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“数智新疆油田”系列报道之一
数智变革,打造油田生产指挥新模式
——新疆油田生产运行数字化场景建设纪实
张悦 高宇飞 阳春 谢军 张飞

“十四五”以来,新疆油田强化数智科技创新,深入推进数字化转型智能化发展,推进数字技术与油田应用有机融合,沉淀了油气站库智能巡检、视频智能分析预警、产量变动多维分析、异常井智能诊断等一批关键技术,新型生产指挥模式创新应用数字场景、工程技术数字化场景等在支撑油气田开发过程中发挥了重要作用,加快了油田数智化转型的进程。

为展现新疆油田数字化转型、智能化发展进程中的亮点和取得的成果,即日起,克拉玛依融媒将陆续推出“数智新疆油田”系列报道,敬请关注。


几千米的管理半径范围内,实现油气田井站无人值守、区域集中监控、远程智能操作;上千台高清摄像头全天候监控现场作业,智能识别不安全行为;利用多源异构数据融合技术,可查看油田宗地、矿权储量、井位站库等图层,提高科研质效;井口异常可自动检测报警,并提供解决方案……

这是新疆油田推进数字化转型与智能化发展,加速数智技术与油田生产深度融合,快马加鞭驶入创新发展快车道的生动写照。

技术创新、管理革新、模式突破……近年来,在这片广袤的油区里,新疆石油人向高而攀、向远而行,积极推动“数智+”进入大漠戈壁,融入生产运行管理、服务科研提质增效,绘制出一幅幅数智油田的新篇章。

“最强大脑”

让油气藏管理更智能

在准噶尔盆地西部的茫茫戈壁上,目之所及,油井林立,数以千计的“磕头机”正在日夜开采……而在离油区几十公里外的新疆油田公司生产指挥中心(以下简称生产指挥中心),只见长24米的电子大屏上,显示着各个油井、管道的生产情况。工作人员只需在电脑屏幕上轻轻一点,每口油水井的实时生产数据和运行状况即可瞬时掌握。

这里被称作新疆油田公司数字化、智能化生产和管理的“最强大脑”。

新疆油田信息化建设起步较早。1993年,信息化油田建设正式启动。2008年,克拉玛依建成“数字油田”,把年产量超千万吨的油田“放到了计算机里”,完成了数字化蜕变。如今,生产指挥中心已接入完成数十万项实时数据、上万路监控视频、近千张工艺组态图,为油田装上了“千里眼”。

“从电子化到数字化再到智能化,新疆油田油气井、站库已实现数据自动采集、远程启停控制。真正做到了施工队伍在哪里,设备就在哪里,现场在哪里,生产指挥中心的管控就覆盖到哪里。”新疆油田数智技术公司规划设计中心工程师郝婳婕说。

作为油田生产运行的“中枢大脑”,生产指挥中心是实现油田生产智能化的核心环节,需要处理大量的数据,包括生产管理数据、生产实时数据、音视频数据与地理信息数据等。

新疆油田生产指挥中心主任方诗杰介绍,以勘探开发业务为例,围绕“钻—试—投”三个阶段,通过集成油气勘探、产能建设、钻井等环节的远程监控与辅助决策等系统数据,生产指挥中心建立了钻井、压裂、投产等全过程实时动态跟踪场景,对重点生产指标进行动态跟踪和分析。

在钻井方面,生产指挥中心可以远程跟踪钻进情况,并对异常情况进行预警提醒,为优化钻机调配、钻井提速、加快新井投产提供部署支撑。生产指挥中心项目组根据不同的井控风险级别,建立了一级风险井监控清单,重点对当前工况、有无复杂工序等情况进行实时监控,并对驻井监督的履职情况进行再监督。

在原油生产方面,通过建立实时、计划运行曲线,动态对比产量变化,生产指挥中心可以实时分析产量波动情况,按照产量构成,及时掌握老井、新井、措施井三项产量运行动态、波动原因,确保原油生产按计划运行,并督促业务部门进一步制订增产措施、明确上产方向。

目前,新疆油田已建成环准噶尔盆地的原油长输管道和储备基地,生产指挥中心可以实时、动态掌握公司日、旬、月原油交接量及外输油量、销售量,并将其与年度任务进行对比和及时调整。同时,生产指挥中心可以对原油输送管道、油库、炼油厂及西部管道销售点运行情况进行实时监控,在管线、站点运行异常时进行实时预警。

“过去,现场作业需要人工监督,现在靠摄像头和计算机,就能24小时不间断地监测作业现场,及时发现异常情况并发出预警,大大提高了安全管理的水平和效率。”提起安全管理工作新模式,风城油田作业区采油一站安全人员赞不绝口。

