數(shù)字化油田無(wú)人值守模式研究

袁 帥，梁鳳霞，張 亮，謝 敏，趙明陸

（長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠 郝坨梁作業(yè)區(qū)，寧夏 靈武 750400）

0 引言

隨著油田生產(chǎn)需求的不斷提高，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式與管理方法面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，無(wú)人值守模式應(yīng)用于油田數(shù)字化生產(chǎn)與管理，有利于降低勞動(dòng)強(qiáng)度，并且能夠有效控制安全風(fēng)險(xiǎn)，使油田數(shù)字化效能得到全面發(fā)揮。為進(jìn)一步提高無(wú)人值守模式的利用率，勢(shì)必要開(kāi)展深入研究，使無(wú)人值守模式在數(shù)字化油田建設(shè)中貢獻(xiàn)重要力量。

1 數(shù)字化油田內(nèi)涵及特點(diǎn)

1.1 數(shù)字化油田內(nèi)涵

數(shù)字化油田指的是借助信息技術(shù)收集油田生產(chǎn)管理資料，在軟件、硬件輔助下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管控的油田［1］。油田應(yīng)圍繞系列化技術(shù)開(kāi)發(fā)油田管理的子模塊，并搭建信息平臺(tái)，滿(mǎn)足油田數(shù)字化管控需求，順利完成低成本生產(chǎn)、高效益產(chǎn)出的目標(biāo)。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)大型油田啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA），主要圍繞計(jì)算機(jī)設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)管控，根據(jù)油田生產(chǎn)、管理實(shí)際情況，針對(duì)性啟動(dòng)預(yù)警報(bào)警、決策支持等功能，使油田生產(chǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)最小化，大大提高了油田綜合效能，并為油田數(shù)字化建設(shè)提供了動(dòng)力。換言之，無(wú)人值守模式在數(shù)字化油田中有廣闊的應(yīng)用空間。無(wú)人值守模式的應(yīng)用能大大減輕人工壓力，推動(dòng)油田數(shù)字化生產(chǎn)與管理取得實(shí)質(zhì)進(jìn)步。

1.2 數(shù)字化油田的特點(diǎn)

①信息來(lái)源廣泛化。油田信息獲取過(guò)程中，數(shù)字化技術(shù)及配套設(shè)備滿(mǎn)足信息多元采集需求，技術(shù)、設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，可動(dòng)態(tài)、全面獲取油氣勘探、地面建設(shè)、營(yíng)銷(xiāo)管理等信息。②信息具有集合性。油田信息內(nèi)容豐富，且信息結(jié)構(gòu)復(fù)雜，正常來(lái)說(shuō)，信息多以圖形、表格形式類(lèi)聚，直觀呈現(xiàn)給使用者。③信息內(nèi)容具有參考性。地質(zhì)實(shí)體現(xiàn)狀信息可以為實(shí)體研究提供參考，使數(shù)字化油田建設(shè)與發(fā)展有據(jù)可依。

2 數(shù)字化油田建設(shè)現(xiàn)狀分析

數(shù)字化油田建設(shè)工作細(xì)分為多個(gè)階段，如實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)優(yōu)化，與信息技術(shù)創(chuàng)新、信息設(shè)備升級(jí)有直接聯(lián)系［2］。現(xiàn)今，數(shù)字化油田經(jīng)營(yíng)模式改進(jìn)效果不夠顯著，說(shuō)明無(wú)人值守模式應(yīng)用現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，長(zhǎng)此以往，會(huì)不同程度地阻礙油田數(shù)字化發(fā)展。本文以長(zhǎng)慶油田為例，重點(diǎn)介紹油田無(wú)人值守的基本表現(xiàn)，旨在為無(wú)人值守模式常態(tài)應(yīng)用提供新思路。

2.1 進(jìn)步之處

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)層面，長(zhǎng)慶油田借助數(shù)字化技術(shù)突破層層發(fā)展阻力，在油藏整體模擬方面取得良好成績(jī)，意味著油藏描述工作更加精益化。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)千米之下油井參數(shù)的過(guò)程中，無(wú)人值守模式實(shí)踐效果顯而易見(jiàn)，在這一經(jīng)營(yíng)模式下，工作人員能夠直觀了解遠(yuǎn)距離輸油管線、管網(wǎng)運(yùn)行情況，當(dāng)油井參數(shù)自動(dòng)采輸后，能為科學(xué)制定決策提供依據(jù)。

