西北油田打造智能油田新名片

□ 本刊記者 王福全 通訊員 喬泉熙

西北油田使用無人機(jī)，在重點(diǎn)工程20萬立方米/年天然氣處理站建設(shè)現(xiàn)場進(jìn)行安全監(jiān)督。張若彬 攝

7月12日午后，新疆塔克拉瑪干沙漠腹地的溫度又超過了40攝氏度。而此時的順北油氣田生產(chǎn)指揮中心，運(yùn)行人員足不出戶，輕點(diǎn)鼠標(biāo)，電子屏上便顯示了聯(lián)合站原油庫存實(shí)時數(shù)據(jù)、各種設(shè)備裝置運(yùn)行參數(shù)，乃至距指揮中心十幾公里外的油井生產(chǎn)情況和井場實(shí)時狀況……

這一幕是西北油田油氣生產(chǎn)過程中的常見場景。近年來，西北油田認(rèn)真貫徹落實(shí)集團(tuán)公司信息和數(shù)字化工作要求，全力加快各個領(lǐng)域的信息和數(shù)字化建設(shè)工作，率先在上游板塊完成智能油田試點(diǎn)和數(shù)字化工程交付建設(shè)，為實(shí)現(xiàn)油田高質(zhì)量發(fā)展、推動增儲上產(chǎn)降本提效提供了強(qiáng)力支撐。

智能油田試點(diǎn)建設(shè)助力油氣生產(chǎn)提質(zhì)增效

7月10日，塔河油田TH10221井抽油機(jī)保養(yǎng)作業(yè)現(xiàn)場，一架無人機(jī)圍繞井場低空飛行，作業(yè)現(xiàn)場的實(shí)時畫面被及時傳送到幾千米外的采油管理區(qū)運(yùn)行中心。值班人員遠(yuǎn)程對施工作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)督。

“采用無人機(jī)巡線或?qū)ψ鳂I(yè)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時監(jiān)督，已經(jīng)成為油氣生產(chǎn)中的常規(guī)手段，但對于我們來說，智能油田建設(shè)的作用和意義遠(yuǎn)不止于此?！痹撚吞锊捎腿龔S廠長劉培亮說。

2018年，采油三廠作為集團(tuán)公司智能采油廠試點(diǎn)單位，全面加快信息和數(shù)字化建設(shè)工作。他們先后實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)替代人工巡線、井站無人值守、原油含水在線監(jiān)測、抽油機(jī)遠(yuǎn)程啟停等一系列技術(shù)突破，智能油田水平得到快速提升。

近兩年，他們加快建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，在前端強(qiáng)化覆蓋井口、管網(wǎng)、設(shè)備等在運(yùn)行中全過程的數(shù)據(jù)采集；在后端打造一體化監(jiān)控平臺，打破各領(lǐng)域業(yè)務(wù)間的壁壘，全面集成融合各類生產(chǎn)要素的動靜態(tài)數(shù)據(jù)資料，并形成綜合可視化界面，支撐油田開發(fā)、安全生產(chǎn)等業(yè)務(wù)協(xié)同推進(jìn)。

智能油田建設(shè)帶來的降本提效成果顯著。采油三廠在生產(chǎn)井?dāng)?shù)量增加近150口的情況下，用工總量降低近四成，井站巡檢時間由4個小時縮短至30分鐘，異常處置時間年均單項(xiàng)由4個小時縮短至45分鐘。智能油田建設(shè)也改變了采油廠原有的生產(chǎn)模式，他們將傳統(tǒng)的井站分散管理優(yōu)化為井站一體化管控，油氣生產(chǎn)更加精簡高效。

數(shù)字化服務(wù)貫穿重點(diǎn)工程建設(shè)和日常運(yùn)行

2021年7月，順北油田聯(lián)合站成功投運(yùn)。

時隔一年，如今從航拍圖上看，茫茫黃沙中間，占地273畝、相當(dāng)于255個標(biāo)準(zhǔn)足球場大小的聯(lián)合站依然雄偉壯觀。這是西北油田在順北建設(shè)的第一座聯(lián)合站，也是中國石化在西北工區(qū)采用“五化”模式建設(shè)投運(yùn)的第一座數(shù)字化聯(lián)合站。

很多員工第一次在油田工程建設(shè)的報道中聽到了“數(shù)字化交付”“數(shù)字孿生工廠”等字眼。

據(jù)介紹，數(shù)字孿生工廠是實(shí)體工程的三維立體虛擬體。實(shí)體工程在建設(shè)過程中，從設(shè)計開始，對采購、施工、試運(yùn)行等各個階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和集成，在完成實(shí)體工程建設(shè)的同時，也完成了相應(yīng)的數(shù)字孿生工廠的建設(shè)。

