中国“智能油田”破冰
时间:2019-01-09 12:32:58 来源:荣一娱乐平台 作者:匿名


以“数字油田”建设为代表,自20世纪80年代以来,信息技术的应用掀起了石油工业的油气回收浪潮。数字油田将“油田带入计算机”,最终实现了油田的综合认知,从而提高了生产和管理效益。在21世纪,物联网和云计算等新一代信息技术呈上升趋势。 “智能油田”建设所代表的技术革命,为新一轮油气生产的到来奠定了基础。

目前,国内油田正处于数字化初期的成熟阶段。中石油所属的新疆油田率先实现了油田数字化,再次提出了智能油田的建设目标。如果数字油田是一个可感知的油田,智能油田将是一个可以自动操纵的油田;前者可以预测趋势,而后者可以优化决策。

从数字油田到智能油田,它就像是一场革命性的飞跃,从赋予油田生命和照亮其智慧。新疆油田以现有的基础,资源和技术为基础,以克拉玛依为基础,在中国西部和中亚地区具有特殊的地理优势。使用信息技术在未来10年内推动石油城市并实现转型是值得外部期望的。

“新疆油田”首次试验

作为一个老石油生产商,早在几年前,唐敏(化名)就不必每天乘坐皮卡车行驶数十公里。中石油新疆油田公司(以下简称新疆油田公司)是第一家生产石油的公司。在五个工作区内,许多油井(抽油机)配备了传感器,每日数据通过传感器送回工作区,极大地改善了像她这样的巡逻工人的工作环境。

“如果抽油机出现异常,监控系统可以及时发现并安排处理措施。这种工作效率是无与伦比的。”唐敏说,除了油井的日常环境维护外,到现场的次数也大大减少了。

对于在油田中常见的抽油机,在传统的生产模式中,每天在油井中抽取多少油必须根据生产计划进行。因此,人员需要修理轨道。每口井每天只能巡逻一次,有时甚至一次。正是这种广泛的管理方法已经持续了数十年,并逐渐形成了与油田生产大规模和专业化发展的要求形成鲜明对比。“一旦有油井抽水,往往不及时发现;同时,抽油过多,油层会释放出沙子,沉积物会堵塞油道,给油层带来意想不到的损害。“中石油新疆油田分公司数据公司李清辉副经理兼软件工程师,在接受《中国科学报》采访时说。

李庆辉说,传感器安装在油井后,信息可以及时传递给经理。他们可以快速分析井的工作状况,然后调整抽油机的频率,或减少次数,或简单地停止。几天后,在恢复地层的能量回收之后,将进行工作以保护油层。 “这实际上是一个精致的管理。”

新疆石油生产工人的变化可能是中国石油公司信息化建设快速发展的一个缩影。

在国内油田信息化竞争中,西部边境城市克拉玛依是新疆油田公司的居民。希望借助新疆油田的智慧,实现资源型城市向智慧城市的转变。

很容易理解,数字油田是真实油田的数字化,即计算机上油田的研究和管理。同时,数字油田是一个复杂的系统工程,包括网络,系统,数据,标准和管理。

2008年,新疆油田公司重建了第二采油厂81号原油站,工人需要重新焊接原油站的部分管道。根据传统做法,工人必须关闭许多井然后进行焊接作业,这将不可避免地影响原油生产。最后,通过数字技术,工程师首先在计算机上模拟各种程序,优化变换的各种过程和顺序,然后进行现场操作,从而实现非近距离操作。

“但是,虽然不能增加产量,但建设周期缩短,可靠性提高,原油产量不会延迟。这些影响难以定量评估。”李庆辉说。

记者从8月27日举行的第二届信息化创新克拉玛依国际学术论坛上了解到,通过光缆,无线和卫星频道,新疆油田已形成覆盖生产线,所有办公场所,主要生产站,数据源等的计算机网络。站点可以连接到互联网,并建立了相对完整的数字油田标准系统。目前,有120多套应用系统。据报道,早在2008年,新疆油田就完成了数字油田的建设,实现了油田的数字化。在此基础上,2011年,新疆油田提出了从数字油田向智能油田转变的目标,并计划在2020年建设智能油田。

