多系統數據共享的抽油機信息系統開發應用

唐 艷

（新疆油田分公司百口泉采油廠 新疆克拉瑪依）

抽油機采油是老油田生產的主要手段，百口泉采油廠抽油機井占機采井的96%以上。作為油田生產的主要設備，如何使設備從投產、運行、維護保養直至報廢進行全壽命周期管理，提高設備綜合效率，是設備管理中的難題。其中設備數據的采集、處理和統計分析對于管理決策至關重要，傳統的紙質記錄的填寫到設備信息系統的應用已成為設備基礎資料管理的重要手段。

一、現狀分析

新疆油田抽油機設備的基礎資料共有《設備檔案本》、《抽油機運轉記錄本》、《抽油機保養本》3種。《設備檔案本》主要記錄抽油機安裝、驗收、試車、運轉、技術狀況等基礎信息；《抽油機運轉記錄本》記錄抽油機運轉數據、技術狀況、累計運轉數據等；《抽油機保養記錄本》記錄抽油機的維修保養級別、內容、換件記錄等。多年來抽油機基礎資料由資料員進行收集后手工填寫。隨著油田在用抽油機數量的遞增，百口泉采油廠一個稠油區抽油機數量已達1000臺以上。從幾年來設備檢查及基層調研情況來看，手寫抽油機基礎資料存在3個問題：①資料員手工填寫工作量大，存在重復收集、重復錄入、計算錯誤等情況。②抽油機數據從現場到相關管理部門環節多，信息傳遞慢，上下貫通橫向關聯不暢，無法及時、有效的提供技術支持和決策管理。③基礎資料雖然能從投用、運行、維護、保養形成相應的完整資料記錄，但基礎資料由使用單位資料員負責建立、保管，設備管理部門無法直接掌握第一手資料，存在數據查詢不便等因素，無法達到數據共享，信息化程度低。

在油田生產中采油單位工程、地質各部門會根據生產及工作需要，開發相關的信息系統，由于各部門職能的相互獨立，在系統推廣和應用到使用單位時，常會出現系統并線運行，數據重復錄入的情況，浪費人力、物力。新疆油田公司記錄抽油機設備相關的數據系統有油氣生產系統（簡稱A2系統）、石油工程系統和ERP系統設備模塊。其中抽油機月運轉數據在油氣生產系統中已有記錄，抽油機檔案在石油工程系統和ERP系統中分別有記錄，且這3個系統都是已運用成熟的系統，系統穩定。如果能在現用系統的基礎上實現多系統數據共享，針對設備管理的需要重新訂制統計分析的內容，實現抽油機基礎資料的電子化，又能最大限度的發揮數據的作用，將極大的減輕基層的工作量并提高設備管理的工作效率，抽油機信息系統就是在此基礎上開發應用的系統。

二、系統的開發架構

抽油機信息系統建立在現有A2系統、ERP系統設備模塊以及石油工程系統現有數據的基礎上。通過整合多個系統數據，實現生產數據共享，減少數據的重復錄入和人工傳遞，并補充設備管理數據最終提供設備管理用戶進行數據錄入、查詢、保養提示、統計分析等數據應用功能。

系統采用較為先進的瀏覽器/服務器（B/S）方式訪問數據庫，并進行數據的采集、處理；系統采用目前流行的多層開發模式進行信息發布；用戶通過瀏覽器瀏覽系統數據庫數據與文檔，并可下載數據與文檔；同時，在數據庫開發方面，大量使用存儲過程訪問后臺數據庫并處理數據。因此，整個系統在縱向上可分為3層，即用戶層（客戶端應用程序或瀏覽器）；業務層（存儲過程、視圖、觸發器等）；數據存儲層（主要是數據庫引擎、數據庫）。系統體系結構組成如圖1所示。多系統數據共享實現流程見圖2。

三、系統實現功能

1.抽油機基礎資料電子化

抽油機信息系統通過從應用成熟的A2系統、石油工程系統和ERP設備模塊中提取數據，設備檔案由石油工程系統和ERP設備模塊進行提取，抽油機日運轉數據從A2系統中提取，保養記錄固化保養內容，累計數據自動計算，原先手寫的《抽油機運轉記錄本》和《抽油機保養記錄本》停寫。在設備發生調撥或變化的時候，系統通過每晚的數據對比進行數據實時更新，實現數據共享，保證幾個系統之間數據的一致性，并形成一個系統的抽油機動靜態庫，實現了抽油機基礎資料電子化。

2.抽油機保養預警

抽油機保養記錄主要反映抽油機在使用過程中所進行的維護、保養記錄，主要記載設備的運行狀況和技術狀況，反映設備運行的狀態，是一個動態、不間斷補充的數據集。數據能從油氣生產系統里反映，系統設置保養前自動預警，方便了抽油機保養計劃的制定和下發，同時對二級設備管理部門了解、監督抽油機保養情況提供了有力支撐。

