长庆油田的数字化应用及发展趋势

庄号+于小龙+马向

摘要：长庆油田目前的数字化覆盖率达到了90%以上，通过建设数字化系统逐步实现了“同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”的目标，大大提高了油田的生产和管理水平，为油田创造了巨大的效益。文章结合长庆油田的实际情况，就其数字化应用及发展趋势进行了论述。

关键词：长庆油田；数字化应用；MIS系统；SCADA系统；自动化控制

中图分类号：F426文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）21-0024-02

在石油工业领域，数字化油田的建设取得了可喜的成绩，现已进入了数宇化、网络化、可视化、自动化闭环新阶段。数字化油田系统可以实时观察并掌握油田的各种信息以及参数，并通过这些信息和参数做出相应的调整，以使油田开发达到比较理想的状态。

长庆油田的矿产资源登记面积大，管理的油、气、水井多，并且较为分散，企业的管理难度很大，管理成本也很高，为了改善企业的管理，进一步降低企业的管理成本，增强石油企业的竞争力，长庆油田实施了数字化建设工程，建立了全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理系统，逐步实现了“同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”的目标，使油田的产量不断的提高，降低了生产成本，节约了人力资源，降低了油田员工的劳动强度，改善了员工的工作环境，提高了工作效率。经过多年的发展与改进，数学化油田的各项潜能正在不断地发挥和实现，为石油企业的发展带来了强大的动力。

1数字化油田的定义

数字化油田是针对油田勘探开发信息化管理专门开发，以满足日常生产运行、生产管理、生产监控、设备管理、成果展示的需求，是一套集石油勘探开发生产信息的采集、传输、存储、处理、分析、发布、管理、控制和应用于一体，规范、统一、安全、高效的全新现代化生产经营综合数据一体化管理应用平台。

数字化油田有广义与狭义之分，狭义的数字油田是指以数字地球为技术指导，以油田实体为对象，以地理空间坐标为依据，收集海量的数据，并进行多种数据融合，运用多媒体和虚拟技术进行多维表达的技术系统，这个系统具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的特征。广义的数字油田不仅是技术目标，更是管理目标，是油田企业总体发展战略重要组成部分，是全面信息化的油田。

2长庆油田数字化系统的组成

油田数字化系统是一个涉及到硬件系统、软件系统、通信网络的复杂系统平台。硬件系统完成前端数据采集、遥控、遥测功能。软件系统用于后台进行数据显示、汇总分析等功能。网络系统用于将前端硬件系统和后台的软件系统进行联络起来，达到数据上传下达的

目的。

长庆油田的数字化系统的硬件系统主要由现场仪表级、前端采集器与RTU/PLC层级组成。现场仪表级主要是指安装于现场的各种传感器，用于采集抽油机井负荷、角位移信号、井场油管压力、注水井流量及压力数据和站点常规压力、液位、温度等数据。前端采集器主要是指为了完成某些特定功能而在仪表附近安装的设备，它具备与上层RTU通信的能力，主要有井口采集控制器和注水井协议转换器两种。RTU/PLC层级是指具备可编程能力，同时具备数据传输接口的智能设备，一方面为上位机提供前端采集器采集到的各种数据，另一方面接收上位机发送的各种指令并发送到各个前端采集器内，以完成数字化所要求的各项功能。

长庆油田数字化系统的软件系统可分为数据采集与监视控制系统（SCADA）和信息管理系统（MIS）。SCADA系统直接与现场采集信号相联系，负责采集现场仪表信号、在各个值班点平台通过人机界面进行显示，并且提供标准的OPC、Net server接口，为MIS系统提供接口。SCADA从层次上分为三个层次：驱动层、数据库层、界面显示层。MIS系统是信息管理系统的简称，由于SCADA采集上来的数据其内容比较是比较粗放的，需要对SCADA采集到的数据进行归纳、统计、分析等一系列操作，最终以一种用户最为方便的浏览方式－WEB浏览方式呈现给各个层级的管理者。MIS系统就承担了这样的功能，主要由功图法量油计产模块、中心数据服务器模块和WEB发布模块组成。

3长庆油田数字化系统的应用

长庆油田现已完成90%的油、气、水井的数字化配套工作，实现了对主要参数的实时采集，对重要场所进行视频监控，远程控制关键设备，安全生产智能预警，紧急状况连锁制动的目标。

3.1生产运行中的实时监控

将油田数字化系统收集到各种实时数据进行分析，然后通过站控系统、调控中心、生产指挥中心对这些主要的生产参数进行实时监控与调整。功图计量系统每隔十分钟采集油井地面示功图并进行分析判断，计算抽油泵的有效冲程和产量，还可根据工况严重程度进行分级预警，较传统的示功图采集法减少大量车辆、人员和地面设备的配置，最主要的是实现了实时数据采集与监控。通过采集站点外输压力、温度及流量的曲线变化，通过站控系统进行监控与分析，实现了对长输管线状态的实时监控，及时对管线泄漏预警并预测泄漏点位置，较传统的步行巡线，提高了效率，减少了原油泄漏

损失。

3.2视频监控

利用摄像机等监控设备对重要场所图像进行实时监控，集成图像触发技术、车辆抓拍、车牌识别、数据库技术、GPS车辆安全管理技术等，对进入油区的车辆自动识别，可实现闯入报警、智能跟踪、实时图像抓拍，有力地打击了非法盗油。

3.3自动化控制技术

自动化控制技术主要体现在数字化抽油机、智能配注、水源井智能控制与撬装化站点上，这些技术与设备的应用，实现了多种设备的操作自动化，并可对设备进行远程的启动与停止，基本实现了无人值守，降低了建设和运行成本。

3.4智能预警技术

长庆油田数字化系统实现了油井工况预警、工艺参数超限报警、可燃气体浓度超限预警、设备状态预警及连锁制动的功能，有效避免关键设备运行异常可能出现的安全环保事故，提高了生产的安全性。

4长庆油田数字化的发展方向

长庆油田的数字化系统经过不断的改进，取得了较好的成效，但仍存在一些问题，使数字化系统的优势不能得到充分的发挥，比如整体规划问题、数据标准问题、数据孤岛问题及数据资产管理制度的问题等，所以在今后的发展中，要注意以下三个方面：

首先，数字化系统的建设不仅仅是硬件与软件系统建设，更主要的是生产运作模式的变革和经营管理理念的更新，所以石油企业要借鉴先进的管理思想和管理技术，创新企业的管理体制，从而推动油田数字化系统的进一步发展与应用。

其次，要进一步完善油田数字化系统，以降低系统对应用环境的要求，减少故障数量。对系统中不适应实际情况或有缺陷的部分进行改进，以增强系统的实用性和安全性。

最后，建立统一的技术标准、工作标准和管理标准，并严格执行，促进数字化技术与生产的进一步融合。随着油气资源的勘探开发难度不断加大，石油行业的新技术对信息技术的依赖越来越强，所以石油企业必须积极促进信息技术与勘探开发业务的融合，才能发挥出油田数字化系统的真正作用。

总之，油田数字化系统的应用是油田发展的必然需求，它解决了目前阻碍油田发展的一些问题，大大提高了油田的生产和管理水平，为油田创造了巨大的效益，但我们也要清醒地认识到油田数字化建设中存在的问题，找准油田数字化的发展方向，使油田数字化系统更适应我国油田发展的实际情况，进一步推动油田数字化建设。

参考文献

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[J]．中国管理信息化，2013，（8）．

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