實(shí)時(shí)分析層面，長(zhǎng)慶油田引入企業(yè)資源計(jì)劃（Enterprise Resource Planning，ERP）系統(tǒng)，使其與初期投用的無(wú)人值守模式相結(jié)合，以便動(dòng)態(tài)控制特定時(shí)期內(nèi)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，在數(shù)據(jù)信息分析基礎(chǔ)上，真正提取價(jià)值化數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，確保業(yè)務(wù)間緊密聯(lián)系，大大提高油田經(jīng)營(yíng)管理效率。借助ERP 系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析油田數(shù)據(jù)信息，能夠靈活調(diào)整油田企業(yè)內(nèi)控制度，為智能化管理提供可靠的制度保障。

2.2 待改進(jìn)之處

油田生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在一定風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于生產(chǎn)管理者來(lái)說(shuō)，勢(shì)必要圍繞機(jī)采系統(tǒng)、注水系統(tǒng)、集輸系統(tǒng)等內(nèi)容優(yōu)化調(diào)整，然而無(wú)人值守模式在縱深應(yīng)用方面遇到了新的挑戰(zhàn)。現(xiàn)今，油田工藝程序改進(jìn)步伐遲緩，并且過(guò)程式監(jiān)管、預(yù)警保護(hù)等配套措施未能及時(shí)跟進(jìn)，一定程度上增加了無(wú)人值守模式的實(shí)踐阻力，導(dǎo)致油井系統(tǒng)整體效率停滯不前。如果無(wú)人值守模式應(yīng)用思路和方法短時(shí)間內(nèi)得不到創(chuàng)新，就會(huì)大大延長(zhǎng)油田生產(chǎn)周期、增加油田建設(shè)成本。

從實(shí)際情況來(lái)看，長(zhǎng)慶油田在自動(dòng)化生產(chǎn)、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同管理等方面存在一定進(jìn)步空間，結(jié)合無(wú)人值守模式特征以及應(yīng)用必要性，應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)整智慧油田規(guī)劃，從而正確指導(dǎo)油田現(xiàn)代化建設(shè)行為。生產(chǎn)模式改進(jìn)期間，長(zhǎng)慶油田應(yīng)從多領(lǐng)域、多層面推廣無(wú)人值守模式，盡最大可能營(yíng)造變電站經(jīng)營(yíng)模式，使其具備無(wú)人值守的條件，從而滿(mǎn)足長(zhǎng)慶油田高效生產(chǎn)、安全運(yùn)行需求。

簡(jiǎn)言之，無(wú)人值守模式推廣價(jià)值較高，從數(shù)字化油田長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度來(lái)看，應(yīng)深層次研究無(wú)人值守模式，使其為數(shù)字化油田發(fā)展提供充足動(dòng)力。

3 數(shù)字化油田無(wú)人值守模式實(shí)踐分析

3.1 無(wú)人值守模式實(shí)踐內(nèi)容

數(shù)字化油田無(wú)人值守模式用于井場(chǎng)、站點(diǎn)，這既能優(yōu)化生產(chǎn)流程，又能滿(mǎn)足過(guò)程式監(jiān)控需求，從而優(yōu)化油田資源配置，全面提高油田綜合效益。井場(chǎng)無(wú)人值守活動(dòng)付諸實(shí)踐后，主要借助電子設(shè)備巡查油井，并通過(guò)視頻監(jiān)控畫(huà)面獲取油井參數(shù)，掌握參數(shù)變化情況，進(jìn)而遠(yuǎn)程傳遞啟動(dòng)、暫停指令，使油井生產(chǎn)任務(wù)又好又快完成。無(wú)人值守功效發(fā)揮過(guò)程中，自動(dòng)化集成裝置、在線監(jiān)測(cè)技術(shù)以及多功能設(shè)備聯(lián)用，使安全風(fēng)險(xiǎn)大幅降低，并減少人力資源投用量，使人力資源成本得到有效控制。