這一方式對于提升建設(shè)和運(yùn)維效率有著重要意義。例如：工程管理人員需要了解吸收塔的設(shè)計參數(shù)或相關(guān)施工情況，只需要在數(shù)字化工程模型中通過搜索功能定位到該吸收塔，輕點(diǎn)幾下鼠標(biāo)，便可查閱到該吸收塔所有的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)及文檔，省去了線下翻閱圖紙、查找施工記錄等煩瑣操作，查閱效率提升90%以上。

數(shù)字化技術(shù)還廣泛應(yīng)用于聯(lián)合站施工進(jìn)度管控、綜合信息展示、站場精細(xì)化管理等各個方面，為高效高質(zhì)量建設(shè)聯(lián)合站打牢了基礎(chǔ)。順北油田聯(lián)合站建設(shè)工期由18個月縮短至14個月，單項(xiàng)、單位工程合格率均達(dá)到100%。

數(shù)字孿生工廠與實(shí)體工程同步運(yùn)行，大幅減少了用工數(shù)量，降低了員工勞動強(qiáng)度?！拔覀冞@個聯(lián)合站運(yùn)行人員只有15人，僅為其他同等規(guī)模聯(lián)合站的一半?！甭?lián)合站副經(jīng)理蘭林介紹。

運(yùn)行人員坐在生產(chǎn)指揮中心，通過與原比例三維模擬構(gòu)建的數(shù)字化場景，即可完成聯(lián)合站日常管理和巡檢工作，實(shí)時數(shù)據(jù)、人員定位、巡檢監(jiān)控、有毒可燃?xì)怏w監(jiān)測均能實(shí)現(xiàn)可視化。運(yùn)行人員還采用VR虛擬模式實(shí)現(xiàn)了日常操作、員工技能培訓(xùn)和應(yīng)急演練的仿真培訓(xùn)，培訓(xùn)效果大幅增強(qiáng)。

數(shù)字化服務(wù)賦能油田持續(xù)提升管理水平

“我們的視頻智能診斷系統(tǒng)能夠快速識別類似人員未戴安全帽、在吊物下走動這類違章現(xiàn)象，準(zhǔn)確率在85%以上，這就大幅提高了我們對現(xiàn)場施工作業(yè)過程中HSE風(fēng)險的識別效率。”該油田采油三廠QHSE管理室經(jīng)理于洋說。

針對承包商隊(duì)伍多、安全監(jiān)管力量不足等問題，西北油田借助數(shù)字化手段建立了視頻智能診斷系統(tǒng)。新系統(tǒng)目前構(gòu)建了52種違章識別算法，開發(fā)了近40個應(yīng)用功能，能夠?qū)`章作業(yè)進(jìn)行實(shí)時自動抓拍、報警，有效解決了因疫情等因素影響，無法開展傳統(tǒng)的人工現(xiàn)場值守或安全巡查等問題。該系統(tǒng)在各采油氣廠、儲運(yùn)銷單位上線后，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場作業(yè)24小時不間斷監(jiān)控。

西北油田每年參與“三倒”運(yùn)輸?shù)能囕v超過11萬輛，傳統(tǒng)的通過紙質(zhì)磅票進(jìn)行認(rèn)證和流轉(zhuǎn)簽證的方式存在數(shù)據(jù)分散不能協(xié)同共享、人工干預(yù)不易及時發(fā)現(xiàn)等問題。西北油田借助北斗導(dǎo)航和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對運(yùn)輸全業(yè)務(wù)鏈條進(jìn)行數(shù)字化升級。升級后，汽車運(yùn)輸業(yè)務(wù)從訂單任務(wù)發(fā)起、運(yùn)輸監(jiān)控、裝卸液作業(yè)、計量交接、檢查站放行到運(yùn)費(fèi)結(jié)算等，全流程在線上實(shí)行閉環(huán)流轉(zhuǎn)管控。這一方式進(jìn)一步提升了物流效率，促進(jìn)了降本增效，同時顯著降低了企業(yè)經(jīng)營風(fēng)險。

“經(jīng)過數(shù)字化升級，油田‘三倒’運(yùn)輸全業(yè)務(wù)流程壓減業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)近四分之一，11座磅房通過無人值守改造優(yōu)化人員30人，有效提升了工作效率，減少了人為干預(yù)。同時，所有運(yùn)輸車輛均安裝定位系統(tǒng)，我們能夠?qū)崟r掌握車輛的位置和狀況，不僅有利于安全生產(chǎn)，而且提高了調(diào)配和運(yùn)營的時效。”西北油田工程技術(shù)服務(wù)中心經(jīng)理吳振東說。

據(jù)介紹，西北油田還進(jìn)一步擴(kuò)展數(shù)據(jù)資源中心，將各生產(chǎn)、科研單位的成果、資料數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚共享，建立 114類數(shù)據(jù)服務(wù)索引，科研工作進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的時間縮短近60%。同時，油田進(jìn)一步擴(kuò)充完善勘探開發(fā)軟硬件資源云，技術(shù)人員可隨時隨地遠(yuǎn)程調(diào)用20余套專業(yè)研究軟件，促進(jìn)了多學(xué)科異地研究協(xié)同，工作效率提升30%以上。