“小”油田的“大”数字化

——来自大庆庆新油田推进数字化转型升级的调查

期次:第12期    作者:姜岸明  张云普  □   查看:180

大庆庆新油田于2010年推进转型升级,启动数字油田建设。10年探索,10年深耕,如今成为大庆油田数字化转型的先行示范,多次迎接全国油气田企业参观学习。

“小”油田展示出了“大”数字化,智能油田建设为大庆庆新油田插上了高质量发展的翅膀。

创新变革

智能化建设效果显现

面对劳动用工紧缺、管理方式落后、生产成本攀升等严峻挑战,该油田将数字化作为推动内部创新变革的革命性手段,实现了人机交互管理向智能辅助决策指挥转变。

该油田控制调节远程化,数据管控中心可对1045台现场设备进行启停操作并调控流量、温度及压力,563个井场取消了人工常态化巡检,22个集油和注配间取消了人工全天值守。

劳动效率,大幅提升。智能化油田建成后,这个油田生产数据采集和工作效率提高数十倍,生产一线工作强度降低80%以上。单井综合用人由数字化前的0.90人下降至现在的0.53人,且仍有较大的消化余地。

安全管理,本质可控。该油田智能监控系统每20分钟智能巡检一次,及时发现隐患;自动化使员工出入噪音、危险场所的次数下降70%;全面感知,提前预判、报警使安全防范关口前移,安全环保形势持续稳定向好,连续多年获得安全生产金牌。

开发水平,显著提高。该油田应用智能化管理,开发、机采、能耗指标逐年改善,自然递减率下降到6.63%,吨液综合能耗下降至每吨29.6千克标煤。

投入产出,超过预期。该油田前3年为智能化集中建设期,后7年为智能化功能提升期,投入产出比1∶10以上,有效消化了人工成本及产能建设投资上涨带来的增量因素,吨油成本基本保持稳定。

持续推进

六大领域迈向智能化

对大庆庆新油田来说,从数字化迈向智能化又是一次全新的探索和实践。他们按照“突出重点、各个击破、有机整合”的思路,逐步建立起覆盖生产、油藏、能源等6大领域的智能运行管控体系。

生产管理智能化。油田形成了从故障预警、智能派单、维护监控的全流程实时在线闭环管理,全面监控井、间的电参、力参运行变化情况,智能识别推送停井、环堵、管线穿孔等多类故障告警信息,变事后处置为事前预警,巡井效率提高36倍,油井生产时率提高2.9个百分点。

能源管理智能化。油田以系统为工具,将能耗控制到单井、单环,实现能耗监控、异常预警、措施推送、效果评价全过程线上管控,管理目标明确,有的放矢。目前,油田较2016年吨液耗电减少3.84千瓦时、吨液耗气减少0.66立方米。

机采管理智能化。庆新油田智能系统自动对油井工况、加药热洗、平衡等情况进行预警、分析和处置,自动推荐间抽和调参潜力井。在工况管理上,他们以功图理论特征分析为基础,建立杆、管、泵、功图等4类12项问题预警模型,可实时跟踪分析产液、载荷等参数变化趋势,推送检泵等处置方案,检泵率降低至14.7%,检泵周期延长至1091天,药剂用量减少40%以上,机采井平衡率达90%以上。

油藏管理智能化。庆新油田建立了智能分析系统,形成预警管理—诊断评价—方案管理—效果跟踪的工作流程,可实时监控油水井生产数据,这个系统可每日对油井的产量、含水、工况和水井的注水压力、注水量等5类23项生产异常自动预警,并根据异常原因分析模型进行主动逐级分析,推送初步治理方案后,人工进行审核确定,方案实施后自动跟踪评价效果。“智能+”工作模式将人工动态分析耗时降低了70%,注水调整方案的频次和精度大幅提高,治理有效率达86.2%,注水合格率提高4%。

集输管理智能化。该智能系统自动对超限情况、问题位置报警提示,并可对关键节点实现远程自动操控,大大减少了员工的误操作。特别是对原油外输管线及压力变化的感知识别迅速及时,降低了原油泄漏等风险。

搭建平台

全方位提升管理水平

庆新油田在数字化基础上,以油气物流为主线,搭建一体化智能采油厂应用总平台,横向扩展、纵向深化,建成覆盖油藏开发、生产运行、数据管控、经营管理业务的4个“子环境”,涵盖全部业务,全方位提升生产经营管理水平,有力推进了企业高质量发展。

庆新油田遵循“感知—诊断—分析—优化—操控”闭环管理模式,搭建“集中管理、分布自控”的分级控制系统。该控制系统以满足开发方案要求、实现最优化能耗管理为目标,制定井间站联动运行,做到实时管控、智能操控。

通过持续攻关,技术人员建设了实时数据管理平台,构建共享“数据湖”,为各系统提供稳定、丰富的数据接口,为大数据技术的应用奠定坚实基础。他们建立大数据分析方法的流计算平台,为数据处理提供全面、丰富的计算模型和大数据计算引擎,实现数据的深度挖掘。通过持续完善数据库质量管控系统,全面提升完整性、规范性、及时性。

针对油藏工程、采油工程的业务岗位定制工作场景,技术人员建立协同研究决策平台,制定了标准化分析模板。以此破除专业壁垒,形成区块的开发指标、机采指标、效益指标“三标合一、包井到人”的工作模式,实现油藏—采油全要素考核管理。

同时,庆新油田通过打造智能经营决策环境平台,能直观地展示财务、物资、生产、开发、安全环保等关键指标,自动分析指标运行趋势,预测风险、推荐解决方案,辅助经营决策,为管理层提供“一站式”决策服务。