数字化油田概论1.docx

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数字化油田概论1

油气田数字化工程监理

一、数字化与数字化管理

二、施工质量控制

一、数字化与数字化管理

1.1什么是数字化

所谓数字化，就是将复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再为这些数据建立起适当的数字化模型，把他们转变为一系列的二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理。

数字化包括了集成性、系统性、智能性和定量性的特点。

1.2什么是数字化管理

数字化管理是指利用计算机、通信、网络、人工智能等技术，量化管理对象与管理行为，实现计划、组织、协调、服务、创新等职能的管理活动和管理方法的总称。

通俗的讲就是“听数字指挥，让数字说话”。

1.3什么是油田数字化管理

油田数字化管理是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；与A1A2建立统一的数据接口，实现数据的共享；是以生产过程管理为主的信息系统，是公司信息系统的延伸和扩充。

（A1A2的解释一：

中国石油地球科学与钻井系统简称A1、上游信息系统简称A2;解释二：

勘探与生产技术数据管理系统简称A1、油气水井生产数据管理系统简称A2）

油田数字化管理系统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。

油田数字化管理通过创新技术和管理理念，提升工艺过程的监控水平、提升生产过程管理智能化水平，建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理平台，达到强化安全、过程监控、节约（人力）资源和提高效益的目标。

油田数字化建设与管理是油田企业生产、科研、管理和决策的综合基础信息平台。

它将对油田信息化建设起着统领和导向的作用。

油田数字化建设与管理已经表现出广阔的应用前景：

数字油田建设与管理可以优化生产流程，大幅提升油田生产运行质量：

数字油田建设与管理可以促进油田改革的进一步深化，进一步提高油田经营管理水平。

2、长庆油田数字化管理的必要性

2.1集团公司对长庆发展的要求

2008年7月17日，蒋洁敏总经理在长庆油田调研时提出：

“发展大油田，建设大气田，实现油气当量5000万吨，把鄂尔多斯盆地建设成我国重要的油气生产基地”.

一次井网、注水开发，油田采收率达到30％，气田采收率达到50％.到2015年实现5000万吨时，用工总量控制在7万人。

2.2长庆油田自身特点的要求

长庆长长庆难长庆快

1、长庆长，长在战线，鄂尔多斯盆地横跨了陕、甘、宁、蒙、晋五省（区），（北至阴山、南至秦岭、东临吕梁山、西至贺兰山和六盘山）面积37万平方公里，工作区域高度分散。

2、长庆难，难在油气层致密，被称为“磨刀石”。

渗透率低、压力低、产量低，是世界典型的三低油气田，目前生产油井万余口，平均产量不到3吨。

而且地处黄土高原腹地与毛乌素沙漠边缘，自然条件恶劣，区域经济欠发达，社会依托条件差。

3、长庆快，发展快，2001年以来，油气储量和产量增长量在中国石油13个油气田中名列第一（2010年油气当量3500万吨）。

实现数字化以前，管理方式是员工驻站值班和定期巡井。

主要变现在：

1资料手工收集

2数据人工分析

3情况逐级上报

4决策逐级下放

这些管理方式将难以适应大油田管理和油田大发展的需要。

2.3长庆油田大发展的需要

按照集团公司要求，长庆实现油气当量5000万吨，7万人用工总量不超，如何管理好6~7万口油气水井？

只有靠管理创新、技术进步、市场化运作来保障。

在管理上需要建设适合长庆的集生产指挥、综合分析决策、措施方案自动生成的管理系统。

3、长庆油田数字化管理的条件

3.1油田公司具备推广数字化管理的软硬件基础

经过多年的建设，油田公司已建设成一定规模的光缆通信系统，基本覆盖到各厂前线指挥部、大站、大库；而采油厂、采气厂在自动化、信息化方面进行了摸索和应用。

3.2国内外相关技术的发展为数字化管理创造了条件。

4.长庆油田数字化管理的建设思路与建设原则

1）.“两高、一低、三优化、两提升”的建设思路

数字化管理重点面向生产一线，现场单井、管线、站（库）等基本生产单元的过程管理是数字化管理的重心和基础。

高水平—建成井站实时数据采集、电子巡井、危害预警、智能诊断油井机泵工况、生产指挥的智能专家系统。

将油田管理模式由传统人工巡检、“守株待兔”式的防范方式，转变成通过数字化管理智能系统，准确分析判断问题的“精确制导”防御方式。

高效率—通过数字化管理系统的应用提高操作人员的效率（人力资源的优化效率）、生产运行的管理效率、油气田开发的综合效率。

低成本—项目建设和投资运行成本角度综合考虑费用投入，坚持低成本发展思路，通过标准化设计、市场化运作，在综合成本不上升的情况下实现数字化管理。

优化工艺流程—在确保安全环保的前提下，对工艺流程、生产设施简化优化，降低建设投资、减少管理流程。

优化地面设施—不追求单台设备的高水平，以系统的最佳匹配为标准，对站场关键设备进行优化。

设备尽可能露天设置，尽可能集中摆放。

优化管理模式—精干作业区，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；采气厂以生产管理、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。