针对新疆油田生产现场点多、线长、面广地分布在准噶尔盆地的情况,生产指挥中心建立了生产监控场景,通过集成安眼工程、智慧工地、现场生产工艺,对地面建设、井下作业、重大危险源等重点井场、站场、管网进行实时监控,实现了新疆油田公司—厂(处)—生产现场宏观向微观的动态感知,成为新疆油田开展“体验式”安全管理和落实“有感领导”的一个抓手。

同时,借助AI视频智能分析算法,生产指挥中心目前已实现对生产现场油品泄漏、烟火识别、“跑冒滴漏”等安全风险和违章行为的智能识别,建立了许可作业预约机制,HSE(健康安全环保)监督通过远程视频对高风险许可作业可进行现场再监督,有效缩短了生产指挥链条。

郝婳婕表示,接下来,生产指挥中心项目组将持续完善生产指挥中心功能,充分结合单井问题诊断、产量变动分析、视频智能分析等智能化手段,打造具有跨业务领域集中调度能力、智能调控能力、生产经营决策能力的生产指挥中心,加快新疆油田数字化转型、智能化发展,为新疆油田公司推进新战略新目标,实现更高质量发展,提供强有力技术支撑。

“一张图”

让土地资源管理更高效

10月22日,在新疆油田生产运行部土地管理办公室里,产能建设方案设计人员正在讨论井位部署。他们打开“土地资源一张图”信息系统,通过该系统将各图层的叠加分析功能。

新疆油田数智技术公司规划设计中心工程师姜力介绍,该系统可将原油产能井位部署进行优化选址智能分析,辅助地质方案设计人员结合地面现状,从而在图上直观看到井位部署的情况,经过该系统的井位优化,实现地下与地上的有效衔接,提高方案部署井位的征地可执行率。

“新疆油田土地作为油田勘探开发生产的重要基础性支撑资源,土地业务贯穿勘探、评价、开发及新能源的油田核心价值链。”姜力说,该系统可辅助新疆油田勘探开发生产部署统一规划、统一布局,实现“一图观总览,一览统全局”。其中,土地业务与探井工程、评价井工程、产能建设实施、开发方案设计、重大开发试验管理等业务紧密关联,直接影响油田核心业务的有效实施。

同时,土地业务又作为生产运行领域中的子场景,横跨多个油田专业,因此土地信息全要素的智能建模及数字化应用,对油田勘探开发生产及新能源领域的智能化支撑非常重要。

随着油田高质量发展的需要,下一步更需要土地业务在以下几方面发挥更加突出的作用——

首先,在油田生产运行全业务流程中,土地信息要素相对分散且独立,影响勘探开发及新能源的部署;

其次,在油气勘探、评价和产能建设阶段,缺少支撑地质、工程方案选址协同工作的技术手段,导致多次现场踏勘及方案调整,影响投产时率;在油气生产运行后评价阶段,缺少单宗地成本核算,无法评价土地效益等级,不满足油田精细化成本管控的要求;

此外,山地等特殊区域因地形原因易造成项目审批面积与实际用地面积偏差大,存在违法用地风险,以及土方量测算失准等,也会影响工程进度。

针对上述方向,近年来,新疆油田开展了相关土地大数据模型开发工作,包括以土地为载体构建全要素关联应用模型,支撑土地价值量化评价、选址验证、特殊区域选址及土地利用变化检测等业务,实现对生产运行、勘探、评价和产能建设等业务的有力支撑,以此构建新疆油田土地信息全要素的智能建模及数字化应用,最终实现对油田土地资源的高效管理和优化配置。

通过几年的持续探索,新疆油田土地管理信息系统应运而生。该系统按照“总体设计、分步实施”的策略,面向新疆油田土地业务,规划分三个阶段建设实施,最终实现大模型、人工智能在土地管理中的高效利用。

该系统贯穿土地全业务链,实现对土地规划、土地计划等11项业务全生命周期管理。以临时用地为例,该系统可以在线进行用地的申报、审批、查询,实现移动端线上审批,业务表单化,资料电子化,流程进度可视化。改变传统征地管理模式,多部门协同线下转为线上办理,有效缩短业务办理时间。

在土地资源“一张图”场景中,可运用多源异构数据融合技术,展示油田宗地、矿权储量、井位站库、地面工程、生态红线等数据。其中遥感影像支持玛湖、吉木萨尔、南缘等重点开发区域的高分辨率数据融合叠加,为工程项目选址提供信息支撑。

