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数字化油田精选(九篇)

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数字化油田

第1篇:数字化油田范文

关键词:数字化;模块化;信息化;高效开发。

一、工程现状及存在问题

1 工程现状简介

曙光采油厂5-7#计量接转站,始建于1993年,油品以稠油、超稠油为主。建站初期是按照三级布站模式建设计量站,地面集输管网为双管掺液流程,计量方式依靠传统计量间及计量分离器玻璃管量油,掺液在站内计量间分配。

2 存在问题

2、1地面系统复杂庞大,系统能耗高

由于采用传统大二级布站及双管掺液流程模式,5-7#站地面管网长度约40 Km;同时布站级数多、工艺流程长,重复处理,造成了系统效率低、能耗高、运行成本高。

2、2自动化程度低,用工总量大,不能实现油井的自动管理

由于井-站自动化程度低,油水井分析及资料录取依靠分离器计量和人工采集生产数据,数据采集量大、处理滞后。并且人为影响因素、累积误差大,计量方式不合理,很难及时全过程掌握油井生产动态数据,不能实现油井在线动态管理。

2、3由于没有数字化管理系统,造成生产管理效率低下

生产数据不能实现时时监控和上传,数据人工录取方式偏差较大,不能实现由于气体、结蜡等因素而造成油井工况异常情况的准确判断和管理,存在安全生产隐患。

二、主要研究内容

1 集输工艺流程优化研究

以一体化计量掺液装置为核心设备,以平台集输工艺为技术支撑,由传统的双管掺液流程优化为平台集输流程,达到减少布站级数、简化流程、降低系统能耗、减少占地及工程投资、缩短建设工期的目的,满足油田滚动开发生产需要。

2 稠油油田数字化管理系统研究

以数字化井站监控为技术手段、以数据分析与共享为管理模式,构建稠油油田数字化管理系统,提高自动化管理水平,实现作业区中心管理、远程控制,实现井场无人值守,降低工人的劳动强度,提高管理效能。

三、技术创新点

1 一体化计量掺液技术

一体化计量掺液装置的研发与成功应用,替代了计量接转站内计量掺液阀组间和计量分离器,由传统的双管掺液流程优化为平台集输流程,彻底改变了稠油集输建站模式。

一体化计量掺液装置由油井称重计量器和智能掺液装置组成。称重计量器替代了原计量接转站内的计量间和计量分离器,由人工玻璃管量油改为多通阀自动选井,连续测量每个单井的产量,自动检记录、显示、打印各单井的生产运行参数,取代了计量间的全部功能;智能掺液装置具有远程控制选井计量、远程设定、调整单井掺液量。装置整体成撬,实现工厂预制,减少现场施工工作量,缩短工期;实现了数字化远传自动控制功能,可实现无人值守。

2 油井数据采集及监控技术

采用油井数据采集及监控技术,成功实现生产数据远传、实时监控,采用功图计算分析程序进行实时功图计算分析,实时掌握油井异常工况和油井生产变化趋势。

采用压力、温度、电量、载荷、位移传感技术,对油井进行数据采集,通过无线与有线相结合的网络传输方式将数据回传,实现数据远程、实时监控,用数据反映油井生产状况。

采集载荷、位移、电参数据,通过建立三维力学模型在油井功图分析软件内部写入功图计算分析程序,进行实时功图实时计算分析,同时考虑气体、结蜡等因素实现对油井工况异常情况和油井生产变化趋势的实时掌握。

3 生产数据综合分析技术

生产数据综合分析技术由生产数据分析、电子报表自动生成、历史查询与打印、智能预警、视频智能分析、数据网络等技术构成,采用人机交互操控软件,便于员工生产情况判定,操作简单明了。建立报表自动生成系统,实现生产数据自动采集、自动录入,生产规律自动呈现。采用多种数据曲线表现形式,采用数据对比方式显示各单元生产数据曲线变化情况,方便曲线历史查询与打印。

四、应用效果分析

具有稠油特色的数字化油田技术在曙光采油厂5-7#计量接转站的成功研发与应用,取得了非常好的效果,地面系统呈现出工艺简单、流程简短、工程投资低、运行成本低和系统效率高、自动化程度高的特点,具体表现在以下几个方面:

1、一体化计量掺装置简化了集输流程,集输系统对老油田二次开发的支撑保障能力得到明显改善和提高。

2、减少安全生产隐患,社会效益显著,经济效益明显。

5-7#计量接转站实施标准化后,撤消计量掺液间3座、原来腐蚀严重40km管线缩短为15km,系统管线减少25km,消除安全、环保隐患点31处,减少征地近30亩。新井平均每口井节约单井管线0.8km,按照每年120口新井计算,节约新井地面建设投资1800万元,平均降低了16%,采用标准化定型设计及一体化装置,产能建设周期与常规建设相比缩短20%,新井产能当年贡献率提高5%

3、集输流程简化及数字化技术为提高油田管理水平提供技术支撑。

4、优化了人力资源,促进了企业文化建设。

五、推广应用前景

通过近3年时间的研发、建设及投产运行,具有稠油特色的数字化油田技术在辽河油田成功应用,实现了设计要求的各项指标,并且生产运行平稳,提高了油田生产管理水平,具有广阔的推广空间。

第2篇:数字化油田范文

关键词:油田;数字化;开发;应用;效率

1 油田数字化的概况

数字油田就是通过数字地球技术为技术基础来实现油田的全面信息化。通常来说国内的数字油田包括以下几个方面,一是数字油田是数字地球在油田的具体应用,油田在自然状态下的数字化信息虚拟体即为数字油田,数字油田也是油田应用系统的一个综合集成,数字油田是企业的数字化模型的发展,数字油田对于油田的发展来说是油田数字化的企业实体形式,数字化油田工程中的能动者是数字化应用的工作人员,也就是说数字化油田其实是油田的一个科技化虚拟表现,通过对油田基本信息的汇总和分析建立油田模型,根据不同的数据处理进行探查和研究,进行油田工程中的模拟情况,其中油田的生产信息以及地理信息尤为重要,数字化油田的建设能够根据基本信息的模型建设及时获取油田的生产动态快速进行反应和完善,另外企业的信息化和油田的数字化能够很大程度的改善在油田这个大工程中各部门的互相联系和数据的整合能力,提高了工作的效率和安全。为石油企业建立数据以及信息资源的共享和管理体系是数字化油田的发展核心,以资料库的发展为基础,在信息共享的基本条件下不断的发挥石油勘探开发以及地面建设储运销售等全面的生产和管理,综合建立数据体系,与各专业的应用系统融合和完善,通过油田生产管理优化应用的基本模型实现虚拟技术数据的可视化和多维化的全面发展,另外智能化的分析也为油田的数字化提供了更好的方向,通过智能化分析的模型更好的实现企业经营管理的信息化背景基础,物联网技术就是针对数字化油田的开发管理而研发的一种针对性技术,能够满足油田的生产运行、生产管理以及监控等各个方面的基本需求,是石油勘探开发中一项综合的技术应用,能够实现油田开发管理的一体化和规范化,实现了现代化生产经营的规范、统一的数据平台。

