□ 郑金国
中石化西北油田采油二厂(简称采油二厂)管理一区油井监控室,高级技师赵光辉神情专注地盯着面前的监视屏:油压、套压、回压、电流、温度……一条条井口实时数据曲线显示着油井的生产状况,管理一区目前开井生产的200多口油井的状态一目了然。曲线的任何异常波动都会引起他的警觉,有着丰富现场经验的赵技师经过分析判断,都能迅速做出处理意见……
地处塔克拉玛干大沙漠北缘的西北油田采油二厂,1046平方千米的油区面积,800多口油井,30多个大小站库,点多面广线长,生产运行管理难度大。西北油田强力推进工业化、信息化“两化”深度融合,智能油田建设已使传统的采油生产模式发生了深刻变化……
无人值守 全面实现油田智能化
“到2018年11月,采油二厂的注水系统已全部实现无人化。”采油二厂副厂长靳永红介绍道。 2016年9月,T601高压注水站开始无人值守改造。在增加PLC系统、电动阀、液位计、高压流量自控仪等设施的同时,对现场注水泵进行自动化、信息化升级改造,最终实现无人化,这是塔河油田首座无人值守高压注水站。到2018年11月,实现采油厂注水系统无人化运行。此项改造实现注水成本大幅下降,注水费用从每方12元降至7元。
注水站改造成功后,又选取7-2计转站进行“集油系统”无人值守改造试点。接下来,选取计量混输泵站TH10321计转站和12-14计转站进行改造,在7-2计转站站内自动化改造的基础上,进行混输泵的远程启停、变频调节、连锁控制等方面的自动化改造,并实现远程调掺稀功能,先后实现这两座计转站的无人值守。
“‘无人化’不是无人管,”靳永红强调说,“要实现无人值守计转站的安全高效运转,后续管理及维修工作一定要加强!”在完成3座计转站无人值守改造后,采油二厂放缓计转站的无人值守改造步伐,转而摸索无人计转站的使用规范,目前率先于西北油田形成了一系列无人计转站安全管理规章制度,保障了其安全高效运行。
这个厂稠油油井多,90%以上的油井需要掺稀生产。针对这一状况,他们集中力量自主研发出一种高压自动化掺稀流程,该流程通过对原有工艺流程进行改造升级,可实现无人化自动掺稀,有效替代了泵车,减少了人工成本。目前这一“智能掺稀泵”正在全厂推开应用。
与此同时,全厂网络通信链路建设快速跟进,特别是2019年6月,率先在西北油田完成4G网络建设,为井口实时数据、视频资料的安全、快速传输提供了强力保障。目前已实现单井、站库数据监测100%全覆盖,实时监测井口压力、温度、电流等54种参数,能满足生产各环节对数据的现场采集要求。
人工智能 带来的更是管理革命
油井监控室里的赵光辉接调度通知:“TK641井小时注水量上调50方”,只见赵光辉点一下鼠标,监视屏显示数个注水泵的图标,他点了其中一个,说:“好了,现在注水量调整完成了。”几秒钟时间,他完成了向一口井注水量调整?他又点了一下鼠标,一个正在“磕头”的抽油机画面显示出来,这个40千米以外的井场清晰地出现在我们面前,老赵不无得意地对我们说:“井场上很多东西都能看到,像不像跑了一次井场?”我们顿时无语,如果他愿意,他可以在半个小时内“跑”遍200多口油井……说话间赵技师手边的手机收到智能预警系统发来的信息,提示一口油井的电流值从53A迅速上升至63A,老赵的表情严肃起来,迅速将网页内容切换到油井信息查看界面,发现电流曲线还在缓慢上升,他立即发出指令:请巡井人员到现场查看。他解释说,造成电流值升高的原因很多,需到现场落实,虽然离额定电流值还有段距离,暂时不影响生产,但若不及时弄清原因,消除隐患,发展下去就会影响生产。老赵的工作就是借助手边的这套“油井异常预警系统”及时发现问题,并将许多小问题在变成“大问题”前消灭掉。
这套系统是采油二厂自主研发的,由厂技术专家张栋与中石化石勘院合作,通过提取油井远程实时监控数据,利用“孤立森林”算法,研发出油井异常预警系统,并取得了国家级“软件著作权”。他还主持研发了PCS系统子模块“生产调度系统”,今年1月开始试运行以来,有效解决了生产调度工作存在指令重复传达、沟通效率低、查询难等问题,可以说颠覆了传统的生产调度工作模式。下一步,他们还将在“生产指挥调度”模块成功运行的基础上,继续建设“方案审批”“施工进度跟踪”等模块,扩展无纸化调度应用范围,打通部门管理、承包商施工、财务结算等生产环节,构筑全部生产施工的信息库,打造生产经营生态链,进一步提升施工效率。
“智能油田建设解决的不仅是技术问题,也不仅是减人增效,更是一场管理革命。”靳永红说。
未来已来 看准时机抓住新机遇
“对于生产单位而言,再先进的技术,智能化程度再高,如果不能产生效益,也无意义。我们的目标是,到‘十三五’末,现场用工人数要控制在500人以下,现场生产组织效率比‘十三五’初提升一倍。”靳永红态度坚定。
2019年采油厂已部分建成井站大数据分析系统,通过对井站生产数据进行全面采集,采用人工智能算法,分析油井工况异常,及时进行预警信息推送,井站管理水平大幅提升。下一步,将逐步从IT(信息技术)向DT(数据技术)转化,从以流程为中心向以数据为中心转化,重心将是在完善各类生产经营数据采集的基础上,组织对动静态(内外部)的数据进行深入、多维、实时的挖掘和分析,依托大数据、云计算、人工智能等信息技术,支撑智能油田建设。
“采油二厂在下一盘‘大棋’,”靳永红自豪地说:“我们不仅要实现无人值守计转站,还要实现无人值守掺稀泵、无人值守装卸油、无人值守装水、无人值守采油……这些工作都在稳步推进!”
2019年采油二厂利用信息化手段全力打造12-4中心站,初步建立“中心站库一体化管理体系”雏形。计划利用3~5年时间逐步完成67区、10-4、12-12、12-1、12-9等另外5座中心站建设,逐步完善站库智能管理系统,全面形成中心站井站一体化管理体系,实现“采油厂-中心站-无人站-单井”的扁平化管理,实现采油厂管理模式的全面优化升级。
未来已来,以互联网、大数据、人工智能等为代表的现代信息技术日新月异,技术革命不可逆转,我们要做的就是直面挑战。靳永红表示:“这是历史性机遇,我们会抓住这次机遇,把采油二厂建设成真正的‘智能化油田’,为西北油田推进高质量发展、打造世界一流目标领跑助力!