“十四五”以來,新疆油田強化數智科技創(chuàng)新,深入推進數字化轉型智能化發(fā)展,推進數字技術與油田應用有機融合,沉淀了油氣站庫智能巡檢、視頻智能分析預警、產量變動多維分析、異常井智能診斷等一批關鍵技術,新型生產指揮模式創(chuàng)新應用數字場景、工程技術數字化場景等在支撐油氣田開發(fā)過程中發(fā)揮了重要作用,加快了油田數智化轉型的進程。
為展現新疆油田數字化轉型、智能化發(fā)展進程中的亮點和取得的成果,即日起,克拉瑪依融媒將陸續(xù)推出“數智新疆油田”系列報道,敬請關注。
幾千米的管理半徑范圍內,實現油氣田井站無人值守、區(qū)域集中監(jiān)控、遠程智能操作;上千臺高清攝像頭全天候監(jiān)控現場作業(yè),智能識別不安全行為;利用多源異構數據融合技術,可查看油田宗地、礦權儲量、井位站庫等圖層,提高科研質效;井口異常可自動檢測報警,并提供解決方案……
這是新疆油田推進數字化轉型與智能化發(fā)展,加速數智技術與油田生產深度融合,快馬加鞭駛入創(chuàng)新發(fā)展快車道的生動寫照。
技術創(chuàng)新、管理革新、模式突破……近年來,在這片廣袤的油區(qū)里,新疆石油人向高而攀、向遠而行,積極推動“數智+”進入大漠戈壁,融入生產運行管理、服務科研提質增效,繪制出一幅幅數智油田的新篇章。
“最強大腦”
讓油氣藏管理更智能
在準噶爾盆地西部的茫茫戈壁上,目之所及,油井林立,數以千計的“磕頭機”正在日夜開采……而在離油區(qū)幾十公里外的新疆油田公司生產指揮中心(以下簡稱生產指揮中心),只見長24米的電子大屏上,顯示著各個油井、管道的生產情況。工作人員只需在電腦屏幕上輕輕一點,每口油水井的實時生產數據和運行狀況即可瞬時掌握。
這里被稱作新疆油田公司數字化、智能化生產和管理的“最強大腦”。
新疆油田信息化建設起步較早。1993年,信息化油田建設正式啟動。2008年,克拉瑪依建成“數字油田”,把年產量超千萬噸的油田“放到了計算機里”,完成了數字化蛻變。如今,生產指揮中心已接入完成數十萬項實時數據、上萬路監(jiān)控視頻、近千張工藝組態(tài)圖,為油田裝上了“千里眼”。
“從電子化到數字化再到智能化,新疆油田油氣井、站庫已實現數據自動采集、遠程啟停控制。真正做到了施工隊伍在哪里,設備就在哪里,現場在哪里,生產指揮中心的管控就覆蓋到哪里。”新疆油田數智技術公司規(guī)劃設計中心工程師郝婳婕說。
作為油田生產運行的“中樞大腦”,生產指揮中心是實現油田生產智能化的核心環(huán)節(jié),需要處理大量的數據,包括生產管理數據、生產實時數據、音視頻數據與地理信息數據等。
新疆油田生產指揮中心主任方詩杰介紹,以勘探開發(fā)業(yè)務為例,圍繞“鉆—試—投”三個階段,通過集成油氣勘探、產能建設、鉆井等環(huán)節(jié)的遠程監(jiān)控與輔助決策等系統(tǒng)數據,生產指揮中心建立了鉆井、壓裂、投產等全過程實時動態(tài)跟蹤場景,對重點生產指標進行動態(tài)跟蹤和分析。
在鉆井方面,生產指揮中心可以遠程跟蹤鉆進情況,并對異常情況進行預警提醒,為優(yōu)化鉆機調配、鉆井提速、加快新井投產提供部署支撐。生產指揮中心項目組根據不同的井控風險級別,建立了一級風險井監(jiān)控清單,重點對當前工況、有無復雜工序等情況進行實時監(jiān)控,并對駐井監(jiān)督的履職情況進行再監(jiān)督。