2 油田数字化的应用

2.1 数据处理 数字化油田在发展过程中,由于设备承载力问题等原因对油田的开采效率和安全有很大的影响,这就需要我们采取措施去避免,另外数据对于油田工程来说也尤为重要,油田工程中数据的丢失或者传输的不及时不准确都会造成油田工程的延误和影响,并且在油田开采的过程中有多个采油点,这就会出现大量的数据需要采集和储存,大量信息的输入和输出对网络宽带以及设备的要求就更高,数据库建立不仅仅是去订阅相对应的学术论文,而且是建立属于我们自己的数据收集和管理系统,这个系统可以是中国石油内部各公司联合构建的,也可以是某个油田内网对内查阅的,但重要的是要有极强的针对性和实用性,能够对于采油采气的技术研究和发展起到推动和促进作用。

2.2 远程监控 数字化油田实现了油井生产过程的远程监控,其中油田的远程监控系统能够对油井的供图、压力、温度、电流、功率等进行远程监控并且通过网络进行传输和分析,对于油井的生产工况有一个实时的诊断,另外远程控制还能够实现实时产液量的计量,用电消耗的分析以及可以通过扭矩法、电能法等计算和控制抽油机的平衡,通过远程的监控分析和诊断从而实现油井工作中的参数优化设计,通过优化设计以及诊断资料由专家进行解决方案的确定,基于油井工况诊断和工艺参数设计结果,远程实时实现对油井的大闭环智能控制,通过井场摄像机传送视频信息到视频服务器,通过交换机上传至无线网桥,后经无线网络最终实现现场视频数据传送到站内视频监控平台。另外,注水井生产远程监控分析优化系统通过网络远程采集注水井的压力、流量等数据,利用PID算法自动调节阀门开度。同时将即时流量数据和累计流量数据以及各种压力数据,传送到RTU,利用CDMAGPRS网络将数据传回到油田企业内部网计算服务器。Web系统根据系统设定的权限和管理范围,对管理的水井进行定制查询和统计、展示等。

2.3 物联网的应用 通过技术的不断发展,石油互联网也逐渐应用到油田的生产实践当中,物联网技术在数字化油田建设中的应用能够简化油田的建设工作,在油田数据采集、远程监测、物资管理等繁复的工作中物联网的技术应用很大程度上减轻了工程负担,提高了工作效率,物联网技术的应用能够实现跨地域的协同工作,物联网的应用紧密联系了工程中的各个琐碎的环节,对于油田工程中的多项业务科学有序的进行了整合,实现了油田生产经营过程中的优化,不断拓宽了油田的勘探业务,在科技迅速发展的今天数字化油田的进程中物联网技术的应用是数字化油田的一个发展方向,对于数字化油田的建设来说是一个有效的措施,油田勘探的不断发展与油田的信息采集以及智能化技术的应用随着油田勘探开发的进一步深入、信息采集与智能计算技术的迅速发展,油田中物联网的应用越来越成熟,能够更好的服务于油田的开发和完善。

2.4 无线网络部应用 无线网络的应用通过无线通信产品的选择能够基本实现增压站和井场之间的数据实时传输、视频监控、远程控制等效果,不仅如此还能够进行数据的传输,实现数据共享和数据的科学管理等应用。

做好数字油田,必须树立思想先进比系统先进更重要的理念,要有创新思想,开放学习的态度及分享成果的意识;要勇于承认差距,改变现状,迎头赶上;要服从大局、服从整体,统筹兼顾,突出加强勘探生产、实施管控、基础建设等重点;要将生产运行的理念转变为生产决策的理念,更好地推进油田科学发展。

3 结语

综上所述,油田数字化的建设不是一概而论的,而应该是结合油田的具体特点,通过对现有资源的集成和整合,对于创新和管理理念进行分析,对于油田的生产管理和综合研究的数字化管理系统统一建立,从而对安全、监控过程、人力资源的节约进行强化,从而提高效率和公司效益,数字化管理能够很大程度的提高生产效率,大大降低劳动强度,不断提高安全保障的水平,大大降低安全风险,从而不断实现油田管理的科技现代化的发展。达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。

参考文献:

[1]苗青.油田数字化建设中存在的问题及对策[J].油气田地面工程,2013(9):120-121.

[2]夏立明.自动化仪表在实现数字化油田中的应用[J].吉林化工学院学报,2012,29(11):13-16.

第3篇:数字化油田范文

关键词:油田 数字化 研究 特点

一、数字化油田的特点

数字化油田是石油化工中的一项新型技术,它体现了石油化工的自动化、智能化、时代化。在科学研究里首先收集有关的各种数据,来进行模拟并试验,以促进数字油田的建设。通过这种方法可以方便的观察油田实时的动态,了解最新、最精确的油田信息,并针对出现的情况给出解决办法。

油田数字化建设的技术具有以下特点:

1.遥测技术

遥测技术包括重力感应技术、四维地震监测技术、电磁监测技术、永久型的地面检波器。这一技术的主要特点是,能够对油田进行远程控制,并且操作简便,运行可靠性高,解决问题的方法也比较便捷、稳定。

2.三维可视技术

包括可视化技术、综合侦探、采集数据的三维可视技术,它的技术特点是能够直观、综合、准确的了解到当前油田的运行情况,能够对其工作起到监控的作用。

3.智能钻井、完井技术

这项技术在准确完成钻井工作的同时,能够对钻井任务作出详细的工作报告,大大提高完成任务的效率,与传统技术相比,具有便捷性、准确性、高质量性。

4.自动化技术

在整个油田生产的控制过程中,不需要人工的介入,系统的自动化程度很高,同时调节性也较强。

5.数据管理技术

其特点是将工作中产生的数据进行整合、分析,通过分析的结果,发掘技术潜力,为技术的发展提供广阔的空间。

6.集成管理体系

其特点是可以将油田工作的各个部分,各种工序,统一集合到一起进行管理,方便快捷,效率又高,对工作的整体性进行强化。

二、油田数字化网络传输平台

本文采用某数字化油田的网络传输平台进行简要介绍,该数字化网络传输平台主要包括三个部分:井口控制、计量间以及中控室,如图1所示。

1.井口控制

井口的数据监控工作包括对电机的电力参数的采集、对油井抽油机运行参数的采集、对抽油机的远程控制及功能参数的采集,其中电机的电力参数包括多项,比如:电流、电网频率、功率因数、三相电压、有功功率、无功功率等。