“数字化”趋势也令人高兴和担忧。

在华北油田,过去,供水工人的住宅区距离水井和水站几公里,距离数十公里。由于自动化程度低,日常管理只能依靠人工检查。通过以数字油田为主要内容的信息化建设的实施,油田供水自动化得到显着改善。目前,远程监控设备分布在水源井,供水站和管网电缆上。采矿区内60多个水源井无人值守和远程控制。

“数字油田建设是改造油田原有系统,工艺流程和组织管理模式的过程。新技术的应用是一个重要的指标。“华北油田供水供电中心工程师郭经理告诉《中国科学报》下一步该中心还将启动采矿网配电网自动化项目区域(主要是住宅区),收集数据,监测分布在矿区的不同配电系统,甚至实现断路器的自动控制。这样,不仅可以提供可靠的住宅用电,还可以合理分配电力资源,降低能耗。

IBM致力于推广“智能地球”及其衍生概念和解决方案,将油田信息化的发展分为四个阶段:手动,初级数字化,数字成熟和智能,并认为中国大部分国内油田都是目前正在数字化。在成熟阶段,虽然有一些“智能标志”,但几乎没有油田真正走向智能化阶段。该分析也符合国内行业专业人士的自我定位。

IBM工业部石油石化行业上游解决方案经理宋吉江表示,国内油田信息化程度不均衡。其中,新疆油田,大港油田,长庆油田发展迅速,取得了显着成效。

作为“十二五”期间重大信息化项目“油气生产信息系统”(A11系统)项目组成员,李庆辉利用该项目的可行性研究进行了更多两年多。根据他的调查,目前,中石油安装的所有油井仅占10.3%,且比例不高。其中,长庆油田安装的油井占80%,吐哈油田和大港油田占30%以上,新疆油田占20%左右。中石油的最大兄弟大庆油田的传感器油井安装量仅为3%左右。 “大庆,辽河,吉林三大油田的油井装置(传感器)很少,总体指标已被拉低。”李庆辉说。

在新疆油田,安装在传感器上的油井主要集中在吕梁,石西和台南三大作业区。总共有四五千口井。每个井必须安装5?包括压力,温度和流量。 6个传感器。李庆辉说,这些油井和水井仍然需要人工检查,但与过去不同,它曾经是一次定期巡逻。时间到了,人们不得不离开。现在这是一个错误的巡逻队,也就是说,在找到问题后找到了才能。

长期以来,计算机技术与油田开发理论几乎是平行发展和相互支持的。除了一些特殊的储层,需要研究新的方法和理论。目前的理论发展基本达到了自动化生产控制。然而,长期从事油气藏工程研究的西安石油大学石油工程学院教授林嘉恩发现,在应用方面,由于设备成本高,目前的自动化数字技术主要用于某些高产井。以地下监测设备为例,新疆油田日产量不足5吨的中低产井不能使用。

“这些监??测设备通常在几十万到几百万元之间,不能提供低产和中等产量的井。虽然井上自控设备的成本略低,但它只能实现部分数据采集,并且是高度智能化控制的重点。它只是井下,地下监测和数据收集很困难。“林佳恩告诉《中国科学报》记者。

林嘉恩介绍,新疆油田公司的彩南油田公司多年前安装了一套井下监测装置。使用一段时间的设备都失败了。故障设备取出后,工程师对是否进行维修或更换有不同意见。因为两者都会花费很多钱。最终,工作区负责人决定放弃安装。

“国内信息化走了很多弯路,也总结了很多经验。”林家恩认为,新疆油田信息化建设的特点是有效集中人力物力资源的机制,即历史形成。 “政企合并”和“油土一体化”的特殊机制在其他地方不容易复制。 “在很多情况下,影响信息化进程的因素不是技术,而是组织管理。”在这方面,IBM工业部的宋继强也对早期数字城市的一些规划项目有了深刻的理解。 “技术本身并不太难。更大的困难在于执行同样的事情,同样的事情会遇到不同的标准,甚至油田的不同油田都有不同的标准。“宋继强向《中国科学报》记者说。

通过研究,宋继江发现国际石油公司在信息技术应用方面可能没有非常先进的技术,但其强大的执行力是其鲜明的特征。 “一套标准可以很好地实施。标准统一后,做事变得非常简单。“