在原油生產方面,通過建立實時、計劃運行曲線,動態(tài)對比產量變化,生產指揮中心可以實時分析產量波動情況,按照產量構成,及時掌握老井、新井、措施井三項產量運行動態(tài)、波動原因,確保原油生產按計劃運行,并督促業(yè)務部門進一步制訂增產措施、明確上產方向。
目前,新疆油田已建成環(huán)準噶爾盆地的原油長輸管道和儲備基地,生產指揮中心可以實時、動態(tài)掌握公司日、旬、月原油交接量及外輸油量、銷售量,并將其與年度任務進行對比和及時調整。同時,生產指揮中心可以對原油輸送管道、油庫、煉油廠及西部管道銷售點運行情況進行實時監(jiān)控,在管線、站點運行異常時進行實時預警。
“過去,現場作業(yè)需要人工監(jiān)督,現在靠攝像頭和計算機,就能24小時不間斷地監(jiān)測作業(yè)現場,及時發(fā)現異常情況并發(fā)出預警,大大提高了安全管理的水平和效率?!碧崞鸢踩芾砉ぷ餍履J?,風城油田作業(yè)區(qū)采油一站安全人員贊不絕口。
針對新疆油田生產現場點多、線長、面廣地分布在準噶爾盆地的情況,生產指揮中心建立了生產監(jiān)控場景,通過集成安眼工程、智慧工地、現場生產工藝,對地面建設、井下作業(yè)、重大危險源等重點井場、站場、管網進行實時監(jiān)控,實現了新疆油田公司—廠(處)—生產現場宏觀向微觀的動態(tài)感知,成為新疆油田開展“體驗式”安全管理和落實“有感領導”的一個抓手。
同時,借助AI視頻智能分析算法,生產指揮中心目前已實現對生產現場油品泄漏、煙火識別、“跑冒滴漏”等安全風險和違章行為的智能識別,建立了許可作業(yè)預約機制,HSE(健康安全環(huán)保)監(jiān)督通過遠程視頻對高風險許可作業(yè)可進行現場再監(jiān)督,有效縮短了生產指揮鏈條。
郝婳婕表示,接下來,生產指揮中心項目組將持續(xù)完善生產指揮中心功能,充分結合單井問題診斷、產量變動分析、視頻智能分析等智能化手段,打造具有跨業(yè)務領域集中調度能力、智能調控能力、生產經營決策能力的生產指揮中心,加快新疆油田數字化轉型、智能化發(fā)展,為新疆油田公司推進新戰(zhàn)略新目標,實現更高質量發(fā)展,提供強有力技術支撐。
“一張圖”
讓土地資源管理更高效
10月22日,在新疆油田生產運行部土地管理辦公室里,產能建設方案設計人員正在討論井位部署。他們打開“土地資源一張圖”信息系統(tǒng),通過該系統(tǒng)將各圖層的疊加分析功能。
新疆油田數智技術公司規(guī)劃設計中心工程師姜力介紹,該系統(tǒng)可將原油產能井位部署進行優(yōu)化選址智能分析,輔助地質方案設計人員結合地面現狀,從而在圖上直觀看到井位部署的情況,經過該系統(tǒng)的井位優(yōu)化,實現地下與地上的有效銜接,提高方案部署井位的征地可執(zhí)行率。
“新疆油田土地作為油田勘探開發(fā)生產的重要基礎性支撐資源,土地業(yè)務貫穿勘探、評價、開發(fā)及新能源的油田核心價值鏈。”姜力說,該系統(tǒng)可輔助新疆油田勘探開發(fā)生產部署統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一布局,實現“一圖觀總覽,一覽統(tǒng)全局”。其中,土地業(yè)務與探井工程、評價井工程、產能建設實施、開發(fā)方案設計、重大開發(fā)試驗管理等業(yè)務緊密關聯,直接影響油田核心業(yè)務的有效實施。
同時,土地業(yè)務又作為生產運行領域中的子場景,橫跨多個油田專業(yè),因此土地信息全要素的智能建模及數字化應用,對油田勘探開發(fā)生產及新能源領域的智能化支撐非常重要。
