大港油田：通过数字化手段助力油气田企业精益生产

在2019年全球石油天然气行业数字化领袖峰会上，来自中国石油大港油田分公司的专家刘志忠，分享了近年来大港油田如何通过数字化的手段助力油气田企业精益生产的经验。

目前，对于像大港油田这样的东部老油气田企业来说，要实现精益生产面临着几大挑战：第一，地下取出物复杂化；第二，复杂的地面条件和严峻的环保形式；第三，员工断崖式缺失；第四，快速变化的油价提高的生产成本。

因此，如何通过数字化的手段实现生产的全面感知、提高趋势预测能力和优化生产能力，推动油田的精益生产成为当务之急。

近年来，大港油田坚持地面标准化建设原则、持续推进地面系统优化简化工作，通过“全面感知、自动操作、趋势预测、智能优化、智慧决策”的数字化油田建设，创新管理模式、管理手段和管理理念，助推油气生产精益管理工作，实现提质增效和高质量发展。

1、地面系统优化简化

按照“延、撤、缩、停、优”的工作思路，以油井软件计量及注水井远程调控技术为突破口，形成以串接、T接为主的枝状化标准工艺，以一、二级布站为主的标准化建设模式，取消计量站、配水间，优化调整接转站、注水站等中型场站，推动地面建设模式的转笔。

2、工艺单元集成化

按照提高装置集成度、提高自动化程度、提高安全稳定系数、降低建设造价、降低运行成本的工作思路，针对传统中小型场站工艺流程长、设备多、占地面积大的现状，在油气集输、掺水、采出水处理等系统全面推广一体化集成装置。

3、标准与规范

强化定型设计、统一设施配置是提升标准化水平的重要措施，先后制定了29项技术管理规定和标准、80余套定型图和典型图，丰富和完善了大港油田标准化设计工作管理体系，形成工艺流程枝状化、布站模式简捷化、数据采集标准化、生产管理平台化的地面工艺标准化建设新模式。

大港油田自2004年开展地面优化简化工作，开展油水井数字化建设，培育形成了“港系模式”；2008年启动地面工程标准化建设，并同步开展管道数字化建设；2013年开展站库数字化建设，培育形成了“王徐庄地面数字化建设模式”；2016年作为油气生产物联网系统（A11）建设内容全面推广。

1、油水井数字化

结合地面生产条件和需求，全面升级井口数字化采集装置，通过自主研发一系列适用于单井、多井场、井丛场的油气生产物联网软硬件产品，进行规模推广应用。

目前油水井数字化覆盖率100%，并实现了油水井生产实时监控、工况自动诊断、液量自动计算、注水井远程调控，为油水井护理措施的及时有效开展提供了技术支持，油水井管理工作水平得到大幅提升。

2、管道数字化

全面推进管道完整性管理工作，配套实施管道运行监测及泄漏监测和阴极保护等系统建设工作，覆盖从数据采集、远程监控、报警预警、高后果区识别、风险评价、完整性评价、管道修复、效能评价等管理环境。

3、站库数字化

按照就地控制、总线传输、集中管理的原则，规模开展中小型场站无人值守、大型场站少人值守的数字化改造，取消小型场站和大型场站的分系统值班岗位，创新“井站一体、电子巡护、远程监控、智能操作”的生产管理模式，助推劳动组织深度变革、打造精益管理和减员增效升级版，计划2021年全面完成数字化改造任务。

4、生产用电自动采集与数字化管理

建立统一的生产电力采集与管理平台，对变电站以下的生产电力线路实施运行数据的自动采集，对大型能耗设备实现单机单计量，为能源管理、能耗分析、效率提升提供数据支撑，为生产用电精细化管理、推进节能降耗奠定基础。

5、工业视频统一监控管理

部署统一的视频管理平台，规范油气生产视频监控系统前端建设，实现视频数据的分散部署、统一管理，满足业务对视频分析、远程控制、集成应用的需求，为生产现场管理、应急指挥调度提供支持。

6、集成化、可视化的生产管理

按照“井-管道-站库”地面一体化、数据可视化、业务指标化的原则，建立覆盖作业区、采油厂、油田公司的三级生产管理系统，集成油水井、管道及站库、电力运行、视频监控及地理信息等多个系统，实现集输、注水、电力等业务的数据集成可视化应用，满足生产监控、报警预警、能耗管理、调度运行、应急管理等业务需要。

1、抽油机井功图诊断分析与故障预测

通过机器学习方法建立故障诊断模型，实现抽油机井生产故障的精准识别；通过识别可复现的故障前兆的典型参数指标与规律，可对泵漏、结蜡、砂埋等故障进行预警。

2、基于知识图谱的维护措施智能优选

基于应急预案、专家经验、历史案例等信息，从中提取关键信息要素，进行结构化处理，构建基于知识图谱的专家知识库，可实现对应急工况对应原因、风险、措施的智能查询与维护。

专家知识库建设主要包括知识体系构建、知识体系管理、知识智能应用三大部分。

3、基于关键工艺参数变化分析的生产优化

建立地面系统评价指标体系，实现地面工艺指标的自动计算和可视化在线分析，提供指标对标管理、运行状态量化管理和问题与潜力的洞察分析，为管理者和技术人员明确管理重点、挖掘系统潜力、优化生产提供决策支持。

1、优化劳动组织、提高生产效率

创新井站一体、电子巡护、远程监控、智能操控的生产管理模式，生产方式与国际化接轨，劳动组织进一步扁平化，大大缓解一线用工紧张矛盾，压缩人工成本，提高生产效益。

2、降低维护成本，节能降耗

岗位员工实时监控油田生产工况，实现故障的及时发现、处理，加强设备管理，提高生产时率，减少设备停机损失、偷盗损失，节能降耗。

3、提高安全管理水平、改善工作环境

自动采集控制，改善了员工工作环境与强度。当设备出现故障时，操作人员能及时发现，避免事故发生，保证设备与生产安全。

4、油田生产全面感知、提升精细化管理水平

通过战场数据自动采集、生产的全面感知与曲式分析等数字化手段，将油田的管理模式由传统的人工巡检、逐级反映、经验管理方式，转变为全面感知、远程操控、智能优化、智慧决策的智能化管理。