井口的控制器主要采用Super32-L308模块,采用SZ932无线通讯网关,S917有线角位传感器,SZ901无线功图传感器。同时在井口的控制箱内的供电是380VAC,这主要是在电机控制柜内取得,取得后通过变压器变压,转化为24VDC,供给井口的各个设备进行使用,井口的监控数据以无线通讯的方式由模块向基站上传。

2.计量间

计量间的数据监控内容较多,主要包括:计量间的电参,掺水环的流量、温度和压力,掺水汇管的温度和压力,柱塞泵电流,注水井管压力,配注间水压,注塞泵进水压力,集油间回油汇管压力等。

计量间使用HC501主控模块,HC101虚拟量输入模块,E306电量模块。系统内供应220VAC的电,通过电量模块收集电参数据,并与其他模块采集到的数据在E50系统内部进行集成,随后通过局域网络将数据进行上传。

3.中控室

中控室的工作主要是对井口的数据进行实时采集,并对数据进行存储。一旦井口抽油机出现异常停止现象,会提示报警信息。中控室通过自动进行功图对比分析,可以对抽油机的故障做出准确的诊断,并对实时数据进行监控,从而节省了大量的人力成本,也更加便于管理。

三、数字油田发展中的问题及解决方法

近些年来,我国油田数字化建设有了较快发展,但由于各种原因,油田数字系统是出于独立的业务功能而建立的,各个子系统之间的功能比较独立,使得在整体系统应用时,出现信息的重复采集、信息来源不统一、准确性不高等问题,这种现象大大提高了系统运行的费用同时降低了系统的效率,造成了很多实施上的瓶颈。

要解决这一问题,实现油田数据和应用系统的高度集中,靠传统的单一系统、单一应用的模式是无法做到的,必须用集成化的理念。换句话说,在建设油田数字化系统时,按照本油田实际的勘探开发工作要求,分子系统进行建设,同时必须在系统集成和信息共享上采用模块化管理;在系统应用时则按照数据和模块进行针对性的应用。这打破了传统的独立系统概念,达到油田数字系统跨专业的集成管理;数字化应用系统以及其子系统的设计、运行和管理均采用规范的统一要求;对于有独立性的模块在进行注册以及应用时,要进行授权,并且根据不同用户之间业务范围的不同,采取个性化的定制。这就要做到数据模块化、应用功能模块化和权限模块化三个模块化的集成。最终为用户呈现一个把数据、业务和职责高度集成的个性化定制平台。这一平台是在把数据、运行和权限进行高度集成的基础上,发挥应用和辅助决策作用,实现一种新的系统建设模式。

四、结语

随着我国油田建设的不断发展,油田技术的更新也需要跟上发展的脚步,数字化油田的建设,正影响着中国和全世界。通过建设数字化油田,使油田工程建设和管理变得更加便捷。油田的数字化建设存在诸多优点的同时,也有一些弊端,比如资金投入巨大,对计算机系统、通讯、网路等技术的要求也较高,这对于习惯了传统操作的油田和员工提出了严峻的考验。在建设数字化油田时,要本着高效性、准确性、科学性、合理性的原则。做到有效降低运行成本、提高生产效率,带动我国油田技术的进一步发展。

参考文献

第4篇:数字化油田范文

【关键词】油田数字化;标准化建设

长庆油田进行数字化建设以由点向面全面进行了规模建设,由探索阶段进入了实践应用阶段。但是由于油田领域使用的抽油机进行数字化改造的形式各样,加之数字化抽油机的大量推广应用,采油实现数字化上线困难重重。

油田数字化数据传输模式为:井场将抽油机数据通过有线(无线)网络传输到增压站;增压站通过站控平台收集下属各井场数据,整合站内流程数据通过有线网络传输至上一级采油作业区;各采油作业区将各站点数据整合传输到上一级采油厂,从而实现全采油厂数字化信息全面监控。

但是由于基层数字化建设有先有后,建设没有统一的标准,数字化装备品牌众多,兼容性参差不齐,从而造成增压站一级不能实时收集井场数据;作业区不能实时收集各站点流程数据;从而为整个采油厂的数字化管理带来巨大的难度,为解决这一问题,各采油厂调用大量的人力物力对数字化基层系统进行维护,从而大大的增加了数字化系统运营的成本。要想从根本上解决这一问题,就需要在数字化前端进行标准化建设,主要从以下几个方面展开:

1.抽油机标准化改造

抽油机数字化改造是最底层的数据采集点,也是数字化系统系统的基础,现在长庆油田抽油机使用的数字化装备有7种左右,井口数据采集方式不一样,数据传输方式也不一样,从而造成在上一级站控系统要正常运行,需要同时开启不同厂家的驱动程序,由于软件的冲突、硬件的不兼容等,经常会造成工控机的死机,从而使井场数据无法上传。

因此,抽油机改造标准化首先要统一数字化产品,优先使用数据采集与传输与数字化抽油机相匹配的产品。因为随着数字化抽油机的大规模推广,传统抽油机将逐渐退出采油市场,使用与数字化抽油机相兼容的井口采集器、井口RTU等可以有效避免不同厂家产品在同一区块内协议不匹配的问题,同时也减轻了增压站工控机的负担,后期维护成本也相应得到降低。

2.井场标准化建设

井场数字化建设除了井口数据采集之外,还有井场汇管压力采集、视频信息采集、井场照明、网络信号传输等模块。井场汇管压力采集设备应使用统一的能直接传输到数字化抽油机井口采集器内的产品,并同时具备一定的防爆、防水、防雷击等功能;照明系统使用1-2家产品,便于维护保养;视频系统应统一视频服务器厂家及配套软件,因为上一级或多级进行视频监控时,不可能同时开启多个视频监控软件;井场网络交换机应使用工业级的交换机,能长时间在恶劣环境下连续工作;光纤收发模块尽量与井场交换机分开使用,以避免其中之一损坏从而影响整个网络的情况。

3.网络标准化建设

油田数字化网络分为有线和无线两种模式。有线即光纤,一般的增压站一级及上一级都铺设的是光纤,光纤线路故障带来的危害是巨大的,如果是干线光纤断路,有可能会导致整个采油厂数字化系统的瘫痪,因此铺设光纤时应统一成兼容性较好的光纤设备,制定相应的光纤线路建设标准,使用多模光纤,并为干线光纤线路铺设备份光纤,以确保干线线路的通讯质量。

无线使用的是无线网桥,分为点对点、点对多点、VLAN等多种形式,多用于井场与井场之间,井场与增压站之间的信号传输,采用点对点、点对多点的设备时,部分井场要作为中心基站或者是信号中继来使用,一旦基站无线设备出现故障,将会导致整个无线网络的瘫痪,数据将无法传输到上位机。而使用VLAN模式进行组网,当链路中有某一节点出现故障,传向该点的无线网桥设备会自动从最近的其他网络设备上重新链接,从而绕过损坏的节点。因此,尽管其作用仅限于连接两级单元,其影响范围较小,但出于后期维护考虑,无线设备也应尽量集中使用性能较好的产品,产品种类不能太多,在进行无线网络规划时,对于井场分布较多的片区,尽量避免使用基站一类的无线网络设备,优先使用VLAN模式进行无线组网。