隨著油田高質量發(fā)展的需要,下一步更需要土地業(yè)務在以下幾方面發(fā)揮更加突出的作用——
首先,在油田生產運行全業(yè)務流程中,土地信息要素相對分散且獨立,影響勘探開發(fā)及新能源的部署;
其次,在油氣勘探、評價和產能建設階段,缺少支撐地質、工程方案選址協(xié)同工作的技術手段,導致多次現場踏勘及方案調整,影響投產時率;在油氣生產運行后評價階段,缺少單宗地成本核算,無法評價土地效益等級,不滿足油田精細化成本管控的要求;
此外,山地等特殊區(qū)域因地形原因易造成項目審批面積與實際用地面積偏差大,存在違法用地風險,以及土方量測算失準等,也會影響工程進度。
針對上述方向,近年來,新疆油田開展了相關土地大數據模型開發(fā)工作,包括以土地為載體構建全要素關聯應用模型,支撐土地價值量化評價、選址驗證、特殊區(qū)域選址及土地利用變化檢測等業(yè)務,實現對生產運行、勘探、評價和產能建設等業(yè)務的有力支撐,以此構建新疆油田土地信息全要素的智能建模及數字化應用,最終實現對油田土地資源的高效管理和優(yōu)化配置。
通過幾年的持續(xù)探索,新疆油田土地管理信息系統(tǒng)應運而生。該系統(tǒng)按照“總體設計、分步實施”的策略,面向新疆油田土地業(yè)務,規(guī)劃分三個階段建設實施,最終實現大模型、人工智能在土地管理中的高效利用。
該系統(tǒng)貫穿土地全業(yè)務鏈,實現對土地規(guī)劃、土地計劃等11項業(yè)務全生命周期管理。以臨時用地為例,該系統(tǒng)可以在線進行用地的申報、審批、查詢,實現移動端線上審批,業(yè)務表單化,資料電子化,流程進度可視化。改變傳統(tǒng)征地管理模式,多部門協(xié)同線下轉為線上辦理,有效縮短業(yè)務辦理時間。
在土地資源“一張圖”場景中,可運用多源異構數據融合技術,展示油田宗地、礦權儲量、井位站庫、地面工程、生態(tài)紅線等數據。其中遙感影像支持瑪湖、吉木薩爾、南緣等重點開發(fā)區(qū)域的高分辨率數據融合疊加,為工程項目選址提供信息支撐。
“我們相信,未來,隨著我們持續(xù)深入開展土地大數據建模關鍵技術研究,運用領域驅動模型設計思路,同時結合土地全要素關聯知識圖譜、數據/模型雙驅動混合仿真、多數據源配置流程引擎技術以及基于多源多時相遙感影像變化智能監(jiān)測等一系列的技術,將實現土地業(yè)務場景的快速構建、數據的全局可視化,充分發(fā)揮支撐科研生產的作用?!苯φf。
“數智平臺”
讓采油廠更“智慧”
10月16日,隨著警報聲的響起,陸梁油田作業(yè)區(qū)的生產指揮中心的監(jiān)控屏幕上彈出一條信息:“20號站3053壓力超限”。數智采油廠平臺迅速將異常信息推送至相關崗位,業(yè)務管理人員快速形成處置方案,并下達了現場處置意見,20分鐘后,問題得到解決。
對陸梁油田作業(yè)區(qū)而言,數智采油廠就像油田生產的“眼”,時刻關注油田生產變化情況,并第一時間形成數據流推送至相關崗位,形成解決方案;對于陸梁油田作業(yè)區(qū)的員工來說,數智采油廠平臺也是工作“利器”,幾個小時就能完成原本幾天才能完成的工作。
“如果油田生產一線出現異常,我們會收到報警,目前通過數智采油廠平臺可以同時實現多崗位的信息共享和工作流轉,通過分析診斷,指導和跟蹤問題處理,讓油田快速恢復平穩(wěn)運行?!?陸梁油田作業(yè)區(qū)生產指揮中心副主任白文爽介紹。
