要求:最好结合自己实际工作。
参与方式:采取跟帖的方式参与。
评奖规则:由活动组织者评奖,并进行公开公布告示。
活动结贴:每周为1期,由安控数字化论坛擂台版主选定议题,半个月后(隔一期)擂台版主从所有参与讨论的网友中选出6个优胜者。
奖项设置:每期选出6个优胜者,其中:
一等奖1名:奖100MP(相当于100人民币),
二等奖5名,奖工控精美礼物一个(工控点点、工控T恤、工控徽章、工控工具四者任选一个,相当于65人民币)。 优先考虑参与次数少于3次的ID
活动发奖:MP评奖后一周内发放,精美礼物每月发放一次,统一在月初寄送。
北京安控科技股份有限公司
地址:北京市海淀区上地四街一号
邮编:100085
电话:400-0093-200 市场部
传真:010-62971668-6888
网址:www.echocontrol.com
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北京安控科技股份有限公司(简称“安控科技”),是专业从事工业级RTU(远程控制终端)产品研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业,拥有完善的RTU产品链,产品被广泛应用于石油天然气、煤层气、页岩气的开采、处理、管输、储配等各个环节以及环境在线监测、城市燃气、供水供热等管网监控领域,并已远销美国、加拿大、墨西哥、土耳其、哈萨克斯坦、土库曼斯坦、伊拉克、伊朗、韩国、泰国、马来西亚等国家。基于RTU技术,安控科技在油气、环境在线监测等行业开发出多款专业化经典产品,拥有完善的油气田自动化和环保在线监测专用产品。此外,安控科技还提供工业自动化产品的OEM/ODM服务,提供SCADA自动化系统和企业管理信息系统的集成服务。
安控科技通过了ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证,建立了先进的生产和检测平台,并获得了多项国际认证(如UL 、CE、EMC3级认证等),产品品质达到国际先进水平。
安控科技成立于1998年,位于北京市中关村科技园区海淀园上地信息产业基地。安控科技始终坚持以人为本的人力资源发展战略,建立了一支以高级工程师和专业研究生为骨干的研发团队,打造了一支经过市场历练的高效经营团队,锻炼和培养了一支优秀的管理团队。安控科技始终坚持自主创新的企业发展战略,已经拥有了商标、专利、软件著作权等各类知识产权百余项,覆盖了所提供的所有自动化产品和控制系统。安控科技的研发项目多次获得国家、北京市政府的研发资金支持,部分产品被认定为国家级火炬计划项目、国家重点新产品项目、科技部创新基金项目、商务部出口研发资金项目,受到政府嘉奖与资助。
作为中国自动化学会理事单位、中国自动化学会专家咨询工作委员会常务理事单位、中国自动化学会仪表与装置专业委员会委员单位、北京市中关村企业信用促进会的第一批信用企业,安控科技在国内同行业中较早的通过ISO9001质量管理体系认证,拥有系统集成、建筑施工、环保设施运营等各类资质。
本着“卓越品质,源于更高要求”的核心理念,“协作、严谨、勤奋、卓越”的企业精神,安控人必将以更可靠的工业级RTU产品、更先进的自动化解决方案和更完善的服务答谢用户、回报社会,为振兴民族自动化事业、创建民族自动化品牌而努力奋斗。
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下面以长庆油田如何实现数字化建设进行详细说明。
“九五”以来,长庆油田从生产、经营和管理的实际需求出发,组织建设了生产运行实时数据系统、人事管理系统、法律法规系统、计划财务系统、油气运销系统、设备管理系统、科技信息系统、企业文化系统、电子商务系统、电子邮件系统和办公自动化系统等十大信息系统。在油田生产、经营和管理中发挥了重要的作用。
1、搭建全公司快速、安全的信息高速公路
长庆油田公司的信息化建设必须为油田公司的主营业务服务,为生产经营管理服务,为公司全体员工服务。为了达到此目的必须建立起油田公司的主干高速网络,建立和完善公司各单位的局域网和公司广域网,建立和完善油田公司信息采集、发布和查询系统。尽快开通油田公司的电子邮件系统和办公自动化系统。
2、加强劳动资源、物流、资金流的管理
人才和劳动力数据库的建设与应用,可以有效和灵活地组织公司人力资源的配置,做到人尽其能,提高全员劳动生产率。电子商务的应用可以降低采购成本、减少库存积压、提高资金的周转率。因此,必须加强劳动力、物流、资金流的管理,建立建准建全相应的数据库和相应的应用管理系统。
3、勘探开发数据库的建立健全和应用系统的推广