据了解,一些国内油田,如新疆油田和长庆油田苏里格气田的一些区块,实现了物化的实时数据采集。但在宋继强看来,每个人都可以看到实时数据收集,但如何挖掘数据背后的价值是未来发展的关键。

“聪明”的难度

记者从第二届信息化创新克拉玛依国际学术论坛获悉,智能油田是在数字油田的基础上实现信息技术与油田业务的深度整合,实现“综合感知,自动控制,预测趋势和优化决策”。在新疆油田建设下一个信息系统的过程中,上述16个字是基准。

其中,数字油田以信息化为导向。在这个阶段,IT人员参与更多,业务人员参与更少。智能油田以业务为导向,业务流程和业务价值更为关注,业务人员的参与非常重要。

为了回应外界对智能油田仍处于口号阶段的认识,李庆辉在接受《中国科学报》采访时表示,智能油田已经是新疆油田的一个可操作解决方案。新疆油田于2010年与IBM合作开发了智能油田建设计划。到目前为止,已经启动了六个项目,涉及石油和天然气勘探,采矿,储存和运输,物流支持和IT基础设施。 “新疆油田有坚实的项目来支持它。”

宋继江认为,国内石油公司在某些方面大多具有智能场景或功能,但距离真正的智能油田还有很长的路要走。 “我们设计了50多种智能业务场景。只有在每个方案实现的时候,我们才能说智能油田是建成的。“宋继江说,虽然国外的一些石油公司开始建设智能油田,但它们仍然起步较早。只有在智能推广阶段。综合分析,由于智能油田的建设仍属于中国的新领域,在实践过程中会遇到很多挑战。以IBM设计的智能业务场景为例。对于国内油田,即使你已经积累了一定的信息化建设经验,也不容易达到所有标准。

首先,挑战将直接来自商业部门,许多业务部门也有同样的感受。当他们使用信息技术来提高他们的业务能力时,信息技术通常只被用作手段,他们会习惯性地优先使用传统方法。这是油田信息化建设的共同难点。

其次,智能油田建设绩效评价体系中的空缺,如油气回收和管理能效提升等关键指标无法定量计算,使信息技术建设容易陷入无法估量的“无力感”。对此,许多受访业内人士强调,虽然定量分析难度很大,但不能对信息化结果视而不见,尤其是一些定性结果。

最后,智能油田的建设本质上是IT技术与传统产业的深度整合。这个过程涉及许多问题,例如人员知识结构的更新,组织和生产过程的变化以及评估系统的变化。这些都是“信息技术是一场革命”的真实表现。

具体而言,在过去,石油工人每天必须巡逻水井并观察压力表。现在,他们需要查看和分析图形曲线,这对他们的知识结构提出了新的要求。在管理层面,原始管理层是油田公司 - 石油生产厂 - 运营区 - 团队 - 的层级模式。智能化管理后,一线运营商将通过中央控制室(调度中心)直接指挥,虽然传统水平结构仍然存在,但它降低了一些管理水平,实现了扁平化管理。这将是一个巨大的变化。

“数字化油田可以看得很简单。他们正在数字化油田,但它们并不简单,特别是为了完全实现数字化。新疆油田已经走了10年这条路。”李庆辉说。

中国石油天然气集团公司副总经理于宝才在克拉玛依国际学术论坛上介绍了信息技术创新。中石油下的所有油田都在推进数字油田和智能油田的建设,特别是新疆油田进入智能油田建设阶段。不太早,这是一个增量过程。“在接受《中国科学报》采访时,他强调中石油希望通过信息化建设促进管理的简化,优化,流程,标准化和集中化,并利用集团的分组,规模和专业化;特别是,数据资源的挖掘将海量数据转化为有价值的信息,并通过提高信息资源利用效率来提高有形资源利用的效率和质量。

帮助城市转型

在数字油田甚至智能油田的建设中,新疆油田一直致力于将油田信息化的新产品和新技术应用于克拉玛依的城市发展,并利用信息化建设的步伐促进这个资源型城市的转型。 。

以智能油田为龙头,推动智慧城市建设,两者齐头并进,不同于其他油田的信息化建设方式,不同于其他城市的智能化发展道路。这是一种独特的发展模式。

去年12月,克拉玛依率先在中国西北建立了第一个无线城市。这也意味着超过40万的石油城市居民可以通过移动设备(如手机和平板电脑)轻松快捷地享受无线城市应用平台提供的服务。