陸梁油田是新世紀我國的第一個億噸級整裝沙漠油田,也是準噶爾盆地當年發(fā)現、當年探明、當年投產的首個油田。作為老區(qū)油田的代表,該油田物聯網建設時間早、數字化基礎較好、生產規(guī)模較大、業(yè)務門類全。然而,它也面臨地處沙漠腹地、自然環(huán)境惡劣、人員接替困難、油田資源接替不足、持續(xù)穩(wěn)產難度加大等問題。
面對新時期、新形勢、新目標的發(fā)展要求,新疆油田將數智轉型和改革管理作為破解風險挑戰(zhàn)、推動高質量發(fā)展的驅動力,加速推進信息技術與業(yè)務深度融合,讓老廠、大廠持續(xù)獲得強勁驅動力,實現效率、效益的倍增 。
2023年,在集團公司數智化轉型、智能化發(fā)展的總體工作要求下,數智技術公司和陸梁油田作業(yè)區(qū)聯合攻關,“以‘生產運行’為龍頭,按照‘油藏工程+采油工程+地面工程’三條專業(yè)閉環(huán)主線”建立數智采油廠,實現信息上行清晰無阻、指令下行迅速有效的全過程生產管控。
2024年,新疆油田以陸梁油田作業(yè)區(qū)為試點,開展了數智采油廠平臺的建設。該平臺基于新疆油田區(qū)域“數據湖”,從數據的采、傳、存、管、用五個方面,通過數據集成、治理、共享發(fā)布等手段解決作業(yè)區(qū)層面的數據缺失、分散、不統(tǒng)一等問題。通過業(yè)務數據高質量聚合后,打造了廠級數據共享環(huán)境;實現數據跨平臺、跨系統(tǒng)、跨應用、跨部門的數據共享。同時,系統(tǒng)打通了生產運行、油藏工程、采油工程、地面工程業(yè)務鏈,有效解決了信息孤島以及業(yè)務環(huán)節(jié)線上覆蓋不全的問題,最終實現業(yè)務流程閉環(huán),支撐扁平化管理模式變革。
截至目前,該平臺以“產量運行+調度運行”為主線,構建了統(tǒng)一的生產運行管理體系,實現生產計劃、運行監(jiān)控、生產預警、生產保障、應急處置全過程管理,滿足運行指標管控精準化、調度管理精細化、應急指揮協(xié)同化的生產運行一體化新模式的需要。同時,還完成了生產概況、生產匯報、綜合曲線、重點工作、中控運行、GIS地圖、生產保障、生產管理、應急管理等9個應用模塊,共同組成生產運行大閉環(huán)的業(yè)務鏈應用。
近年來,新疆油田在采氣一廠、百口泉采油廠等都開展了相關的數智化建設工作。比如在采氣一廠,圍繞產量運行管理,投用了涵蓋產量計劃編制、審核、下達、產量運行跟蹤、分析等業(yè)務活動的天然氣生產運行管理功能;在百口泉采油廠,建設投用了生產監(jiān)控報警管理、故障分析、工單安排、執(zhí)行反饋、評價及處理經驗知識化的工單全流程閉環(huán)管理功能。
“對于新疆油田而言,油田數字化轉型提升不僅是技術層面的一次嘗試,更是探索傳統(tǒng)能源與信息深度結合,打造效益油田、智慧油田的一次積極實踐。未來,數智技術公司將與油田主業(yè)深度合作,引入更多創(chuàng)新技術和管理模式,推動油田向智慧化方向不斷發(fā)展?!毙陆吞锕緮抵羌夹g公司規(guī)劃設計中心工程師聶波說。
10月23日,新疆油田公司生產指揮中心員工通過電子大屏了解掌握各油井、管道的生產情況。 克拉瑪依融媒記者 徐志遠 攝
10月23日,新疆油田公司生產指揮中心員工在實時分析生產數據??死斠廊诿?span style="color: rgb(165, 165, 165); text-indent: 2em;">記者 蔣劍 攝
10月16日,陸梁油田作業(yè)區(qū)員工在對邊緣井的無線控制器進行升級改造。克拉瑪依融媒通訊員 阮旭 攝