今日頭條
官方微信
官方抖音
案例頻道1 方案概述
力控智慧油氣田解決方案是力控科技針對油氣田行業(yè)推出的整體解決方案，可以幫助油氣田企業(yè)推進(jìn)自動(dòng)化系統和信息化系統的深度融合、生產(chǎn)過(guò)程和管理流程的深度融合，為油田發(fā)展提供信息強力支撐，解決國內油田企業(yè)信息化中缺少統一的信息資源服務(wù)平臺問(wèn)題。
力控智慧油氣田解決方案遵循“標準化設計、模塊化建設、標準化采購、信息化提升”的“四化”原則和“統一規劃、統一標準、統一設計、統一投資、統一建設、統一管理”的“六統一”原則，并以“建用結合，以用為主”為工作方針，幫助油氣田改進(jìn)勞動(dòng)組織形式，壓扁管理層級，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，推動(dòng)體制機制創(chuàng )新。
“智慧油氣田”是在“數字油氣田”的基礎上，借助業(yè)務(wù)模型和專(zhuān)家系統，全面感知油氣田動(dòng)態(tài)，自動(dòng)操控油氣田活動(dòng)，預測油氣田變化趨勢，持續優(yōu)化油氣田管理，虛擬專(zhuān)家輔助油氣田決策，用計算機系統智能地管理油氣田，基本實(shí)現油氣田生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、業(yè)務(wù)管理協(xié)同化和全面信息共享，支持井位部署可視化，油藏、鉆采、地面工程方案編制的全面優(yōu)化，力爭達到“看地圖調度，聽(tīng)數字指揮，讓數字說(shuō)話(huà)”。
過(guò)智慧油氣田建設，努力實(shí)現油氣田的“四個(gè)轉變”：數據管理由分散采集、逐級匯總、層層上報向源頭采集、集中管理、授權共享轉變；地質(zhì)研究由分專(zhuān)業(yè)、多層次的研究向跨專(zhuān)業(yè)、不同學(xué)科的協(xié)同研究轉變；生產(chǎn)管理由人工巡檢、逐級反映、經(jīng)驗管理向生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監測、動(dòng)態(tài)指揮的轉變；經(jīng)營(yíng)管理由分系統操作、期末算賬、事后分析向業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)、事前預測、事中控制、優(yōu)化決策的轉變。
2 系統建設難點(diǎn)
伴隨著(zhù)國家工業(yè)化、信息化的兩化融合，企業(yè)信息系統的深化，信息系統的標準化和平臺化是企業(yè)信息化的關(guān)鍵，而油氣田生產(chǎn)現場(chǎng)惡劣，分布點(diǎn)多面廣，控制設備和信息化集成廠(chǎng)家眾多，而信息化行業(yè)的摩爾定律導致系統更迭快，油田信息化建設早期都存在一些以關(guān)系數據庫+各種開(kāi)發(fā)工具形成的信息系統居多，這些信息化系統在規模擴大后面臨著(zhù)以下困難：
² 系統擴容后，個(gè)別廠(chǎng)家的系統很難穩定，調試周期長(cháng)。
² 自動(dòng)化設備接入接口與信息化層的接口不統一，集成困難。
² 因為沒(méi)有統一平臺，系統維護困難，工作效率低下。
² 新的IT技術(shù)出現后，系統升級麻煩，適應性差。
3 系統架構
系統部署方案主要由4個(gè)網(wǎng)絡(luò )層次構成，整體架構如圖3 1所示：
Ø 總公司級
Ø 采油（氣）廠(chǎng)級
Ø 作業(yè)區級
Ø 場(chǎng)站級
3.1 總公司部署架構
以各采油（氣）廠(chǎng)數據（實(shí)時(shí)、關(guān)系）平臺作為數據源對象，將總公司需要的實(shí)時(shí)數據、關(guān)系數據同步至總公司實(shí)時(shí)數據庫、關(guān)系數據庫中，建立總公司管理子系統模塊。