4.站点标准化建设

站点数字化建设主要有流程监控、站内状态等数据,需要用到的数字化设备非常多。有数字化注水仪表、流量监测仪表、压力监测仪表、液位监测仪表、数字化可燃气体报警装置、电磁阀门、变频装置、电参监控装置等。而且这些设备经常在露天的场合使用,经常会遇到潮湿、高温、低温、雨水侵蚀、雷击等恶劣的自然环境,故障率较高。因此,经过数年的数字化建设摸索,应统一数字化站点建设所用数字化装备的厂家、型号等。以降低故障率、节约维护成本。另外站内数据采集、分析、传输、控制等均由站内PLC进行,由于PLC抗干扰、抗雷击等均十分脆弱,维护、调试又需要专业人员进行,因此,对于一个采油单元(作业区级别),应尽量避免使用多家PLC产品,因为PLC维修周期长,一旦出现故障,将会导致整个增压站及其所辖井场的数据都无法上传到作业区。

5.站控标准化建设

长庆油田数字化系统目前使用的是力控组态软件进行站控系统建设,由于近3年来力控软件不断的进行了升级,但是基层已建设过的站控系统并没有进行相应的升级,从而造成不同版本的站控软件之间通讯不畅的问题。因此,在进行站控建设时,一方面,要求软件提供商开发力控具备自动升级的功能,同时要制定出标准化的组态界面。方便上一级数字化单位进行远程监控。

6.结语

目前在长庆油田分公司采油三厂五里湾二区作业区已经进行了标准化建设试点,通过标准化改造,更换了部分数字化装备,统一了井场、站、站控系统、无线网络等的建设标准,经过全面标准化改造后,对其中运行较稳定的20个井场试行了“无人值守”作业,经过3个月的运行,“无人值守”井场运行稳定,无重大事故发生,标准化建设正在一步一步向其他采油作业区推广。

推行油田数字化前端建设标准化,有利于油田对数字化建设单位进行量化考核、验收;有利于数字化系统高效运行;有利于统一油田数字化市场;有利于降低数字化系统运行、维护成本;有利于实现“无人值守”井场、站的目标;有利于油田由“数字化”向智能化迈进。 [科]

【参考文献】

[1]甄长富.信息技术在“数字油田”数据源建设中的基础作用分析[J].科技创新导报,2011,(22).

第5篇:数字化油田范文

【关键词】数字化 油田建设 油气混输 远程控制

数字化橇油气混输撬主要由过滤器、卧式分离器、油气混输泵、加热炉、橇座、阀门管线等组成,将过滤、加热、分离、缓冲、增压、控制等多功能高度集成,通过阀门自动调节可实现多种工艺流程要求,替代了传统的增压站。适用于低渗透油田油井产物的油气增压混输,可实现流程自动切换、运行加维护管理,并可通过远程控制终端进行远程自控,实现数字化管理。

1 数字化油气混输撬主要特点

(1)数字化油气混输橇功能集成度高,通过软件控制可实现多种不同的工艺流程要求,现场适用性强;

(2)设备采用橇装结构,便于实现标准化建设,可有效缩短新建站点投运周期,提高建设质量;

(3)通过SCADA系统,能够实现生产现场实时数据采集和远程终端自动控制,进而原油集输的自动化和信息化,满足了油田数字化管理建设要求;

(4)通过推广应用新技术新产品,实现清洁操作,美化站场环境;

(5)通过采用高效节能燃烧器等,降低能耗,实现伴生气就地利用,剩余伴生气直接混合外输,减少排放、节约能源。

2 数字化油气混输撬工作原理

数字化油气混输橇采用两台专用油气混输泵为输出动力,是以单泵式或一主一辅的双泵式运行方式进行增压输出,以油、水、气,加热、分离、密闭混输为条件,根据各站点实际,站外来油部分进行油气分离,分离出的伴生气满足原油加热使用,其余油气直接混输至下一级站。

数字化油气混输橇采用多重自动动态控制两台螺杆泵的转速使来油与其外输保持对应平衡,达到油气平稳输送,两泵可相互主辅切换。主要生产流程可实现“自动”流程切换,辅助流程方式中也可运行单泵运行和控制阀的自动调节。极大地降低了现场员工的劳动强度和切换运行的误操作风险,提高了设备运行的安全系数。

设备配置的电动控制阀,为实现自动切换主、辅泵使用。两台泵一对一采用了两台变频器,具备远程任意软启动和调频作用。

3 数字化混输撬的远程控制及维护

数字化油气混输橇通过上位机智能监控平台和PLC系统进行生产现场的实时数据采集和操作指令的实时控制。

3.1 对现场生产数据进行实时监控

实时采集生产现场各种数据(如站外来油压力、来油温度、缓冲罐液位及压力、加热炉液位及压力、外输温度及压力、各控制阀位、两台输油泵运行参数等),实时监测数字化油气混输橇的运行状态。

3.2 生产流程切换

数字化油气混输撬通过PLC进行自动控制。根据数字化混输撬设计原理和现场实际生产需要,数字化混输撬的控制流程主要包括单泵运行流程、双泵运行流程和应急流程。

(1)单泵运行流程:包括缓冲增压输油和不缓冲增压输油。

(2)双泵运行流程:两台输油泵其中一台作为主泵运行,另一台作为副泵运行,两台泵一主一备,通过泵的运行时间和泵体温度实现两台输油泵的自动切换运行。

(3)应急流程,数字化油气混输撬在运行过程中出现严重故障或站外来有压力过高(超过设备设计工作压力)时切换应急流程,实现来油不经过设备流程直接外输,通常作为应急备用。

(4)通过PID控制实现两台输油泵的运行频率和转速的自动调节,从而调节外输排量,达到来油及外输排量的动态平衡,实现全天候平稳连续输油。

3.3 数字化油气混输橇运行参数设置

数字化油气混输撬在运行的过程中一些关键性的运行参数和报警参数需要事先进行设定,并在设备使用的过程中根据实际需要进行实施修改。

3.4 事件报警

实时显示当前报警点的报警数据、查询历史报警数据和打印。报警数据包括报警类型、日期和时间、说明、数值、单位、限值、级别及确认等。

实时报警反映的是当前未确认和确认的报警。如果经过处理后一个报警返回到正常状态,则这个变量的报警状态变为“恢复”状态,它前面产生的报警状态从显示中消失。“历史报警”反映了所有发生过的报警。