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。

提升生产管理过程智能化水平—利用数据分析、数据整合、数据共享技术，结合各种数学模型、经验数据、专家系统，对生产过程进行智能化制导，主要包括：

智能诊断机泵工况；智能生成生产参数优化建议；智能生产油气田开发措施建议等。

2）“531”的建设原则，即“五统一、三结合、一转变”。

“五统一”就是技术统一、标准统一、设备统一、管理统一、平台统一。

“三结合”就是与岗位相结合、与生产相结合、与安全相结合。

“一转变”由传统的思维转变为现代化技术加数字化管理。

5、数字化管理目标

数字化建设必须结合长庆油田特点，集成、整合现有的综合资源，创新技术和管理理念，建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理系统，实现“同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”，达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。

最新更新目标（已经过审核批准）：

数字化管理以提高生产效率、减低劳动强度、提升安全保障水平、降低安全风险为建设目标，并通过劳动组织架构和生产组织方式的变革，实现油气田管理现代化。

6、数字化管理的重点、关键、实质与核心

1）数字化管理的重点：

将后端的决策支持系统向生产前端的过程控制延伸。

2）数字化管理的关键：

在简化优化工艺流程基础上进行数字化配套建设：

3）数字化管理的实质：

按生产流程设置劳动组织架构，实现扁平化管理。

4）数字化管理的核心：

实现生产组织方式和劳动组织架构的深刻变革，最大限度减轻岗位员工的劳动强度，提高工作效率和安全生产管理水平。

二、施工过程质量控制（缆线敷设工程）

1、外观质量应符合下列规定：

a）电缆线路走向须合理、排列整齐、美观，横平竖直。

b）明敷设的电缆线路与具有强电磁场的电气设备之间的净距离，宜大于1.50m；当采用屏蔽电缆或穿金属保护管以及在带盖的金属电缆槽内敷设时，宜大于0.80m。

检验方法：

用卷尺检查，目测。

2、电缆敷设质量应符合下列规定：

a）电缆埋设深度必须保证在冻土层以下0.1m

b）电缆敷设必须排列整齐，固定牢固，不能交叉，并留有余量，电缆中间不能有接头。

c）电缆穿越道路时必须装设导管，电缆管的两端必须伸出道路路基0.5m以上。

d）直埋电缆的上、下部应铺以不小于100mm厚的软土或沙层，并加盖保护板，其覆层宽度必须超过电缆两侧各50mm，保护板可采用混凝土盖板或砖块，软土或砂子中不能有石块或其他硬质杂物。

直埋电缆回填土时，必须分层夯实。

e）直埋电缆在直线段每隔50m~100m处、拐角处等处必须设置明显的方位标志桩。

检验方法：

按设计检查，用卷尺检查，目测。

3、接地装置敷设质量应符合下列规定：

a）接地体引出线的垂直部分和焊接部位必须进行防腐处理（涂刷银粉漆）。

b）接地体顶面埋设深度≥0.6m。

c）接地电阻不大于4Ω。

d）漆色标志必须清晰、正确、防腐完整，无遗漏。

检验方法：

按设计检查，用接地电阻测试仪、卷尺检查，目测。

4、接地沟回填质量应符合下列规定：

a）接地沟的回填必须选未掺有石块及其他杂物的泥土，并分层夯实。

b）回填后的沟面必须筑有防沉层、其高度宜为100mm~300mm，工程移交时回填处不低于地面。

检验方法：

用卷尺检查，目测。

5、电缆测试

a）电缆绝缘电阻不小于20MΩ。

b）电缆的导通性必须分段测试。

检验方法：

用万用表、兆欧表、接地电阻测试仪检查，核对测试记录。

6、电缆（线）导管安装质量应符合下列规定：

a）保护套管不能有穿孔、裂缝和严重腐蚀。

b）保护套管敷设必须横平竖直，固定牢固。

d）金属管口无毛刺、棱角，宜做成喇叭形或安装塑料保护套。

e）电缆保护套管的内径至少是电缆外径的1.5倍。

检验方法：

用游标卡尺检查，目测。

7、视频系统标准立杆要求

①现场立杆采用8m标准水泥杆。

②立杆应做灌筑基础，基础深度应不小于1.5m，底部直径应不小于1.0m。

③立杆要求牢固、与地面垂直距井口大于8m。

④距杆顶部1.0m处安装长1.2m横架。

⑤水泥杆顶端安装避雷针，无线网桥横架上安装摄像机、喇叭和照明灯，横架下方安装控制机柜。

⑥依现场实际而定，尽量避免逆光。

一、场站工控系统功能

油井工况智能诊断

单井每小时功图计量一次

视频智能监控

供水注水系统联调

油井、水源井远程启停

抽油机远程调冲次

远程注水量调配

异常工况语音报警

变频连续输油、自动启停输油泵

管线故障提示

外输温度异常报警

缓冲罐运行液位设置

报表自动生成

操作信息记录、追溯

场站系统优点1：

电子巡井

●数据巡井：

集成数据自动采集、功图分析、油井故障分析、异常自动报警、等功能，全方位监测油井生产过程，维持单井生产正常。

●视频巡井：

使用视频监控侦测技术，操作人员在站上对进入井场人员提醒和警告。

场站系统优点2：

生产流程智能诊断

场站系统优点3：

电子报表