěn)運行。系統(tǒng)還提供載荷、壓力、溫度、電流等參數(shù)異常的預(yù)警、報警以及跟蹤、處置。
油(氣)井采用無人值守站的模式,RTU作為無人值守站的數(shù)據(jù)通信中心,與油(氣)井進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與通信。作業(yè)區(qū)的采集通信服務(wù)器則通過RTU采集油(氣)井的數(shù)據(jù)。
5、 生產(chǎn)報表。通過各類數(shù)據(jù)表格展示、操作、處理各級生產(chǎn)單位的井站、站場、閥室、凈化、管線等生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù),生成各級符合用戶業(yè)務(wù)需求及格式要求的報表。
6、 電子巡井。利用電子巡井取代原有人工巡井的方式,按照定時切換、人工鼠標(biāo)、鍵盤操作,通過抽油機參數(shù)、視頻信息、功圖工況等信息逐一完成井口巡視。
1、力控科技智慧油氣田解決方案,為企業(yè)建設(shè)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)應(yīng)用控制系統(tǒng),實現(xiàn)生產(chǎn)的智能化處理、業(yè)務(wù)的有效協(xié)同、信息資源的全面共享與利用,促進(jìn)企業(yè)管理水平、運行效率、生產(chǎn)質(zhì)量的提高,使企業(yè)向管理科學(xué)化和化、業(yè)務(wù)流程化和規(guī)范化、信息資源共享化發(fā)展。從而促使企業(yè)整體水平的提升,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,增強企業(yè)在國際市場的核心競爭力。
2、構(gòu)建智慧油氣田數(shù)據(jù)中心管理平臺,針對油氣田生產(chǎn)相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、統(tǒng)計、挖掘、分析,幫助準(zhǔn)確掌握生產(chǎn)運營情況、快速處理生產(chǎn)過程中的問題,提高企業(yè)決策分析能力。