“我们相信,未来,随着我们持续深入开展土地大数据建模关键技术研究,运用领域驱动模型设计思路,同时结合土地全要素关联知识图谱、数据/模型双驱动混合仿真、多数据源配置流程引擎技术以及基于多源多时相遥感影像变化智能监测等一系列的技术,将实现土地业务场景的快速构建、数据的全局可视化,充分发挥支撑科研生产的作用。”姜力说。

“数智平台”

让采油厂更“智慧”

10月16日,随着警报声的响起,陆梁油田作业区的生产指挥中心的监控屏幕上弹出一条信息:“20号站3053压力超限”。数智采油厂平台迅速将异常信息推送至相关岗位,业务管理人员快速形成处置方案,并下达了现场处置意见,20分钟后,问题得到解决。

对陆梁油田作业区而言,数智采油厂就像油田生产的“眼”,时刻关注油田生产变化情况,并第一时间形成数据流推送至相关岗位,形成解决方案;对于陆梁油田作业区的员工来说,数智采油厂平台也是工作“利器”,几个小时就能完成原本几天才能完成的工作。

“如果油田生产一线出现异常,我们会收到报警,目前通过数智采油厂平台可以同时实现多岗位的信息共享和工作流转,通过分析诊断,指导和跟踪问题处理,让油田快速恢复平稳运行。” 陆梁油田作业区生产指挥中心副主任白文爽介绍。

陆梁油田是新世纪我国的第一个亿吨级整装沙漠油田,也是准噶尔盆地当年发现、当年探明、当年投产的首个油田。作为老区油田的代表,该油田物联网建设时间早、数字化基础较好、生产规模较大、业务门类全。然而,它也面临地处沙漠腹地、自然环境恶劣、人员接替困难、油田资源接替不足、持续稳产难度加大等问题。

面对新时期、新形势、新目标的发展要求,新疆油田将数智转型和改革管理作为破解风险挑战、推动高质量发展的驱动力,加速推进信息技术与业务深度融合,让老厂、大厂持续获得强劲驱动力,实现效率、效益的倍增 。

2023年,在集团公司数智化转型、智能化发展的总体工作要求下,数智技术公司和陆梁油田作业区联合攻关,“以‘生产运行’为龙头,按照‘油藏工程+采油工程+地面工程’三条专业闭环主线”建立数智采油厂,实现信息上行清晰无阻、指令下行迅速有效的全过程生产管控。

2024年,新疆油田以陆梁油田作业区为试点,开展了数智采油厂平台的建设。该平台基于新疆油田区域“数据湖”,从数据的采、传、存、管、用五个方面,通过数据集成、治理、共享发布等手段解决作业区层面的数据缺失、分散、不统一等问题。通过业务数据高质量聚合后,打造了厂级数据共享环境;实现数据跨平台、跨系统、跨应用、跨部门的数据共享。同时,系统打通了生产运行、油藏工程、采油工程、地面工程业务链,有效解决了信息孤岛以及业务环节线上覆盖不全的问题,最终实现业务流程闭环,支撑扁平化管理模式变革。

截至目前,该平台以“产量运行+调度运行”为主线,构建了统一的生产运行管理体系,实现生产计划、运行监控、生产预警、生产保障、应急处置全过程管理,满足运行指标管控精准化、调度管理精细化、应急指挥协同化的生产运行一体化新模式的需要。同时,还完成了生产概况、生产汇报、综合曲线、重点工作、中控运行、GIS地图、生产保障、生产管理、应急管理等9个应用模块,共同组成生产运行大闭环的业务链应用。

近年来,新疆油田在采气一厂、百口泉采油厂等都开展了相关的数智化建设工作。比如在采气一厂,围绕产量运行管理,投用了涵盖产量计划编制、审核、下达、产量运行跟踪、分析等业务活动的天然气生产运行管理功能;在百口泉采油厂,建设投用了生产监控报警管理、故障分析、工单安排、执行反馈、评价及处理经验知识化的工单全流程闭环管理功能。

“对于新疆油田而言,油田数字化转型提升不仅是技术层面的一次尝试,更是探索传统能源与信息深度结合,打造效益油田、智慧油田的一次积极实践。未来,数智技术公司将与油田主业深度合作,引入更多创新技术和管理模式,推动油田向智慧化方向不断发展。”新疆油田公司数智技术公司规划设计中心工程师聂波说。

10月23日,新疆油田公司生产指挥中心员工通过电子大屏了解掌握各油井、管道的生产情况。 克拉玛依融媒记者 徐志远 摄

10月23日,新疆油田公司生产指挥中心员工在实时分析生产数据。克拉玛依融媒记者 蒋剑 摄

10月16日,陆梁油田作业区员工在对边缘井的无线控制器进行升级改造。克拉玛依融媒通讯员 阮旭 摄

时间:2024-10-31    来源:克拉玛依日报
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