《中国科学报》记者用手机登录克拉玛依公交车信息实时查询系统,点击穿梭巴士和现场信息,发现公交车的运行位置和到达时间都显示,并且在实时更新状态。因此,记者可以根据实际情况选择出行计划,省去排队等候的艰苦工作。

该系统不仅可以查询实时总线信息,还可以查看某些交叉口的实时监控视频。这些视频资料最初由公安部门控制。协调后,他们也连接到平台,授权公民可以检索它们。

通过手机下载特殊客户,公众还可以查询不同药店的药品信息,预约专家预约,甚至直接收到检验报告,省去了很多麻烦。

中国移动新疆分公司副总经理胡英东表示,目前有102个访问克拉玛依无线城市应用平台的申请。接下来,无线城市中的许多应用程序可以与移动电子支付相结合,以便进行小型电子支付,例如电影票和餐饮。胡英东告诉《中国科学报》克拉玛依市政服务的许多内容已经数字化,但数字化的最终目标是为公众提供更方便有效的服务,所以如何制定政府的意图,特别是服务,真的快速。为了接触公众并使公众受益,仍然需要做很多细致的工作。

对于资源型城市的转型,替代产业的发展需要一个过程,这种替代产业创造价值的能力越强,城市的未来就越好。新疆油田依托智能油田建设,发展金融,信息,旅游等新兴产业。目的是抓住未来城市发展的制高点。

“中石油希望这个城市的经济中石油的比例会慢慢下降。下降越高,这个城市的发展就越快。”于宝才表示,作为进入智能油田建设体系的第一家企业,中石油将其列为试点。并支持。

据中国工程院院士崔俊智介绍,智能油田正在从现有数据中挖掘新知识,以实现新的管理技术。智能城市正在将城市管理数字化并整合管理和服务。两者本质上是不同的,但它们具有紧密的内部联系。

“从数字城市到智慧城市,这是一场革命,一场事业,而且还有一个开端。没有尽头。“在接受《中国科学报》记者采访时,崔俊智并没有忘记智能城市未来的挑战将来自技术升级和领导者的创新意识。

国外石油公司智能油田项目

挪威国家石油公司:综合运营项目

挪威国家石油公司(挪威国家石油公司)于2005年启动了“综合运营项目”,通过跨学科,企业组织和本地协作,依靠实时数据和创新工作流程应用,实现更安全,更高效,更科学的决策。 。自项目实施以来,整个挪威大陆架的潜在效益已达到400亿美元,其中储量增加70%,产量增加,成本降低30%。该项目还不断优化组织结构和业务流程,运营和管理人员可以随时随地集成和管理业务条件,无论是在生产现场,办公室还是监控中心。智能现场管理已成为其主要特征。BP:未来油田项目

BP(英国石油公司)的“未来油田”项目始于2003年,利用传感器和自动化技术将现场和地下的实时数据传输到远程中心进行分析,从而实现基于分析的快速决策。作为业界最大的运营整合项目,BP已在全球80口井中实施了未来的油田技术。 BP还通过遍布全球的35个“高级协作中心”实现了多学科,多站点的远程协作,同时克服了早期推广过程中遇到的阻力。 BP认为,未来油田技术对其总产量的贡献率超过50%。该项目实现了关键业务目标,并带来了其他重要价值,如知识共享和人员和组织技术的持续改进。

壳牌:智能油田项目

壳牌(Shell)开发了一套智能油田技术。整个系统与复杂的油气藏环境中的传感器和控制阀相连,通过实时监控实现油田生产的最佳状态。该项目包括智能井,先进协作环境和整体油藏管理等子项目,所有这些项目都取得了巨大成功,目前已在美国,加拿大,欧洲,中东和非洲实施。截至2009年,该项目壳牌的整体收入高达50亿美元。其在文莱西部油田的高油回收率增加了3%至6%,开发成本降低了每桶1至1.5美元。