报警管理可分为过程报警和系统报警。过程报警是过程情况的警告,当实时数据超过规定的报警限值或低于规定的报警限值时,系统会自动提示和记录,操作人员根据需要还可以设置是否产生声音报警。系统报警则是当系统运行错误、I/O设备通讯错误或出现设备故障时而产生的报警。

3.5 数字化油气混输橇运行故障监测:

为了提高系统运行的安全性,监控平台对重要设备如输油泵、电动控制阀、变频器、PLC等的运行状态进行实时监控。当某一设备出现故障时,系统会自动采取相应紧急措施并立即报警,播放报警声音提示、弹出紧急故障对话框并进行相关记录,为设备的维护维修提供依据。

3.6 趋势曲线

对生产现场的重要参数如压力和温度等绘制实时曲线和历史曲线,便于远端控制对生产现场数据进行更直观的动态分析,为数字化油气混输撬的运行参数设置和流程选择和生产决策提供依据。

3.7 生产报表

根据数据库内采集到的生产现场的实时数据和历史数据,自动生成的生产日报表和生产月报表,提供历史数据查询、导出保存及打印等功能。

3.8 用户登录及交接班管理

要用来规定用户的权限,限制对重要参数的修改,以有效避免生产过程中的误操作,同时还可以对用户进行添加、修改及保存。根据实际情况,进行交接班登陆等。

3.9 数字化油气混输撬的电动控制阀等零部件要定期进行、过滤器要定时清理、已损坏的易损的零部件及检测仪表要及时更换。

4 结论

数字化油气混输撬的应用有效地实现了输油站点的远程检测和实时控制,降低了人力资源的投入,在油田数字化和信息化建设的过程中必将起到越来越重要的作用,它的投用对现场操作人员的整体素质也提出了更高的要求。

参考文献

第6篇:数字化油田范文

[关键词]油田 物联网 建设

中图分类号:TP212.9I 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0395-01

1.数字化油田和物联网的概述

数字化油田系统是近几年来随着信息技术的飞速发展,石油需求的急剧增加和经济信息全球化的逐步加深而出现的一项新技术。它在油田的信息交流和管理决策中发挥着越来越重要的作用,然而数字化油田系统的发展还并不十分完善,尤其在中国起步比较晚,油田数字化进程比较缓慢,与国外同期水平相比还具有很大的差距,而且数字化油田系统的实现需要大量的人力、物力和财力来支撑,所以寻求一种经济、高效、可行的数字化油田系统解决方案是十分必要的。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。它是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将"物联网"与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到"智慧"状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

2.油田物联网的建设

改变油田企业生产的组织方式,就是要对生产过程面临的点多、线长、面广进行优化。油田企业在生产过程中利用传感器采集数据后形成功图,使得生产过程中组织方式发生变化的一个模型图。就是在油田生产设备和井口上安装传感器,采集数据,包括在抽油机上实施变频控制,通过变频控制减少用电量。在抽油机上安装位移、荷载传感器采集数据形成功图,工程技术人员在远程根据功图诊断结果,可以及时对有“病灶”的油井及时发现,及时作业,减少抽油机空抽、少抽,解决“大马力,少拉,不拉货”的问题。对一些低产井进行远程控制,采取对应措施,实施间隙采油,可以大大降低耗能。

显然,对于油气生产的组织方式,通过自动化的过程可以优化,减少人工操作缓慢,不到位,风险大这些问题。传统的管理模式显然已经无法满足“大油田管理、大规模建设”的需要。如何更好地体现以人为本,彻底转变不适应的生产方式,进一步改善员工的工作生活环境,降低工作强度,提高生产管理效率,考验着油田决策层的智慧。毋庸置疑,油田物联网技术是最好的选择。

对于节能降耗、绿色油田,这是完全可以实现的。比如安装大量的数字化、智能化的产品,建立良好的生产管理与运行机制,优化生产组织,对于油井及生产设备中问题能够及时地了解与控制,减少抽油机的空耗,降低损失,减少排放和耗能,自然也就实现绿色油田这一目标。

特别是在油田物联网建设后,油田企业的管理中心发生了变化,“前端”和“后端”成为点对点的关系,决策指挥调动中心可以直接对前端的油气井做远程的控制,“前端”以基本生产单元过程控制为核心,“后端”以油气藏研究为中心,可以有更多的精力研究地下地质、油气藏的问题,并辐射到经营管理与决策支持,有效地提升了油田企业的高效管理。

3.运用物联网技术构建数字化油田

数字化油田是实际油田的虚拟表示,能够汇集该油田的自然和人文信息,人们可以对该虚拟体进行探查和互动。油田生产信息和地理信息息息相关,通过信息、基础建设,提高企业对外部各种关键信息及时获取、快速反应的能力,同时,通过企业信息化和数字化油田的建设,改善区域内部信息沟通、数据整合能力。数字化油田的核心是为石油企业建立数据和信息资产的共享机制和管理体系,在信息共享的基础上,面向石油勘探、开发、地面建设、储运销售以及企业管理等各生产环节,建立多专业的综合数据体系,并与各专业的应用系统进行高度融合。在建立油田生产和管理流程优化应用模型的基础上,利用虚拟现实技术对数据实现可视化和多维表达,并且通过智能化分析模型,为企业的经营管理提供良好的信息支撑环境。基于物联网技术的数字化油田是针对油田勘探开发信息化管理而专门开发的,以满足油田日常生产运行、生产管理、生产监控、设备管理、成果展示的需求,是一套集石油勘探开发生产信息的采集、传输、存储、处理、分析、、管理和应用于一体,规范、统一、安全、高效的全新现代化生产经营综合数据于一体的管理应用平台。

在物联网技术支持下的"数字化油田"是把井场、站库等油田生产制造现场为数据采集源点;采用自动化数据采集设备,通过局域光纤网、GPRS/CDMA、微波通讯网等传输手段,将井下测量的地层和井筒数据、井口测量的设备运行和流体属性数据等海量数据实时采集进入信息管理中心的数据仓库;按照科学的过程如数据模型进行数据的组织与管理,在此基础上通过大量的业务模型进行知识集成,通过应用智能识别、数据融合、移动计算、云计算等技术,进而支持石油地质综合研究、油藏分析等科学研究和在线模拟,完成生产实时诊断,科学研究的成果支持油田生产的综合决策,决策信息反馈到生产制造现场进而完成环境监测、单元整合、过程模拟、参数优化和控制。运用物联网技术构建数字化油田,不仅可以实现跨地域协同工作,紧密连接生产经营的各个环节,还可以实现油田业务与技术的整合、油田数据集成、油田状态自动监测以及地面建设全面信息化。同时,还可以建立虚拟的数字地质模型,实现油藏描述的可视化和互动性。