3.2 采油（氣）廠(chǎng)部署架構
采油（氣）廠(chǎng)部署實(shí)時(shí)數據庫，接收作業(yè)區傳送來(lái)的數據。通過(guò)對各個(gè)作業(yè)區數據進(jìn)行統一平臺集成，針對采油（氣）廠(chǎng)的系統平臺進(jìn)行建設，提供有效的數據分析結果，并實(shí)現實(shí)時(shí)監控、工況分析、安全管理、報表管理、設備管理子系統管理模塊，根據各油田實(shí)際情況拓展其它管理子系統，完善采油（氣）廠(chǎng)的生產(chǎn)管理平臺。
3.3 作業(yè)區部署架構
在作業(yè)區進(jìn)行軟硬件安裝及開(kāi)發(fā)，將其管轄范圍內站點(diǎn)、井場(chǎng)生產(chǎn)數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò )通訊方式整合，并對所有設備信息標識、區域位置及狀態(tài)進(jìn)行統一標識，建立標準的生產(chǎn)數據點(diǎn)表、數據庫結構。
為了提高生產(chǎn)系統的安全性，可以通過(guò)安全隔離網(wǎng)關(guān)和工業(yè)防火墻將作業(yè)區分為辦公網(wǎng)和生產(chǎn)網(wǎng)兩部分，可以有效隔離信息網(wǎng)絡(luò )對生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )的影響，保證生產(chǎn)系統的安全性。
作業(yè)區部署架構下圖所示。
3.4 井場(chǎng)部署架構
油田現場(chǎng)分為油（氣）井和場(chǎng)站兩類(lèi)，油（氣）井采用無(wú)人值守站的形式，場(chǎng)站采用有人值守站的形式。
3.4.1 油（氣）井
油（氣）井采用無(wú)人值守站的方式，RTU作為無(wú)人值守站的數據通信中心，與油（氣）井進(jìn)行數據采集和通信。作業(yè)區的采集通信服務(wù)器則通過(guò)RTU采集油（氣）井的數據。
油（氣）井的部署架構下圖所示。
3.4.2 場(chǎng)站
油田的場(chǎng)站包括聯(lián)合站、接轉站、計量站、增壓站、注水站等各類(lèi)站控系統。
站控系統是集數據采集、自動(dòng)控制和智能分析于一體的綜合管理系統，站控系統由負責數據采集的硬件部分和負責分析管理的軟件部分構成。
站控系統的部署架構如下圖所示。
圖4 -6場(chǎng)站部署架構
站控部署方案如下：
Ø 兩臺軟冗余站控服務(wù)器：實(shí)現數據采集和存儲。
Ø 若干臺操作員站：實(shí)現畫(huà)面實(shí)時(shí)監控功能。
4 系統功能
4.1 生產(chǎn)數據采集和通信
數據采集和通信是智慧油氣田的基本功能，將噴井、抽油機井、電潛泵井、螺桿泵井、注水井、配水間、注水站、油水集輸管網(wǎng)、增壓站、轉油站、集輸站、罐區等生產(chǎn)現場(chǎng)的油（氣）井和場(chǎng)站的數據采集到數據庫中，包括壓力、溫度、流量、液位、電流、電壓、轉速、功率、載荷、沖程、沖次以及視頻等運行參數數據，以及油（氣）井的功圖計量數據等，并逐層匯聚，供SCADA和生產(chǎn)指揮系統使用，同時(shí)通過(guò)通信功能可以實(shí)現對現場(chǎng)的遠程控制。
4.2 生產(chǎn)數據存儲
力控智慧油氣田提供生產(chǎn)數據存儲功能，構建智慧油氣田上層應用所依賴(lài)的基礎數據中心。生產(chǎn)數據歸檔存儲不依賴(lài)于第三方關(guān)系型數據庫，但可以與第三方關(guān)系型數據庫進(jìn)行集成，通過(guò)ETL轉儲工具與其進(jìn)行數據轉儲交互，共同構建上層應用所依賴(lài)的數據中心。
