港西油田数智化建设的思考

港西油田数智化建设的思考

赵相振

中国石油大港油田公司第五采油厂，天津市300283

摘要：本文开展了港西油田数智化建设的研究工作。港西油田数字化建设一直紧跟时代发展步伐，在中国石油系统中创出了响当当的“港西模式”名片。随着员工自然减员，港西油田以前的生产模式越来越不能满足未来发展的需要，亟需探索出一条新的技术路径和管理路径实现生产模式的迭代。本文从近年的建设实践和目前存在的问题分析，提出生产现场采控的“加法”和人工资料处理的“减法”，通过一系列改造和系统开发可实现建设国内一流数智油田的要求。

关键词： 港西模式 数智油田建设 智能终端 含水分析仪

港西油田共有两个采油作业区，其中的第一采油作业区，油井开井347口，产油量600吨/天，水井开井139口，日注水6531方。第一采油作业区（以下简称作业一区）共有员工173人，领导人员9人，下设7个管理组，其中一线运维班组4个，人数95人；二线支撑班组三个，人数69人。

作为大港油田“数智油田建设”试点单位之一的第五采油厂有优秀的技术创新传统。2006年港西油田作为技术革新的先行者，对集输和注水系统进行简化优化，实现三级布站模式向二级布展模式的转化，进而实现了“队-站模式”向“作业区-管理组”模式的转化，即“港西模式”。在此之后，港西人一直未停止技术革新的脚步。2016年，实现油水井ZigBee的数据传输模式向4G传输模式转化。2017年，作业一区49站停运越站，开启了港西油田一级布站改革的序幕，全厂累计越站三个转油站，40余人优化到其它岗位。2018年，港西油田全面停运掺水系统，单井集输系统有“T”接改为串接，停用掺水系统50余公里，大大减轻运行维护工作量。2018年，作业一区实现组织结构优化，6个油水井管理组合并为3个采注运维管理组，大大缓解资料员用工紧张的矛盾。2019年，港西人开始探讨“港西模式2.0”的建设蓝图。作业一区也开启数字油田建设相关调研和自动化采集设备的试验工作。一是开启各种报表、系统、自建表单的调研工作，摸清数据工作量底数。二是相继开启了原油含水检测仪的相关现场试验、小试及中试工作。三是完成站场A11模式建设方案编制工作。2020年，作业一区全面建成油井生产现场光纤骨干网路和单井视频系统，为数智油田建设提供强大基础设施。2020年是“数字化转型，智能化发展”“数智油田建设”词语首次提出的一年，这一年完成“油水井智能分析系统”运行环境的提升和“数字油田综合应用平台”框架搭建工作，这两个系统为后续数智油田建设创建良好的平台。

2022年，国内一流数智油田建设号角全面吹响，作为采油五厂“数智油田建设”试点的作业一区进入数智油田相关技术应用的快速发展阶段。主要表现为三点：

一、新型原油含水检测仪在作业一区推广应用。建设完成27口井新型原油含水检测仪，相关数据已进入生产报表应用阶段，员工取样周期从3天一次延长到7天一次。预计新型原油含水检测仪将在作业一区全面推广应用。

二、油井智能启停装置试验成功并开始推广。2021年，经过两个多月的现场调研和试验，油井远程变频调节和智能启停在作业一区获得成功。该技术可以实现远程启动和停止抽油机，正常运行期间可以根据功图供液饱满程度实现冲次的变频智能调节，低液井间开井可以节省现场工作量，有效降低生产耗电。

三、数字油田综合应用平台单井护理措施模块和每日生产日报模块投入使用，相关数据可以实现从其它系统抓取，大大节省各级资料员填报录入的工作量。核产、含水化验、洗井、洗干线、机械清蜡等模块正在逐步投入应用。其它应用场景如电量计量、机器人巡检、无人机巡检、单兵手持终端处于场景优化阶段，适宜的场合可以逐步投入使用。