4.油田物联网功能价值分析

油田物联网技术的价值重在数据采集,是油田生产开发动态数据的主要来源由于油藏深埋地下,油井在几千米的地层中,抽油机只要没有坏,就在不停地抽汲着。人们如何才能以最快的速度知道抽油机在最有效地工作,油井是完好的,油泵是有效的,地层压力是满足要求的等等,我们只有通过自动化、智能化的设备代替人,感知先觉,即只有安装各类传感器。人们利用传感器对被测对象的感知,也就是采集的数据,进行处理、分析,才能知道被测对象的基本状态。所以,油田物联网建设的价值,重在数据采集。

油田物联网的价值重在动态数据,是油田地质研究的重要依据。作为油田生产,就是对每一口油井的经营,做到精心呵护。一般来说,领导和工程技术人员都很想知道每一时刻油井的生产状况与产量变化,这样就要采集每一时刻的数据,从而动态地观察其变化,这就成了动态数据了。

5.结论与认识

数字油田就是以数据为核心内容建设的系统工程,从数据采集、数据传输、数据存储到数据分析应用,构成一个完整的数字油田数据体系。数字化管理是数字油田的一个重要组成部分,它先于油田物联网建设,开创了数字油田技术的先河,其改变了油田企业的生产运行管理方式和生产组织构架,为油田企业建设与发展发挥了很大的作用。

参考文献

第7篇:数字化油田范文

关键词:数字化管理;注水系统;应用

一、油田数字化管理

油田数字化管理充分利用自动控制技术、计算机网络技术、油藏管理技术、油气开采工艺技术、地面工艺技术、数据整合技术、数据共享与交换技术、视频和数据智能分析技术,实现电子巡井,准确判断、精确位置,强化生产过程控制与管理;在信息化整体架构上生产的最前端,它以井、站、管线等生产基本单元的生产过程监控为主,完成数据的采集、过程监控、动态分析、发现问题、解决问题维持正常生产。

二、油田注水计量的现状

油田投入开发后,随着开采时间的增长,油层本身能量将不断地被消耗,使得油层压力不断下降。油层压力下降导致的直接后果是油井的产量大大下降,甚至会出现停喷停产的现象。大量死油开采不出来,导致油田的浪费。油田注水是利用油井中空出来的空间,利用注水井把水注入油层,来替代原油和补充地层,以补充和保持油层压力的措施。

注水开采日常最重要的是根据油田的动态变化(压力、产量、油气比、含水量等)搞好配产配注,也就是在一个阶段内对注水井和采油井确定好各口井及各个层段合理的注水量和产油量,注水计量就是注水工艺中一个关键环节,根据井下情况控制注水量、注水压力,以取得较好的开发效果。

自上世纪90年代开始,中原油田的注水计量主要使用了干式高压水表,具有结构简单、性能稳定、使用可靠、压力损失小、维修方便、价格便宜等优点,全机械的结构设计,使得干式高压水表对恶劣的工作环境有较强的适用性。同时,使用干式高压水表作为注水计量有几点不足的地方:1、干式高压水表是叶轮式速度类流量仪表,是机械型仪表,顶尖等零配件使用一段时间后发生磨损,导致叶轮不稳定,会引起计量偏差,需要频繁维修水表芯子,频繁更换干式高压水表芯子不仅给仪表工带来了的工作量,而且因此注水工作停止,影响生产;2、干式高压水表是现场一次仪表,需要人为在现场看水表走数,中原油田的注水压力在32MPa到42MPa之间,高压力的工作环境带来了一定的安全隐患;3、干式高压水表只能就地显示调节,信号不能远传,不能电脑上自动调节流量范围,数据只能现场人工记录,劳动量大,效率低,人工费大。

三、数字化注水系统的应用

随着安全生产、数字油田、提高工作效率的提出,使用数字化注水系统进行注水、计量、调节,能对现场注水情况实时了解,实现无人值守进行注水,减轻劳动量,降低生产安全风险和生产费用等。

(一)数字化注水系统的工作原理

在注水井安装智能高压流量自控仪,通过远程控制实现稳流配注的功能,高压自控仪提供瞬时流量、累积流量和注水压力的数据通讯接口,通过回路协议转换器将多台高压自控仪的数据进行汇总,回路协议转换器具有两个通讯口,一个与高压自控仪进行通讯,一个与无线收发模块进行通讯,将多台高压自控仪的瞬时流量、累积流量和压力信号传输到远程监控系统,远程监控的数据和现场自控仪显示的数据完全一致,将稳流配水系统的瞬时流量、累计流量、压力传送回监控中心,实现无人值守和远程控制。

(二)数字化注水系统的构成

数字化注水系统主要由监控计算机(能上因特网的计算机)、服务器、GPRS模块、协议转换器(采集现场计量仪表,通过GPRS模块,传至服务器)、计量仪表(高压自控仪)组成。

1、 GPRS模块采用高性能的工业级16/32 位通信处理器和工业级无线模块,可直接连接串口设备,实现数据透明传输功能。

2、高压自控仪是流量计、调节阀、控制器、智能无线通讯接口有机地集于一体的定量注水设备,由流量测量、流量调节机械、控制器等三部分组成,能够精确控制注水量,并具有耐高温,耐高压,耐腐蚀、防沙、防结垢、防杂质、节能等优点。

3、压力变送器采用低功耗处理模块,将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号(如4~20mADC等),供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。

4、高配置服务器采用具有可扩展性设计,不仅满足现阶段业务应用的需要,同时为企业的持续发展提供更大的扩展空间。

(三)数字化注水系统的优点

1、数字化注水系统选用了高压自控仪作为注水计量、注水控制,能够解决在高压注水和高压注聚中实现的平稳注水、定量注水及准确注水的问题,最大限度的减小了油田注水对地层结构的破坏。采用电子技术的应用使高压自控仪的控制器具有较高的稳定性和抗干扰能力。

2、采用无线通讯技术对现场的远程监控,通讯成本不仅低廉,而且建设工程周期短、扩展性好、设备维护更容易实现。

3、数字化注水系统能够远程控制、监控注水量、注水压力,大大减少了采油工人在注水井现场的安全生产风险,因实现无人值守进行注水减轻采油工人的劳动强度、工作量,一个采油工人可监控、控制一片采油区,实现生产自动化。

4、使用数字化注水系统,将注水井的管压、注水压力、累计流量、瞬时流量、注水时间等数据储存在服务器中,供用户随时查询、形成报表,能实时反馈注水的情况,根据注水的情况进行故障判断,进行报警,提示操作人员进行相应的操作。

四、数字化管理在现实油田生产中的应用

数字化注水系统在油田注水工艺中得到重要的体现,那么数字化注水管理可延伸到油田数字化管理,建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理平台。

数字化管理可实行扁平化管理,按厂、区、站(增压点)三级管理模式:增压点、联合站等各类站场以监视、控制、操作为主;作业区以监视、调度、生产管理为主;厂以生产管理、优化分析、智能决策为主。实现增压点、联合站等各类站场对单井的日常管理,作业区对井组、油藏的重点管理,厂对油藏、油气田的综合管理。

数字化管理提升工艺过程的监控水平―借助数据采集系统和电子巡井系统对工艺过程进行24小时实时监视,对照历史数据和经验数据进行预警、报警。

第8篇:数字化油田范文

关键词:数字化油田;混合编程技术

中图分类号:TP313 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2011) 23-0000-01

Discusses The Application In Implementation Of Mixed Programming Technology In Digital Oil Field

Xie Dan,Li Wusheng,Mo Zhiting,Xu Mian,Xue Shuncheng

(No.3 Oil Producing Plant of Petrochina Qinghai Oilfield Company,Haixi 816400,China)

Abstract:With the development and improvement of digital oilfield,the development of software in oil industry is drivened,and mixed programming technology is widely used,this paper discusses the application and implementation of mixed programming technology in digital oil field.