4.3 生產(chǎn)實(shí)時(shí)監控
油井、供注水系統、增壓站、計量站、聯(lián)合站、管網(wǎng)等現場(chǎng)生產(chǎn)數據通過(guò)數據采集技術(shù)采集到平臺實(shí)時(shí)數據庫中，結合各生產(chǎn)場(chǎng)所的二維或者三維工藝流程圖進(jìn)行組態(tài)。操作管理人員可以隨時(shí)隨地的查看現場(chǎng)生產(chǎn)狀況。
4.4 曲線(xiàn)圖表
系統提供多種曲線(xiàn)和圖表組件用于對數據進(jìn)行可視化顯示，典型的如實(shí)時(shí)趨勢曲線(xiàn)、歷史趨勢曲線(xiàn)、XY曲線(xiàn)、直方圖、餅圖、溫控曲線(xiàn)等曲線(xiàn)工具。顯示用戶(hù)設置的溫度、壓力、流量等數據的實(shí)時(shí)、歷史數據。同期對比某一監測值（溫度、壓力、瞬時(shí)流量、累計流量等）在特定時(shí)間段內不同日期同一時(shí)刻的采集值。
4.5 生產(chǎn)報警
通過(guò)對油（氣）井、氣井、注水井、集、輸、配氣站、脫水站、增壓站、閥室、處理廠(chǎng)、管網(wǎng)設備裝置生產(chǎn)運行狀況的實(shí)時(shí)監視，對發(fā)生的任何異常情況，系統平臺能及時(shí)通過(guò)各種報警方式提示通知相關(guān)操作管理人員。系統報警方式主要分為：聲光、圖像、屏幕圖標閃爍以及視頻監視聯(lián)動(dòng)等。
4.6 生產(chǎn)報表
通過(guò)表格的形式展示、操作、處理各級生產(chǎn)單位的井站、站場(chǎng)、閥室、凈化、管線(xiàn)等生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數據，生成各級符合用戶(hù)業(yè)務(wù)需求及格式需求的表格。
4.7 功圖計量
由實(shí)時(shí)數據庫結合關(guān)系數據庫共同完成示功圖數據監控、設備工況分析及示功圖顯示，計算油（氣）井的產(chǎn)量，判斷抽油機的工況狀態(tài)。通過(guò)功圖對比與分析功能可以對任意時(shí)間段內的歷史功圖進(jìn)行查詢(xún)和分析，供調度人員對所有油（氣）井進(jìn)行工況分析和量油計產(chǎn)，同時(shí)和其它生產(chǎn)監控及管理門(mén)戶(hù)進(jìn)行有效的嵌入和集成，形成統一的數字化調度和管理平臺。
4.8 電子巡井
采用計算機替代一個(gè)人一天去各個(gè)井場(chǎng)巡井，通過(guò)視頻、抽油機參數、功圖工況等信息直接在計算機上顯示。
4.9 視頻系統集成
與視頻系統聯(lián)動(dòng)，快速定位現場(chǎng)異常問(wèn)題。
5 方案總結
油田建設能使油田企業(yè)提高工作效率、提高工作質(zhì)量、增加企業(yè)經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。建設各個(gè)環(huán)節應用控制系統進(jìn)行智能化處理、快速整合。使這些信息資源得到最大限度地共享和有效利用，及時(shí)為決策者提供依據，促進(jìn)企業(yè)管理水平和運行效率的提高。使油田管理走向科學(xué)化和最優(yōu)化，使企業(yè)業(yè)務(wù)流程規范化、信息資源共享最大化、制度管理科學(xué)化。從而促使企業(yè)整體水平的提升，增強石油企業(yè)在國際市場(chǎng)的競爭力。力控系列產(chǎn)品作為基礎的自動(dòng)化軟件平臺和數據中心管理平臺，為油田基礎的數據采集與管理發(fā)揮了巨大的作用。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號