油田設備信息化管理現狀分析及優化建議

張宇

大慶油田信息技術公司北京分公司

油田設備是企業固定資產管理的重要內容,也是油田生產的重要工具,設備管理是油田日常管理工作的重點,設備維護與檢修不及時,將會影響油田生產效率,嚴重時還會帶來生產事故,因此加強設備管理是企業提高整體經濟效益的重要途徑,也與安全生產、降本增效密切相關.

隨著石油行業改革的深層次推進,油田生產經營環境發生了深刻的變化,面對競爭激烈的市場局面,傳統的設備管理模式已經無法適應油田高質量發展的要求,迫切需要改進.隨著"云計算"、"物聯網"、"大數據"等信息化技術的發展,以及"互聯網+"的提出,為油田設備信息化管理提供了新思路及新的技術手段.分析目前設備管理工作的現狀及不足采取相應改進措施,開展與之相關的信息系統建設,才能滿足當前設備管理的要求,進而提升油田的生產水平,促進企業向前發展.

1 油田設備管理現狀

根據現狀調查發現,目前油田設備管理普遍存在著管理效率低、資料不齊全、故障診斷難等問題.

油田設備一般按公司、廠、礦(大隊)三級管理,管理部門既有主要負責內部的統籌、采購管理的部門,還有管理設備工藝、生產等部門,同時還有對設備進行監督管理、維修、檢測等部門,此類工作內容相對分散,未能完全協調運作的狀況導致了設備管理效率較低的問題[1].

在油田設備管理中,還存在著資料不完善等問題,與設備相關的清單、臺賬信息、技術檔案的建立工作尚不完善,設備資料分散,特別是有些設備使用時間較長,資料丟失,僅靠設備銘牌了解情況,很大程度上為設備維修更換帶來了困難,降低了管理效率,也影響了生產效率[2-3].

在設備管理中比較突出的問題還體現在設備故障的發現和處理能力較弱.設備故障分析是一項復雜的工作,涉及的理論學科和知識眾多,沒有一套成熟有效的設備故障發現和處理方法.同時,各油田的故障診斷設備嚴重不足,機械設備往往發生嚴重故障,甚至是造成安全事故后才能引起注意.

2 油田設備信息化管理

近年來,中國石油始終推進ERP系統建設和應用,取得了不錯的應用效果.ERP系統將信息技術與管理緊密結合起來,在企業管理中的應用體現了對供應鏈資源的管理,其在設備管理上的業務主要包括設備購置、設備資料管理、設備維護保養等[4-5].

ERP系統實現了設備購置管理的各個環節的集中管理.在設備資料管理中,對于設備管理規章制度、設備使用說明書、操作流程、保養措施、圖片、設備評價報告等管理資料,ERP系統能將它們掛接于特定的文檔服務器,以供每個單位進行查閱與使用,同時在系統內能共享全部設備管理資料.在ERP系統中,使用單位按照設備運行記錄,在系統中定期建立設備維護保養單,由設備管理人員進行維護與保養并記錄,設備主管部門利用系統中的設備保養記錄,調取現場設備保養狀況,實現設備使用單位對維護保養設備的檢查與監督,保證設備的完好[4-5].

中國石油在生產管理系統的推進中也包含了設備管理的內容,例如采油與地面工程運行管理系統(A5)(表1~表3).A5系統分為采油工程子系統和地面工程子系統,在采油工程子系統中實現了井口設備數據、設備運行參數及設備檔案的管理;在地面工程子系統中根據不同系統的生產工藝要求,對間、站、庫等地面設施中的各種應用設備進行了分類管理,管理設備的屬性數據和運行數據.在設備管理功能中實現了按設備類型統計、根據設備參數進行自定義查詢、設備使用時間統計、設備運行數據查詢等功能,可以輔助生產管理人員了解設備應用情況,也可以在一定程度上輔助設備管理人員開展故障排查、使用壽命預測等工作[6-7].

表1 A5-原油集輸與處理系統設備分類管理Tab.1 A5-classified management for equipment of crude oil gathering and processing system

表2 A5-原油集輸與處理系統設備屬性數據Tab.2 A5-equipment attribute data of crude oil gathering and processing system

冀東油田針對設備使用和維修管理建設了設備預警系統(圖1).針對不同設備的維檢修規律及日期,應用信息手段判斷提醒應維護檢修的日期,輔助不同設備得到及時檢修,有效保障油田業務順利開展.系統可實現生產參數自動預警功能,及時向用戶提供需維護檢修的設備信息與檢修日期,為完成設備的維護檢修工作提供信息支持.通過大型設備維檢修的自動預警功能,標識出超出正常范圍的指標項,并基于圖表對預警指標進行直觀展示,及時提醒生產人員,減少生產事故的發生[8].

表3 A5-原油集輸與處理系統設備(加熱爐)屬性數據Tab.3 A5-equipment(heating furnace)attribute data of crude oil gathering and processing system

隨著油田數字化工作的開展,各站場普遍配備了SCADA/DCS/PLC等工業控制系統,通過采集生產工藝參數對天然氣壓縮機、注水泵、輸油泵等關鍵設備運行狀況進行實時監控,通過設置監測點閾值實現超限報警,一些技術管理部門也在嘗試定期采集設備振動數據,利用狀態監測軟件進行分析,實現重要設備離線狀態監測.

4 結束語

從油田設備信息化管理的現狀看,設備的采購、運行管理、檢測診斷等并未形成完整統一的信息系統,沒有建立統一的設備監測平臺對關鍵設備進行集中監測,無法全面實時掌控設備的運行狀態.目前主要按照固定周期對設備進行維護保養,預防性維護策略不足,長此以往會增加設備維護成本.缺少設備健康指數的定量表征,無法綜合判斷設備健康狀況,無法評判設備綜合運行狀態的優劣,無法預知設備的健康狀態.設備故障不能及時發現,無法通過設備的歷史故障特征值來預測未來的運行狀態和故障發展趨勢[9-10].應積極采取優化措施,完善油田設備信息化管理系統,提高企業綜合競爭力.

3 優化措施

建議油田設備信息化管理立足于運維角度進行優化.

(1)建立設備預警機制系統,實時監測設備狀態參數,幫助用戶隨時隨地全面掌握設備的運行狀況.

(2)建立基于設備運行狀態數據的設備故障預測模型,實時預測設備故障并報警,幫助客戶及時發現生產安全隱患、避免大的設備故障及安全事故.

圖1 冀東油田大型設備維檢修預警系統主要數據及系統功能Fig.1 Main data and system function of repair and maintenance early warning system for large-scale equipment in Jidong Oilfield

(3)通過生產運行數據分析設備運行狀況、生產環境,識別潛在的危害因素,輔助采取綜合應對措施,確保設備長周期處于良好運行狀態,提高設備可靠性.

(4)實現設備管理指標動態監控,通過對運行效率、故障率、連續運行時間、設備利用率、設備完好率等指標監控,實時掌握設備管理狀況.

(5)建立專家資源系統,對設備出現的異常、故障情況,無法確定具體原因時可求助專家獲取專業技術與知識,協助分析解決.