Keywords:Digitalization oilfield;Mixed programming technology

一、引言

以勘探开发“一体化”的数字化油田,从1998年1月在加利福尼亚科学中心举行的OGC年会上美国副总统戈尔首次提出了数字地球(Digital Earth)的概念起,仅仅经历了不到10年的发展里程,国内在1999年末,大庆油田首次在全球范围内提出了数字油田的概念。

随着对老油田、新区快的不断滚动勘探(开发)油田数据越来越多,而油田勘探开发要求对信息的掌握更加精细、准确,要求越来越多的信息进行数字记录和图像显示。然而诸多的行业软件具有购买昂贵、兼容性不强、对硬件要求高,开发周期长特点,不适合在各个部门和各终端中推广。这就需要更为简明的终端软件为不同的终端用户提供不同油田信息资料,混合编程技术在其中起到了重要的作用,并且具有重要的发展意思。

二、混合编程技术

混合编程技术是应用两种或两种以上编译工具与应用软件等之间的接口技术开发第三方应用软件,在不同软件之间起到“桥梁”作用,用于数据信心或文件的相互转换、处理、显示,简化信息在终端表现的过程。其中最常见的是可视化编程工具与数据库之间的接口技术、对OLE的支持及WEB的服务能力,可视化编程工具与行业软件的接口编程技术等。以上诸多接口技术的不断发展在油田数字化过程中可实现快速图形、图像输出,在很大程度上缩短了软件开发周期。降低了开发成本,使得信息处理一体化,其将会为数字油田的建立和发展具有一定的意思。

(一)技术实现。在油田勘探开发过程中,不同的相关终端操作人员对油田信息数据的输出格式要求不同,这就需要在不同的终端进行输出不同的信息格式。随着油田勘探开发数据库的建立和不断完善,越来越多的技术人员在现有的软件上开发较为便捷的第三方软件,使得混合编程技术在油田数字化过程中得到了较快的发展。

混合编程技术主要表现为如下4个方面:(1)应用两种或两种以上编译工具开发大量的可执行文件,采用直接调用和应用动态连接技术相互调用;(2)应用一种或一种以上编译工具对已形成的软件中部分文件或注册信息的修改,用于解决软件存在的Bug、增强软件功能或其他用途;(3)应用编程工具对不同软件的输出结果进行操作,使其成为另外一种软件的输入格式,使整个过程成为一体化,简化信息处处理的过程;(4)应用编译工具对软件进行操作,即对信息的输入、操作、输出均由软件在后台运行,终端用户仅对编译程序,进行简单的操作便可获得需要的信息结果。

目前对于前3中技术的应用较为广泛,但是对后一种的发展较为局限,但对于某些通用软件或非商业化的软件上述第四种技术仍然具有较为深远的意义。

(二)技术难点。虽然目前绝大部分的编程都应用了混合编程技术,而且许多的编程工具在程序编译时就设计了其他软件的相互支持,比较常见的编译工具对数据库的快速连接,对WEB和OLE的支持在很大程度上简化了对勘探开发数据库和办公软件的操作等。但是对于某些软件的操作仍然是空白,主要是在接口技术的实现上,在严格意思上讲没有无接口的混合编程,接口技术是混合编程技术的核心,是混合编程技术发展的瓶颈。

(三)应用现状。目前在石油勘探开发中,混合编程技术应用最广泛的领域是在勘探开发数据库的管理和查询过程中,其主要是应用可视化编程工具与数据库接口技术和对OLE的支持,对勘探开发信息进行存储、管理和快速查询。而信息查询的灵活性不是很高,甚至停留在数据表格形式的表现上,对于趋势、对比形式的图形和人机交互能力较为薄弱,有待于进一步的发展。

三、实例分析

基于油田勘探开发数据库的不断发展和完善,应用混合编程技术进行如下过程的实现:

(一)应用编译工具对数据库、OLE、WEB的支持和数字签名技术可进行设计制作、审批系统的开发,用编译工具生成EXE或DLL文件先设计模版,然后进行信息的提取,快速生成word格式的设计文档,上传,完成审批工作,提高设计制作的准确性和快捷性。流程如图1.

图1:设计制作、审批系统简要流程

(二)基于数据库基础上应用Delphi与Surfer接口技术快速出图程序的编译,使得批量快速以2D(3D)形式表现,其简要流程如图2。

图2:地质数据可视化简要流程

四、结论

混合编程技术在各类软件的开发中得到了广泛的发展,对与石油领域,在油田数字化过程中发挥了较大的作用。在现阶段虽然接口技术的实现成为其发展的瓶颈,但是其发展具有广阔的前景。由于诸多电脑爱好者和技术人员的不断努力,在不久的将来会有更好的发展,不仅仅在数据库、OLE、Web技术的支持上,而是对多个软件的操作和数字化信息的处理和显示。

第9篇:数字化油田范文

关键词 数字油田;信息资源;规划;

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)161-0073-02

1 概述

石油产业在我国是国有企业主导的产业,具有地位重要、跨学科跨专业的技术密集型产业。随着技术的不断进步,石油产业的信息化数字化也已经成为石油企业提升竞争力的重要举措。因此数字油田建设已经成为上游油田企业在信息化建设方面的核心内容和战略目标[ 1 ]。就目前的发展现状看,国内数字油田建设的主要问题在于国内信息技术总体水平和国外先进系统之间存在着差距,主要体现在勘探开发等生产环节的一体化方面,此外在供应链、ERP、电子商务等方面也较为完善,我国石油企业在这一方面较为薄弱,在信息化建设的运行机制上也存在差距,涉及到管理运作流程、系统应用等方面的实施还存在体制机制上的问题。

2 数字油田相关概念

2.1 基本概念

数字油田的概念始于2000年左右,其基本理念是参考数字地球,而以油田作为对象,利用信息技术和网络载体,将油田生产中的各类资源、生产、经营管理等数据实现系统化融合,提高信息分析能力和油田管理的决策分析水平。

