在塔克拉玛干大沙漠北缘建起智能采油厂

□ 石立斌

西北油田引进了可独立自动完成变电站巡检任务的“慧眼”机器人，不仅显著提升巡检效率，而且在极端恶劣天气仍可正常巡检。图为“慧眼”机器人在变电站巡视。王铁成 马海峰 摄影报道

地处塔克拉玛干大沙漠北缘，成立十一年的西北油田采油三厂，面对地广人稀、油气资源丰富，而碳酸盐岩油藏开发属于世界级难题的实际情况，依靠创新发展建起智能采油厂，转变了企业发展方式、资源利用方式、干部员工的生活方式，让美好生活照进西北戈壁大漠。

在翻转课堂的实践中，教师的角色不仅仅是课程内容的传授者，更多则转变为学习过程的引导者，学生则由原来被动的接受者，转变为积极主动的参与者[3]。

为研究采动对煤与瓦斯压出的影响，笔者取采动影响系数K=1～1.5(其中K=1表示不受采动影响)，观察不同采动影响系数下的动力或灾害现象。这里取K=1，K=1.1，…，K=1.5，在每一K值下，式(8)是m和θ的一个复杂的隐函数，故运用MATLAB软件画出该隐函数在m∈[1,20]，θ∈[-90°,90°]时的曲线，并结合式(7)找出最大主应力曲线，取出其数据点，运用Origin绘制煤体在不同的采动影响系数K下的最大主应力方向与半径的关系如图3所示，以应力包裹体中心为坐标原点，绘制靠近采掘空间一侧(即θ[-90°,90°])煤体的破坏轨迹线如图4所示。

智慧——思路新，出路新

2016年7月，采油三厂被确定为中国石化智能采油厂建设试点单位。

通过数据库收集与本研究相关的文献资料，结合我院近几年的对四年制高职基础课的实践探索，发现当前四年制高职公共基础教学存在诸多问题，主要表现在以下几个方面。

采油三厂地理位置偏远，距轮台、库车、沙雅等县城150余公里，附近有3个乡镇和13个少数民族村庄，被称为乡村采油厂、大漠边缘采油厂。塔河油田奥陶系油气藏为缝洞储集为主、多期成藏改造的复杂油气藏。油藏上具有“深、稠、低、差、杂”的特点，平均井深7500米，比东部的油井深6倍，原油超稠，采出来的油随着温度、压力的降低，很快就凝结成硬块。

“2016年，我们厂成为集团公司智能采油厂试点单位后，为了避免走弯路，从一开始实施，就紧密结合厂情厂况，制定了‘一目标、六统一、四原则、三步走’的推进方案，力争在2020年初步实现信息化四项核心能力‘全面感知、集成协同、分析优化、预警预测’。”时任采油三厂厂长、现任西北油田科技处处长程晓军说。

2014～2015年，采油三厂先后完成油井生产数据信息化全覆盖及部分油井视频监测系统建设，实现井口数据远程实时监测、异常报警、油井现场可视化等功能，变日常巡检为故障巡检，实时监测生产数据，缩短了故障发现和处理周期。同时，减少现场操作人员80人，解决了路途远、管理难度大、生产现场用工量大、工作强度大、现场操作安全风险高等一系列问题。

建厂初期，为了保证每口井安全生产，采油厂采用巡井、驻井及驻站的运行方式，工作环境差、污染风险高、开发难度大、井分散、路途远、用工量大、工作强度大、安全风险高、反恐形势严峻等问题困扰着油田。

2016年到2017年初，该厂按照“井、站、线”的建设思路，结合大数据、移动互联、人工智能、云计算、物联网等信息化先进手段，先后取得八项技术突破，减少现场工作量20%，解决了现场异常发现、处理不及时、注水井用工量大、现场设备频繁调参、油井作业工作量大、污染风险高等一系列问题。

智能——技术新、管理新

对于计算机网络系统而言，涉及众多的外部设备和配件，但是这些设备都属于固定的设备，无法自主、有效地防范外部环境可能带来的各种损坏问题，这就使得意外事故或自然灾害问题容易破坏计算机。比如，在出现雷电、污染、水灾、火灾、地震等特殊问题后，无法有效地保障计算机网络相关配套机械设备运行的可靠性与安全性，进而可能会对设备内部存储的信息造成破坏，所以自然灾害因素也是影响计算机网络信息的安全性的一个重要因素。