站點(diǎn)無(wú)人值守實(shí)踐內(nèi)容總結(jié)為：遠(yuǎn)程監(jiān)管生產(chǎn)活動(dòng)，適當(dāng)把握生產(chǎn)節(jié)奏，定期巡檢，應(yīng)急聯(lián)動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)，油田主要借助電動(dòng)控制閥進(jìn)行遠(yuǎn)距離切換，同時(shí)以液位聯(lián)動(dòng)變頻連續(xù)輸油技術(shù)、比例-積分-微分（Proportion-Integral-Derivative，PID）控制調(diào)節(jié)技術(shù)加以輔助，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)一體化管理，促進(jìn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。工作人員客觀總結(jié)油田企業(yè)生產(chǎn)步驟，通過(guò)建立中心站細(xì)分生產(chǎn)管理任務(wù)，或者基于分區(qū)管理原則設(shè)置巡護(hù)點(diǎn)，委派專(zhuān)職人員動(dòng)態(tài)監(jiān)控、精益化管理，即便出現(xiàn)異常現(xiàn)象，或者發(fā)生緊急故障，能在應(yīng)急措施幫助下減少油田企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。從無(wú)人值守模式的效益層面來(lái)看，其能夠?yàn)閿?shù)字化油田安全運(yùn)行、穩(wěn)定生產(chǎn)提供可靠的技術(shù)保證，同時(shí)還能有效降低油田生產(chǎn)成本、提高石油質(zhì)量，進(jìn)而擴(kuò)大企業(yè)利潤(rùn)空間，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益和社會(huì)效益雙贏。隨著無(wú)人值守模式的深入推進(jìn)，能夠再次豐富企業(yè)文化內(nèi)涵，提高企業(yè)影響力和知名度。

3.2 無(wú)人值守模式生產(chǎn)組織

3.2.1 運(yùn)行方式

無(wú)人值守模式動(dòng)態(tài)改進(jìn)，技術(shù)人員、巡檢人員以及相關(guān)人員協(xié)同配合，可以為無(wú)人值守模式創(chuàng)新運(yùn)用提供合理化建議，從而加快油田企業(yè)數(shù)字化建設(shè)步伐。考慮到無(wú)人值守模式應(yīng)用范圍廣泛，為推動(dòng)無(wú)人值守管理工作系統(tǒng)化、專(zhuān)業(yè)化開(kāi)展，應(yīng)向?qū)Ｂ毴藛T分配相應(yīng)職責(zé)，例如，駐站人員負(fù)責(zé)收球、清潔等；技術(shù)人員負(fù)責(zé)加藥、產(chǎn)量核實(shí)等；中心站人員負(fù)責(zé)井場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控、預(yù)警報(bào)警處理、流程切換等；巡檢人員負(fù)責(zé)取樣、動(dòng)液面測(cè)試等。無(wú)人值守模式有效應(yīng)用，能夠簡(jiǎn)化數(shù)字化油田生產(chǎn)、管理步驟，還能調(diào)動(dòng)相關(guān)負(fù)責(zé)人工作積極性。生產(chǎn)活動(dòng)與管理活動(dòng)一體化進(jìn)行，能夠滿(mǎn)足統(tǒng)一協(xié)調(diào)、自動(dòng)管控目的，從而大大提高數(shù)字化油田管理的有效性，深化油田事業(yè)改革。

3.2.2 組織架構(gòu)

數(shù)字化油田踐行無(wú)人值守模式后，傳統(tǒng)組織模式革新路徑逐漸拓展，基于聯(lián)合站、站點(diǎn)、井組這一線路自動(dòng)化運(yùn)行，并且作業(yè)人員、聯(lián)合站工作者協(xié)作配合，會(huì)大幅提高工作效率［3］。油田數(shù)字化生產(chǎn)、管理趨勢(shì)已成必然，無(wú)人值守模式有效運(yùn)用，能夠最大限度發(fā)揮各部門(mén)工作效能，并且部門(mén)間有效溝通、積極配合，為實(shí)現(xiàn)油田智能建設(shè)目標(biāo)而共同努力。從人力資源管理層面來(lái)看，無(wú)人值守模式減少了用工成本，使人力資源優(yōu)配工作具體落實(shí)，最終為數(shù)字化油田開(kāi)發(fā)與管理提供新的思路和方法。