由于在数字油田的内涵定义上不同流派的专家学者之间存在较大的差异,大致看可分为广义数字油田和狭义数字油田,因此,类型的划分对于数字油田的架构存在较大的差异,比较典型的代表是基于GIS的数字油田结构,以及基于虚拟可视化决策的数字油田系统结构。前者注重油田在可视化方面的应用,后者则更偏向于为油田的生产提供各类决策支持。

2.2 典型案例

国内在数字油田方面较为典型的案例是大庆油田的数字油田建设方案[ 2 ]。该方案理论上属于狭义数字油田的结构框架,该框架由7层构成,从上到下分别为战略层集成层应用层模型层专题层数据层(含数据仓库子层、专业主体库子层和源数据子层)环境层。各层的主要功能大致为:1)战略层,该层为最高层,决定数字油田的主导方向,其基本目标是实现企业再造;2)集成层,该层为次高层,主要是实现对系统中应用层和其他除战略层以外的各层之的融合,并提供统一入口;3)应用层,在大庆油田的这套数字油田方案中,应用层主要集中了石油专业和经营管理相关的各种应用软件,这一层中的内容最为丰富,同时也是技术难度最高的一层;4)模型层,在这一层中主要是定义地质、企业两类模型,其主要目的是实现仿真功能;5)专题层,这一层主要是建立研究/应用专题数据库,结合数据层中的数据,实现双层数据结构以确保数据层的稳定性和可靠性;6)数据层,该层是数字油田的底层结构之一,主要是包含各类数据库和非结构化数据体的基础平台(含各类研究、经营、管理、文档资料等)等,这一层中的内容是整个数字油田的基础信息;7)环境层,这一层为大庆油田数字油田7层结构的最底层,主要是各类信息化基础设施系统。

3 数字油田规划策略

我国国有大型石油企业的信息化发展历程都是在政府积极推动下进行的,早在2006年就制定了规划时间点至2020年的信息化发展战略,经过过去将近十年的建设,我国石油企业的信息化发展已经基本实现了全方位和多层次的发展目标,在数据的集成、共享和系统转变等方面已经初步实现了中央企业信息化工作指导意见中提出的基本要求。在数字油田方面,规划的主要任务则是在当前的已经达到的信息化的基础上,在核心业务应用系统以及综合信息管理系统方面达到世界先进水平,通过对数字油田构架以及应用的进一步发展,提高石油企业的管理水平和管控能力,为此应对数字油田未来的发展制定相应的发展规划,本文将就这一问题展开论述。

3.1 规划目标

在未来数字油田规划中,其主要规划目标是以油田数据中心为核心,以油田各类相关信息为基础结合计算机技术,形成油田信息化基本框架。其主要内容是基于油田基础数据库、储运工程数据库、勘探开发数据库等形成油田区域数据中心,形成勘探和开发协同的油藏信息集成和应用,同时建成生产调度一体化的生产调度指挥系统,全面提高企业在制定生产、应急预案和油田管理的自动化程度。为实现上述目标,主要应从两个方面进行规划设计,一是战略数据规划;二是数据管理标准化两个方面,现分别对这两个方面的规划简述如下。

3.2 战略数据规划

在理论界已基本达成的共识是在信息系统开发中应当以数据为中心,因此在制定战略数据规划时,应充分考虑到油田系统不断累积的海量数据,这一基本特征促使油田企业必须利用更新换代的计算机技术和信息基础设施来提高数据处理的效率。在设计数据模型时应遵循数据类型和数据结构独立于处理过程的形式,即满足数据类型和结构的稳定性,建成以数据为中心的现代数据处理系统。该系统主要有3个主要的流程构成:第一个流程是数据生成和数据维护部分,该部分是数据的基础来源和操作部分,第二流程包含了数据仓库、主体数据库、系统及软件3个主要的部分,第三个流程则完成单据生成、汇总分析、信息查询和审计等功能。

但在编制战略数据规划时应当以现有的数据为基础,利用信息组织方法和技术,将数据结构不合理和冗余混乱的数据进行规划化的整理,通过优化充足数据接口来满足未来高层次数据环境的应用和集成需要。

3.3 数据管理标准化

油田生产、管理数据类型极其多样化,因此油田信息资源管理标准化问题牵涉到的内涵非常广泛,如果无法建立标准化的油田数据结构,油田的信息化和数字化也就无从谈起。信息资源的管理的主要标准包括数据管理标准、逻辑数据库标准、新数据元素标准、信息分类编码标准、概念数据库标准和用户视图标准五大类[3],按照上述5类标准来实施数据的标准化对于建立数字油田系统关系重大,应在实际操作中严格遵循。

4 信息资源规划流程

4.1 规划基本流程

油田信息资源规划本质上属于信息资源规划的一个部分,隶属于信息工程技术范畴,其实施依据是数据的稳定原理和信息工程方法。尽管信息资源规划在不同各行业的之间存在一定的差异,但主要的实施过程和方法是类似的,都可以分为信息资源规划方案和信息工程实施方案两个基本的模块。

1)业务需求分析 在本部分中的难点是对业务需求的分析,主要体现在用户需求的规范化和概念化的表达方面很难真正实现,实际上业务需求分析是信息资源规划的关键环节,会影响整个的油田业务流程,在这一阶段的关键是协调油田滚动勘探开发各个阶段中的信息共享与交流;2)职能域分析,职能域值油田企业组织结构中的主要业务活动领域,通过对职能域的分析建立职能模型,实现对以职能为单位的模型划分后,还需要对各单位的业务流程进行分析,该部分工作主要由专门的分析人员完成;3)业务活动分析,业务活动分析涉及到的面极广,其主要任务是对业务流程中工作的细化分析;4)建立系统功能逻辑模型,在完成上述过程后,需建立系统功能逻辑模型,理顺体系中的各个业务模型逻辑关系,形成职能域业务过程业务活动模型,为建立共享主体数据库打好基础。

4.2 信息资源规划的系统建模

本阶段的建模属于第二阶段的建模,是在前一阶段“职能域业务过程业务活动”模型的基础上完成系统功能模型,其目标是完成用户功能定制,其主要步骤包括:1)明确子系统的功能与目标;2)完成对各子系统功能模块的功能设计;3)根据功能设计完成程序实现模块。

4.3 信息资源规划数据建模

本部分的数据建模主要步骤包括:1)建立概念数据模型,为各类主题定义实体大组;2)建立逻辑数据模型,完成数据的结构化和规范化;3)数据元素的标准化和规范化,对表重元素进行标准化信息分类和审核;4)结构建模,该部分是利用信息工程中的理论实现数据和各功能模型的耦合,从而实现数据的充分利用和功能实现。

参考文献

[1]王权,杨斌,张万里.数字油田及其基本构架[J].油气田地面工程,2014(12):13-15.