几年来，采油三厂生产井数从2013年的346口增加到492口，但通过智能化、自动化、信息化的全面应用，用工人数不增反降，全厂有人值守点从76个降至25个，人均开井数由0.37口/人增长至1.77口/人。监控中心累计处理异常544井次，大幅降低经济损失；同时提升用工效率年均可创效960万元，环保治理费用年均节约1173万元，年节约稀油约3.5万吨，年节约天然气费用492万元。最重要的是，通过减少了环境污染，极大降低了环保风险，实现了本质安全，让一线员工拥有了更多的幸福感。

在无线、光纤全覆盖的基础上，实现油井数据、管道运行数据采集全覆盖，视频监控覆盖率64%，初步实现单井故障巡检；攻关在线含水检测、液面自动监测、加热炉温控、掺稀井远程控制、无人机+光纤测温泄露巡线相结合等11项技术；打造西北油田首个“全功能”无固定人员值守计转站、首座无固定人员值守掺稀井、首座注水增压站，降低人工操作风险，年节约用工成本360余万元；实现以计转站为前线指挥中枢的井站一体化管控新模式，建成西北油田首座井站一体化管控中心。采油三厂在戈壁上掀起了一场“两化深度融合攻坚战”。

2018年，该厂一区所有采油作业控制进入中控室，采油工人由传统的“蓝领”逐渐变成办公室里的“白领”。在1511.7平方千米范围内，管理着469口生产井，原油产量达到126万吨，全厂287名员工人均产量4300余吨，同比提高了31%。

智联——观念新、发展新

“区管站、站管井”“管理重心前移”“关键指挥节点”“辐射所辖单井”“提升运行管理时效”……讨论中形成的共识，让新发展走上了更加科学的实施之路。

2019年，采油三厂以助力改革、提质增效为目标，提出井站一体化理念，向树标杆、立典范、信息化管理建设阶段迈进。

庄子还有句话说：人能虚己以游世，其孰能害之。一个人要是不把自己当回事，那就没有人能让他愤怒，让他生气。一个人的自尊太强、自我意识太强，别人稍微冒犯，他就立马反弹回去。而每个人都有每个人的生活方式，尝试放下“我”，站在对面的角度去考虑，去理解，去宽宥。

“我们在10-6计转站进行站、井一体化管控试点，处理异常所用时间大幅缩短，比如，电子巡井从4小时减少到30分钟一次，利用无人机全面巡线，300多千米的管线由人工巡检需5天减少到1天，通过远程调整油井掺稀和控制加热炉炉温，时间由1小时降到5分钟。生产效率提升这么高，员工劳动强度下降那么大，信息化建设真是给我们带来了太多的效益。”采油三厂生产运行室副经理李俊介绍说。

油井远程监测、油井远程调控、无人机巡线、站内在线含水监测、报表自动生成，这些以前遥不可及的梦想成真。信息化建设让生产模式实现了根本性转变。从人工巡检、人工采集到自动采集、全面感知，从专业分割、互相独立到信息共享、业务协同，从人员驻井、人工操作到无固定人员值守、自动控制，该厂的生产管理实现安全环保风险降低，用工水平、生产时效、油井管理水平提升，培养一批人才提高技术水平、建立一套运维制度提高管理水平的“三升一降两提高”。

“我们引进了管道音波检漏远程监测技术，对11条高风险站间管道运行进行实时监测，通过无人机巡航，辅以PCS系统管道压力运行报警，水域管道巡检时间缩短30%，单次管道刺漏面积下降62.92%。”无人机操作员赵国庆自豪地说。

“信息化建设是以高度数字化、网络化、机器自主学习为标志，融合物联网、大数据、云计算、认知计算等最前沿信息技术，具备全面感知、集成协同、预警预测、分析优化四项能力，助力高效勘探、效益开发，聚焦价值最大化，由智能机器和技术专家共同组成的人机一体化油气田。从2017到2020年，通过践行‘一张物联网、一个数据中心、一个云平台、一套管理制度、两项管理模式探索’，打造出一个可复制的样板，我们很有成就感。”采油三厂厂长何世伟由衷地说。