圖1 系統體系結構組成

圖2 多系統數據共享實現流程

3.數據應用

抽油機信息系統從應用成熟的A2系統、石油工程系統和ERP設備模塊中提取數據，并錄入設備管理相關內容，形成了設備管理的強大數據，運用基礎數據的價值進行數據應用。系統可查詢、統計、分析、制做演示圖表以全面反映設備全生命周期的技術、運行狀態信息，并生成設備月報。

4.潤滑油管理

通過記錄減速箱機油取樣、化驗日期，自動安排全年抽油機機油取樣化驗和更換計劃，針對抽油機型號不同選取不同潤滑油；并對型號規格和用量、部位進行統計，以方便設備管理人員做好潤滑管理。

5.抽油機平衡率管理

設備的特性管理，抽油機平衡率是衡量抽油機運行的一個重要指標，該功能主要用于記錄抽油機的平衡狀況以及調整情況數據主要來源于技術員錄入，取代原有的紙質抽油機平衡率報表，將為抽油機平衡率調整提供數據支持。

6.維保、事故管理

設備的維修和事故記錄可以指導設備的使用周期，系統錄入設備維修、設備零配件更換、事故等信息，便于對設備容易發生的配件損耗進行分析，了解配件的生命周期，便于設備的預防性維護。

四、抽油機信息系統應用效果

抽油機信息系統的開發應用按照“邊使用、邊培訓、邊改進、邊完善”的原則從兩個基層單位開始進行測試推進，進而實現全廠抽油機設備的全面應用，在全廠推廣的一年里，實現了如下效應：

（1）實現抽油機設備管理業務的上下貫通和橫向關聯：設備從投用、運行、維護、保養形成完整的電子檔案，設備全生命周期得到有效管理和控制，以信息化技術提高了信息傳遞的及時性、準確性，設備管理部門能及時的查詢抽油機的相關數據，對基層單位的設備管理情況進行監督，大大提高管理及決策速度。

（2）實現多系統數據共享：將采油工程、ERP、A2這3個運用成熟的系統數據進行信息化整合，減少數據的重復收集和錄入，實現多系統數據共享。

（3）替代了紙質抽油機基礎資料，基礎資料實現電子化：相關數據從應用成熟的系統中抓取，減少了抽油機基礎資料維護人員，降低了資料員工作強度，抽油機設備所有相關信息實現網上發布、查閱，實現了抽油機設備信息化管理，符合數字油田的大方向。

五、應用過程中的認識

1.進一步實現數據資料的規范管理

抽油機信息系統將抽油機運轉相關字段植入A2系統，從A2系統中提取數據，這直接的省去了數據傳輸的環節，保證了數據的及時、準確，但由于操作人員的職責不同，側重點不同，工程、地質并不能相互制約。因此，系統上線后的相互溝通、協調和系統應用的規范非常重要，要保證數據的環環相扣，每個人職責清晰、明確，并達到相互檢查、相互制約的作用，就要制定相應的制度進行規范管理。

2.多系統數據接合應關注一致性原則

因為是多系統相互調用數據，每個系統對同一數據的填寫要求不一定一樣，因此系統之間數據的統一性和算法要保證一致性原則，才能保證系統的正常應用，因此要不斷進行驗證，保證數據的一致性，最好固化錄入內容，保證數據共享時信息一致，便于統計。

3.閉環管理

要實現設備的全生命周期管理，設備數據的統計要能形成環形數據，使設備的管理從投產到報廢都能有所反映，特別是事故和配件更換信息。只有讓數據形成一個完整的數據鏈才能指導設備管理，因此要加強數據的準確、完整，才能使系統的可用性提高，從而實現設備的全生命周期管理。

4.強化培訓，實現全員參與

任何新系統的應用都有一個適應的過程，抽油機信息系統的操作應用涉及到了地質、工程的地質工、地質員、資料員、設備技術員、設備管理人員等多個人員類別。因此要保證數據完整、連續性還要加強人員的培訓，保證系統應用、操作的各個崗位都能熟練掌握和應用。

六、結論

多系統數據共享的抽油機信息系統減輕了基層員工工作量，將他們從繁重的手工填寫中解放出來，為設備管理工作帶來了高效、便捷的數據查詢、處理功能，大幅提高了工作效率，為準確、及時的后續分析和設備全生命周期管理提供了可靠的依據。隨著系統應用的不斷深入，運用水平的提高，系統中不斷積累的數據所形成的信息價值也將逐步顯露出來，實現了設備從投產到運轉、維修、保養、直至最后報廢的全生命周期管理，實現上至領導下到資料員，人人關心設備狀況，個個能查詢設備動態的全員參與設備管理模式，為不斷提高企業設備管理水平奠定了堅實的基礎。