虽然作业一区在“数智油田建设”和“油公司模式改革”方面做了许多工作，也取得了一些成绩，但现实的问题仍然比较严峻。2022-2023年，作业一区员工退休进入高潮期，预计2022年退休8人，2023年退休12人（2024后预计逐年年退休3、6、6、20、8、7人），平均每个月都有人退休，而各退休岗位员工补充面临很大的压力。作业一区在“数智油田建设”方面有非常迫切的需求。解决这些需求，主要须解决一个问题，即数据的问题。目前基层的各项数据结构化程度不高，甚至比较原始，从前端到后端，员工大部分时间在做“数据的搬运工”。解决这个问题，应该做好一个“加法”和一个“减法”。

“加法”即做好生产现场数据采集和智能控制的加法。在生产数据方面，需要员工采集的所有油水井压力、流量、含水、电流、电量等数据实现自动采集，并能保持较低的误差率。需要员工频繁现场操作的启停抽实现自动控制，减少员工现场操作的工作量。需要员工现场巡检的工作可以实现单井视频巡检、机器人巡检、无人机巡检等，巡检出的问题可以实现一键上报、全网使用、永久存储、整改销项等，避免员工现场落实、数据收集、汇总、上报等工作量。

在生产管理方面雨季防汛、冬季防冻堵、HSE标准化示范站队建设、隐患排查治理、长停报废井巡检等工作全部实现手持终端一键输入，全网通用。为便于所有固定设备的管理，避免外人闯入造成破坏，在各井场设置实体围栏、电子围栏等，减少不必要的麻烦或者是异常事件发生。

愿景：在井场实体围栏、视频图像识别和数据采集终端的支持下，白班员工将分为巡检班和维修班。巡检班将由经验丰富、责任心强的老师傅担任，在机动车辆的支持下，以现场标准化为蓝本，对标负责大井区的巡检工作，实现常规井每天一次、重点及隐患井每天两次的巡检频次，对所发现的问题在终端实现一键上报。维修班负责巡检问题的治理，对巡检班发现的问题逐个销项处理，发挥好生产保障职能。建成推广后，预计现场巡检工作量将减少一半、夜班巡检工作量减少一半，化验工作量减少70%且能周末休息。节约出人力可充实到维修班组从事设备维护、管道切改、隐患治理、现场标准化等工作中。

“减法”即做好各级资料所有数据处理的减法。目前管理的生产数据、设备数据、管道完整性数据、隐患治理数据等，所有在册的电子表格全部停用，全部实现网络化管理。各网络系统之间实现优化，比如在及时发现变化井方面，系统能智能识别，准确推送，全面停止人工对比识别工作；设备管理的A2系统、A5系统、ERP系统、设备数智平台系统之间实现优化，管道完整性管理的A5系统、管道完整性管理系统、地理信息系统、工艺管道台账电子表格之间实现优化，减少资料重复录入、员工疲于应付的状态。要实现这些，需要“数字油田综合应用平台”的所有模块认真开展需求调研，理顺各项流程，尽快上线，并对模块持续开发不断优化。更需要理顺其它各系统之间的关系，该合并的合并，该停用的停用。

在油水井核心业务上，需要继续对《油水井智能分析系统》进行开发。对液量算法进行优化，实现生产液量的准确计量，开井准确率达到99%以上，大大减少罐车核实产液量、动液面测试等工作量。开发智能发现停产变化井功能，且准确率逐步达到95%以上，使目前每4小时一次的远程对比工作量逐步延长到6小时、12小时和24小时，大大降低各级资料员对比工作量。通过对各系统的开发，真正实现简单、明了、快捷、高效的数据网络，使员工从数据填报、分析的工作量中解脱出来。

愿景：通过各系统的开发应用，预计各级资料员人数减少一半，周末及节假日作业一区只留一名中控调度处理各项资料，其它资料员可以实现全部休息。这样员工处理数据工作量大大降低，真正做到让“信息多跑路，让员工少录入”。

实现一个“加法”和一个“减法”，需要顶层设计，需要各级部门的大力支持，需要现场改造、各项系统的持续开发、员工的培养和队伍建设，需要思维变革、体系变革、模式变革，由此才能真正实现效率变革和油公司模式改革。

参考文献：

[1]刘志忠,杨杰，等.大港数字油田建设新进展。石油科技论坛，2015年第3期。