采油信息化技术应用探析

采油信息化技术应用探析

1王会民 ,1胡林华 ,1李彦芳 ,2张晓峰

1长庆油田分公司第二采油厂城壕作业区，甘肃 庆阳 745604

2长庆油田分公司第二采油厂采气作业区，甘肃庆阳745106

摘要：石油开采是我国重要的石油资源的获取渠道。石油行业属于高危行业，与陆地开采不同，石油开采受到环境影响更大，因此采油平台的安全管理挑战更大。为此，必须探索建立能够适应采油平台的风险体系，使用能够实现实时监测与反馈的技术，全方位的对石油开采过程中存在的各项因素进行收集，设立不同等级范围的风险预警，对石油开采的安全性起到积极性作用。为提高采油平台的安全系数，降低石油开采活动的风险性，搭建信息化数字技术平台，利用大数据技术对采油活动与环境状态的数据进行采集，实时监测生产风险，达到提前预警的目的，有力促进采油安全管理的发展。

关键词：信息化数字技术采油平台风险预警

1 采油信息化平台应用现状

1.1现场作业

随着信息技术的不断创新和广泛应用，我国石油开采也逐步完成信息化平台的搭建。中海油是石油开采信息化建设的典型代表，油井构建信息化数字平台建设，实现从勘探到开采过程的全环节数字化。当前采油平台的信息化的构建，主要以SOA理念为基础，分为业务应用层、管理信息平台以及数据资源站三层。数据资源站重点为自动化的数据采集与共享，通过数控技术收集各项环节的数据，结合检测手段为数据的可靠性进行校准，完成数据服务，保证了信息化平台数据来源的真实性。搭建内网共享企业内部数据，实现实时通讯，管理者通过访问数据分析所收集数据中存在的风险，对勘探开采服务进行进一步优化管理。业务应用层数据传输，进行相关的统计分析，帮助决策层更好的制订战略计划。另外，对于部分可公布的监测数据，石油公司可以通过外网公开，为第三方服务的企业提供一定的数据支持，提高采购、物流、安全生产的工作效率。

1.2采油信息化平台的风险预警现状

由于采油信息化平台搭建已经完成，通过数字化远程监控分布控制，自动收集数据，对相关的关键参数进行安全预警，如装置剩余寿命、异常工况等参数。传统报警是通过人工报警，当前通过现场监控技术及信息管理系统可自动报警。当发生异常情况时，信息平台分别对数据资源层、管理信息平台层和业务应用层发送带特殊标记的安全通知发送内网，对不同权限的用户设置查看以及回复反馈的要求，加快各环节运行速度。实时预警和周期预警是采油平台所使用最多的预警方式。根据不同的风险状况，面向不同的责任部门进行预警。一是，环境类，对于出现的特殊天气，信息平台收到预警后，会向全体正在平台工作的各个部门进行预警通告；二是，关键工序出现工作异常，对出现异常工况对应的上下级部门进行通告监管；三是，生产数据出现监控异常，向生产调度部门进行异常报警预通知；四是，安全部门根据管理信息层收到数据进行分析，发现潜在隐患和可能达到预警指标的装置状况，对相关部分发出整改通知；五是，根据历史记录设置的周期预警，时间到期或者逾期未给予更新指令，面向业务应用层的接收部门与领导层发出预警。

2 信息化数字技术在采油平台的风险预警发展趋势

2.1新技术在信息化风险预警中的应用

随着各领域技术的蓬勃发展，采油的信息化平台的风险预警能够不断优化。从上文的对采油平台可能存在四类过程的风险现状与信息平台的工作模式可知，利用物联网、大数据技术能够优化四类过程的风险预警效率。对生产过程的各项数据进行收集，利用大数据技术对历史数据分析，将源头数据与开采活动相结合，确定其时效性，并设置数据更新周期，减少数据资源站的数据冗余的情况，从而加快管理信息层的检索速度与分析效率。对输送过程而言，物联网技术有助于帮助石油储存与输送，在输送前设置唯一标识码，对操作人员、风险等级、日期等基本信息进行收录，实现原油输送可视化，确保每批次原油输入、储存与售出的可持续跟踪性与透明性。与此同时，配合带时间戳的区块链技术，还能够保证共享平台的石油储量数据的安全性。电力系统的风险预警提高可使用二维码技术，在每个电力系统设备的风险点周围装订唯一二维码，记录风险等级，并将这些标识展示在业务应用层的生产相关部门的公告栏部分，实现风险的可视化。

对于现场作业，与生产过程相似，根据大数据技术，可以提高对作业人员的疲惫度、设备的损耗度以及在不同环境下作业的危险性预测的准确性，从而增强信息化平台的风险预警。通过微波通讯技术，提高现场作业人员与平台、陆地之间的通讯效率，便于及时收集相关的工况信息，提高各项作业的安全性。通过视频互动技术，能够增强石油企业员工的线上应急演练培训。根据信息化平台所收集的各类数据，建立相关的操作模型，构成线上的模拟演练，周期性对不同事故情形进行应急响应演练，提高救援应对的高效性。对于环境造成的零部件磨损，为延长设备的使用周期，引入激光熔覆技术，在较小热影响下恢复受损零部件。通过信息化平台收集的数据，对于即将产生较大磨损的连接部件的预警，采用该技术对提前恢复。完成修复后，更新参数，使得完成修复的磨损部件退出风险警报，提高设备的利用率。

2.2新装置在信息化风险预警中的应用

无人机配合遥感技术已经在当前的石油行业已有运用，消防无人机搭载的毒气与可燃气体的检测设备就能够很好的应用在石油管道的巡线无人机中，通过无人机配合遥感技术能够减少人员进入泄漏区域的次数，帮助人们排查泄漏源。通过信息平台，对无人机下达进行周期性巡航任务，与地面测控站保持数据的实时传递与交互。无人机在采油的生产过程也能够起到风险预警的作用，人工巡检时间长，成本高，寻找泄漏点所造成的伤害较大，而无人机没有疲惫感，能够长期进行巡视，且不受地形限制，确保实时监测。将无人机配备高光谱成像系统以及激光测距，针对溢油事件会在海面形成油膜的特点，通过高光谱成像系统对油膜状态分析，配合激光测距设备对溢出点进行细判，迅速有效发现溢油漏油点，减轻了视频监控人员的工作量，有助于提高生产与运输过程中突发原油泄漏时的快速响应。

2.3新材料在信息化风险预警中的应用

当前化工行业的防腐技术逐步增强，对于密封部位而言，采用耐腐蚀的奥氏不锈钢、聚四氟乙烯等材料进行连接填充，能够减缓海水腐蚀。通过应用层与企业外网用户的交互，更新载入新型防腐材料的各项性能参数，由安全管理部门对新参数进行模拟，得到不同材料的使用寿命，计算出相关的风险参数，对于有重大优化能力的新材料，提出小范围应用申请，从而对钻油平台的设备建立有效的防腐保护，提高采油的安全性。

结束语

针对采油企业在生产过程、输送过程、电力系统以及现场作业四个领域风险的问题分析，通过物联网、大数据、区块链等新技术、无人机为新装置、各类防腐材料为新材料的引入，与信息化数字平台结合，优化当前信息化数字平台在采油风险预警体系的建设，以科学手段全方位的提高采油的风险预警能力，促进石化企业的安全管理智能化转型。

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