基于PI实时数据库的页岩气生产数据质量控制研究

2020-05-18王道奇符浩周聪杨毛佼

科学与信息化 2020年34期

王道奇符浩周聪杨毛佼

中国石油西南油气田公司通信与信息技术中心四川成都 610051

概述

油气田生产数据平台是结合自动化技术、计算机技术、网络技术、信息工程技术与智能技术，以PI实时数据库为核心实现了一线生产单元各类生产数据的汇聚、存储、管理及服务发布，为各业务系统提供准确及时的数据服务。

随着油气田页岩气生产数据持续增多，数据应用需求日益增大,油气生产对数据规范性、一致性与准确性提出了更高要求。本文分析了页岩气生产数据采集、传输及应用过程中数据时间标签及时钟不同步、层级数据不一致、数据传输链路缺乏监控等问题，提出页岩气生产数据质量控制思路，规范数据质量控制标准，优化数据管理方法，为页岩气生产态势感知提供高质量的数据支撑。

1 页岩气生产数据质量管理现状

1.1 数据采集现状

油气田生产数据平台PI数据库已接入页岩气压力、温度、液位、计量等7000余点生产数据，实时数据不同程度存在点名编码不规范、各级实时数据不一致、数据不准确的问题，对各应用系统及数据开发利用支撑能力不足[1]。

1.2 数据传输现状

生产数据平台主要汇聚SCADA系统数据，SCADA系统数据标签来源于其作业区、二级单位各级服务器时钟，生产数据平台数据时间标签来源于其二级单位服务器时钟。各级服务器时钟不同步导致数据传输一致性及数据可信度较差。

1.3 数据服务发布现状

生产数据的发布是通过生产数据平台PI数据库系统的OPC Server接口和OLEDB接口实现数据发布供上层应用系统调用，目前没有统一对外发布的Web Service接口，发布接口无封装，数据无处理。

2 数据质量控制解决思路及方法

基于生产数据平台PI实时数据库，按照“先控制、后评估、再优化”的数据质量控制实施策略，研究分析页岩气生产数据质量问题。本文从数据点采集规范性、数据传输一致性及数据服务发布标准化等方面入手，总结提炼数据质量控制思路，形成页岩气生产数据质量控制方法，优化数据质量管理功能，提高生产数据质量及利用率。

2.1 页岩气生产数据采集质量控制

通过现场自控仪表及物联设备采集的生产数据，在点位编码上满足油气田相关规范标准，在点位描述上遵循“二级单位全称+作业区全称+井站全称+设备描述”，模拟量提供完整的单位描述及量程，状态量提供完整的输出说明。通过数据平台数据点匹配对照现场生产装置及工艺流程，确保采集的数据点命名、描述、属性配置信息完整性，形成高质量的数据点表，实现数据采集的质量控制[2]。

2.2 页岩气生产数据传输质量控制

（1）数据传输及时性控制。页岩气生产数据由现场自控仪表设备采集完成。现场人员通过RTU/PLC配套的配置调试工具实时观察采集数据的刷新变化；中心站、作业区、二级单位各级人员通过SCADA系统监控实时数据变化情况，同时在油气田生产数据平台部署时钟同步监测软件，实时监测数据传输链路各服务器时钟是否同步，若出现数据传输滞后或未变化情况，立即开展数据恢复。

（2）数据传输一致性控制。对油气田生产数据平台PI数据库与二级单位OPC服务器两个层级数据进行点位映射和数据属性快速检索，对比各层级同一数据点位描述、属性的一致性，标注不一致的数据点，确保各层级数据传输一致性。