3.3 無(wú)人值守模式實(shí)踐措施

3.3.1 創(chuàng)設(shè)適宜環(huán)境

油田數(shù)字化運(yùn)營(yíng)階段，在井站之間引入無(wú)人值守系統(tǒng)要以減少員工任務(wù)量、滿(mǎn)足全天候管理需求為基本目標(biāo)。與此同時(shí)，無(wú)人值守系統(tǒng)支持自動(dòng)化生產(chǎn)和全過(guò)程管控，如果出現(xiàn)安全隱患，系統(tǒng)會(huì)立即傳遞警報(bào)信息，提醒工作人員啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，將安全事故發(fā)生率降到最低，使生產(chǎn)活動(dòng)有序開(kāi)展。無(wú)人值守模式應(yīng)用過(guò)程中，勢(shì)必要完善智能設(shè)備、健全網(wǎng)絡(luò)體系，確保無(wú)人值守系統(tǒng)功能得到全面發(fā)揮，從而相關(guān)人員傳遞資料和有價(jià)值的信息，以便動(dòng)態(tài)了解井場(chǎng)設(shè)備使用情況，針對(duì)不足之處制訂改進(jìn)方案，使油田生產(chǎn)效率和質(zhì)量同步提高。舉例來(lái)說(shuō)，一旦油田生產(chǎn)環(huán)境中出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)，那么無(wú)人值守系統(tǒng)會(huì)立刻啟動(dòng)關(guān)機(jī)裝置，暫停生產(chǎn)活動(dòng)，起到及時(shí)止損作用。同時(shí)，檢修人員快速進(jìn)入工作狀態(tài)，細(xì)致查驗(yàn)相關(guān)設(shè)備、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容存在的故障，直到排除安全風(fēng)險(xiǎn)，繼續(xù)開(kāi)機(jī)生產(chǎn)。除此之外，無(wú)人值守系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)被全部采納，用于精益化分析和集中式管控，為數(shù)字化油田日后生產(chǎn)與管理提出建設(shè)性意見(jiàn)，從而提高油田企業(yè)綜合效益。

3.3.2 革新管理模塊

數(shù)字化油田生產(chǎn)環(huán)節(jié)，無(wú)人值守模式在風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避、問(wèn)題處理等環(huán)節(jié)起到關(guān)鍵性作用。為進(jìn)一步提高無(wú)人值守模式實(shí)踐價(jià)值，應(yīng)建立健全相關(guān)管理設(shè)備，并為智能化管理提供條件支撐。更為重要的是，與時(shí)俱進(jìn)更新管理模塊，繼而與無(wú)人值守模式相配套，真正為數(shù)字化油田建設(shè)與管控提供了保障。隨著數(shù)字化油田建設(shè)要求的變化，要適時(shí)調(diào)整智能系統(tǒng)，以此滿(mǎn)足人工智能管控需求，推動(dòng)油田智能管理水平邁向新階段［4］。

3.3.3 加強(qiáng)監(jiān)督管理

基于無(wú)人值守模式在數(shù)字化油田中的應(yīng)用，積極總結(jié)無(wú)人值守模式應(yīng)用規(guī)律，盡可能挖掘無(wú)人值守模式實(shí)踐優(yōu)勢(shì)，針對(duì)不足之處及時(shí)彌補(bǔ)，從而擴(kuò)大無(wú)人值守模式應(yīng)用范圍，真正為數(shù)字化油田規(guī)模化建設(shè)給予有力支撐。為進(jìn)一步深化企業(yè)改革，數(shù)字化油田管理者應(yīng)在安全生產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)管理、成本控制等方面靈活使用無(wú)人值守模式，直觀了解無(wú)人值守的現(xiàn)狀，有方向、有目標(biāo)地調(diào)整無(wú)人值守計(jì)劃，真正將人力資源從高危工作、繁雜工作中解放出來(lái)。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)成立無(wú)人值守監(jiān)理小組，并合理分配組員職責(zé)，推動(dòng)數(shù)字化油田監(jiān)管工作專(zhuān)業(yè)化、系統(tǒng)化開(kāi)展。實(shí)際上，監(jiān)管活動(dòng)過(guò)程式推進(jìn)，是動(dòng)態(tài)更新無(wú)人值守模式的體現(xiàn)，這能為數(shù)字化油田建設(shè)助力，真正彰顯無(wú)人值守模式應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而促進(jìn)油田生產(chǎn)活動(dòng)有序化、規(guī)范化開(kāi)展。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化油田建設(shè)工作穩(wěn)步開(kāi)展，對(duì)于從業(yè)人員來(lái)說(shuō)，應(yīng)更新工作思想、改進(jìn)工作策略，為油田事業(yè)常態(tài)建設(shè)積極貢獻(xiàn)力量。在數(shù)字化油田中應(yīng)用無(wú)人值守模式，既要分析無(wú)人值守模式實(shí)踐內(nèi)容和生產(chǎn)組織，又要制定可行性管控措施，比如，創(chuàng)設(shè)適宜環(huán)境，革新管理模塊，加大監(jiān)管力度，從整體上提高油田經(jīng)濟(jì)效益，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。隨著智慧油田建設(shè)要求的提高，應(yīng)結(jié)合油田現(xiàn)代化建設(shè)要求，動(dòng)態(tài)革新無(wú)人值守模式，實(shí)現(xiàn)油田高效生產(chǎn)、常態(tài)管理。