生产运行管理跟踪系统在采油厂油气生产的应用

戎昊

（大庆信息技术公司物联网分公司，黑龙江 大庆 163000）

1 研究背景

目前，采油厂油气井生产数据的流转方式多为油田式纸质版报表的方式流转，在流转过程中数据多次重复录入，并且存在纸质版报表不易涂改、不易保管、易损坏等问题。另外，部分采油厂位于大庆油田外围区域，离生活区较远，当管理者不在办公室或者生产一线时，很难及时的了解到当前的生产状况，为管理决策增加了难度，生产数据的录入和管理也不能及时。所以目前迫切需要一套生产运行管理跟踪系统来实现精细化管理，提高工作效率。通过平台研究，可实现生产数据的多元化浏览、跟踪、提醒，通过对生产数据录入流程的优化，开发油气井生产数据录入系统，利用移动终端APP实现数据前线录入，后线审核，电子流转，统一上传。不但能够减轻前、后线资料员的数据录入工作量，而且能够减少数据错误率，保证了数据的实时性，提高了工作效率。

2 系统概述

为充分满足油田生产要求，系统由后端管理系统与前端APP两部分组成。前端APP模块包含消息推送、版本更新、用户登陆、手机绑定、数据采集、采集历史数据查询等功能。后端管理系统包含系统管理与业务管理两部分：系统管理包含用户、组织、权限、角色管理，消息发布，APP密钥管理以及操作员系统操作记录审计；业务管理包含井、间、站等基础数据管理、操作员与基础数据运维关系维护、采集历史数据报表分析，统一APP外部接口：用户登陆接口、手机绑定接口、数据采集上传接口、采集数据查询接口以及未采提醒功能。

采用先进和成熟的技术：管理跟踪系统基于Spring MVC框架开发，采用三层体系结构，使用XML规范作为信息交互的标准，充分吸收国际厂商的先进经验，并且采用先进、成熟的软硬件平台及相关标准作为我方系统的基础，以适应需求变更及功能模块升级的需要；可灵活的与其他系统集成：系统应采用基于工业标准的技术，方便与其他系统的集成；具有良好的可扩展性：要能够支持硬件、系统软件、应用软件多个层面的可扩展性，通过负载平衡、快速开发/重组、业务参数配置、业务功能二次开发等多个方面使得系统可以支持未来不断变化的特征；系统应能够适应多种主流主机平台、数据库平台、中间件平台，具有较强的跨系统平台的能力；安全性和可靠性：系统应能保证数据安全一致，高度可靠，应提供多种检查和处理手段，保证系统的准确性。针对主机、数据库、网络、应用等各层次制定相应的安全策略和可靠性策略保障系统的安全性和可靠性。

3 系统应用

本系统采用采油八厂三矿、四矿的几个小队进行试点，主要进行全流程的应用。从井-间-站的数据开始，生产事件通过计算机或手机发布到相应管理人员手中，并进行相应处理。系统管理共分为用户管理、组织管理、权限管理、角色管理、操作审计、消息发布、数据通信密钥管理七个子模块。

维护系统使用者的人员信息包含登录名、密码、姓名、联系方式、所属组织等。设置操作员的可访问组织，功能权限、业务权限。用来维护系统中的组织机构信息。组织类型划分为机关、二级单位、部门。可添加、编辑、删除组织机构，可调整组织机构间的从属关系。维护系统的功能菜单信息。维护各功能菜单对应的用户操作权限。只有用户拥有操作权限下的条目，才能进行相应的操作。操作权限如添加、编辑、查询等。角色管理主要维护同类用户拥有的权限。同类用户是指相同组织，相同岗位等相关属性的操作员。可配置角色与功能菜单的对应关系，可配置角色与菜单权限的对应关系。

维护运维人员（APP操作员）对系统服务端访问记录，为系统管理员甄别和筛查运维人员异常操作提供依据。设置通知公告信息。用于推送到APP客户端。维护APP客户端与系统服务端数据传输加、解密密钥。APP客户端上传生产数据时，使用对称DES加密算法对上传数据加密压缩上传到服务器，服务器解压缩数据后，使用密钥解密数据，完成数据上传操作。APP客户端查询生产数据时，服务端加密压缩数据，APP客户端完成数据解压缩与解密操作，完成数据查询操作。当后台管理系统修改加密密钥时，通知APP客户端完成版本升级，更新最新密钥。

系统业务管理包括基础数据同步、运维管理维护、数据展示配置、历史数据查询、采集任务到期提醒五个功能。系统启动定时任务，从A2系统中同步井、间、站等生产运行基础数据。提供维护井、间、站等基础数据与运维人员关系。可配置井间站信息。对于不同的角色，即便访问同一个功能界面（如站库数据查询界面），因其关注点不同，展示的数据表头项也是不同的，实现角色与展示数据表头的关系配置。完成配置后，在客户端用户进行数据查询时，根据角色信息，

显示相应的数据表单。

系统提供以组织、时间、类别（井、间），单选或多选元数据等条件查询已上传的历史生产运行数据。系统从已建设的站库数据采集系统中，根据日期提取当天每2小时一录入的EXCEL数据表文件，解析并展示于界面中。EXCEL源文件允许下载到本地。访问界面前，首先判断管理员设置的显示方式条件，如果设置为显示定制数据项，则根据角色信息，显示自定义的表头及数据项。如果设置为显示EXCEL源数据，则展示EXCEL的全部信息。

系统要求运维人员每两小时上传一次生产运行数据，当系统检测到运维人员超过两小时未上传生产运行数据，服务端推送提醒消息通知相应运维人员。系统运维人员在APP管理页面设置前端移动终端系统所能匹配的APP版本和消息推送匹配版本，前端人员可根据版本更新提示下载更新本机APP版本和获取相应的消息推送。

4 移动终端应用

前线工作人员通过手机等移动终端APP软件进行登录操作后，对油井、水井、计量间的主要参数进行手工录入，实现对采集数据的处理和上传。流程如图1所示。

图1

客户端提供APP登陆功能，登陆成功后在有效session时长内用户不需要再次登录，方便用户操作。当session失效时强制用户再次登陆。

后端Web系统管理员发布的通知公告信息可推送至终端设备的App中提醒告知前端工作人员，采集任务到期后可推送到期提醒信息。用户中心提供运维人员信息修改、修改密码、与绑定手机等功能，支持自动或者手动检测客户端版本，并支持客户端版本更新。

APP提供采集井、间、站实时数据，按照一定的周期采集并完成数据上传功能。单击录入按钮填写采集数据，其中包括：产液量、产油量、耗气量、外输压力、外输始点温度、外数末点温度、外输液量、外输油量、掺水压力、掺水温度、总回油温度、环一掺水压力、环一油温度、环二掺水压力、环二油温度等。每日采集的数据上传后自动汇总成报表，通过App查看报表功能可查看每日汇总表和各小队明细表。汇总表可展示采集的数据图像。

5 应用效果分析

系统近期对采油八厂部分试点采油队进行测试数据采集，并对采集数据进行质量评测与分析，数据准确性、及时性达到预期标准，系统运行稳定，功能模块运行正常，达到设计要求，生产前线参与测试的各个生产环节合作默契，岗位职能与协作更加流程化、标准化，满足生产管理需要。PC端跟踪管理系统对移动端采集数据的定制查阅、跟踪、处理等方面达到技术指标。