企业管理依赖于对大量数据的分析,因而数据管理不仅是企业基础管理的重要内容,也是企业信息化建设的前提条件和基础,鄂尔多斯盆地开发已有三十多年的历史,进行了三次大规模的资产评价,发生了数以亿计的数据和资料,成为油田公司一笔巨大的无形资产,如何管理和应用好这一资产呢?首先要建立统一、完整、操作性强的数据代码编制系统,要建立规范的数据采集、录入制度,确保数据采集的高效、真实和统一,其次是利用先进的软件和设备建立企业统一标准和规范的数据库,在此基础上利用开发工具和软件,在统一平台下去开发和应用,为此油田公司专门建立一个勘探开发数据中心负责各类勘探开发数据的整理、汇集和处理。
4、贴近生产、结合实际、服务管理,建立综合信息应用管理系统平台
综合信息系统的建设其主要目的是让全体员工共享信息资源,提高生产经营和科研水平,这就需要各部门建立好本系统的信息系统,为公司领导和其它部门及时、准确、全面地提供本部门的信息资源。油田公司根据公司的现状和实际需求,建立了以十大信息系统为核心的综合信息应用管理系统平台:包括生产运行实时数据系统、人事管理系统、法律法规系统、计划财务系统、油气运销系统、设备管理系统、科技信息系统、企业文化系统、电子商务系统、电子邮件系统和办公自动化系统等。
5、更新管理理念,改变管理方式,信息化工作初见成效。
这些部门分系统具有数据录入、数据管理、数据查询和信息分析等功能。这些分系统在统一标准、统一平台和操作系统下由各专业部门建立、应用和管理。在油田勘探开发、生产运行、电子商务、油气运销、人力资源、法律法规、设备管理、科技信息、经营管理和企业文化等方面发挥了巨大的积极推动作用。生产运行系统已形成一个高效、快速、灵活的生产动态信息采集和发布系统,成为指挥生产和科学决策不可缺少的重要手段;财务系统的应用成为油田公司现代化企业经营管理的一个重要标志;SCADA系统、DCS系统以及网络技术的应用,为油田公司的生产、经营、科研管理发挥了很大的作用。
三、网络信息综合应用平台建设助推油田数字化
旨在规范管理工作、提高工作效率、共享管理信息的综合信息应用管理系统,已开始在油田信息管理工作中发挥了重要作用。
● 生产运行管理信息系统
该系统是立足于长庆油田土地、井位、管线、站库、储量等管理业务而运行的综合信息管理系统。以土地、公路、 井位、管线、水电网络及设施对象的空间信息流为基础,并以管理、维护、撤并、扩建、勘探、布井等业务管理需求为目标,收集、整理有关数据源,充分利用现有系统的数据资源,为油田管理的综合业务服务。具备先进性、综合性、实用性、实时性、开放性、灵活性、方便性、安全性、可视化和易维护的特点。加强了信息资源的全面分析能力,满足了各级领导和管理人员准确地了解和掌握资源分布和最新动态,详尽地察觉企业及市场的变化,及时地制定相应的应对策略。
● 勘探辅助决策系统
以勘探基础数据应用为主线,以对油区进行油气系统分析、数值评价与风险分析为重点,从而摸清油藏分布规律为目的的勘探信息系统已基本建成。其中基础数据库已有几万个数据,包括全公司的基础数据、试油数据,探井的测井曲线数据及三维迭后处理地震资料。同时,重点开发了岩性数据成图和测井曲线成图软件等十几个应用软件。进行资源评价和盆地模拟时使用地层分层数据、录井数据、分析化验数据实现了直接从勘探数据库中提取,初步实现了利用勘探辅助决策系统进行探井井位部署等。
● 开发信息管理系统
为了充分利用开发生产数据,建成了开发信息系统。该系统是一个以开发静态、开发动态、开发实验资料等为主要内容的管理系统,基本覆盖了油田开发生产的全过程,主要包括了油田开发规划、实验、采油、作业、监测、集输、储量、油藏工程等方面的内容,分油田、分区块、分开发单元的开发资料实现了快速查询、对比,该系统的应用进一步提高了油田采油生产管理与开发方案的部署水平。
● 采油工程信息管理系统
采油工程信息系统是为了扩大信息技术在优化压裂设计、防砂预测和防治、水平井井眼跟踪设计和控制以及开发井网的合理布署等方面的应用,为新油田开发和老油田开采优化设计方案而建设的。采油工程信息系统已完成了采油工程数据库的建设工作和天然气、热采的数据入库工作,主要包括采油作业和采油生产管理两大部分的内容。在油田作业设计、采油工艺措施选择等方面进行了计算机优化管理试点工作。
● 中油财务集中核算系统
应用了基于C/S体系的《中油财务集中核算系统》,由财务资产处管理,各个采油厂安装客户端进行远程业务处理和远程查询。该系统以业务流程为基础,实现了财务数据的录入、汇总、报表生成和打印、数据导出等功能,实现了财务报表的审核和审批。该系统在公司的应用,解决了资金流问题、保证了企业资产的安全性、会计资料的准确性和可靠性,提高了企业经营效率。通过使用,使财务核算将更加规范,财务信息将更加真实、有效,快捷、及时,财务职能发生了重大转变,财务管理运行成本明显节约,取得很好的应用效果和经济效益。
● 电子商务物资管理系统
电子商务物资管理系统采用当前较为流行的 B/S 开发模式,非常适应油田单位分布广泛的特点,能够很好的满足移动办公的需要。该电子商务系统共包括计划管理、采购管理、合同管理、库存管理、价格管理、供应商管理、财务管理和质量管理八大功能模块。该系统的应用在油田物资采购中发挥了巨大的作用,达到和实现了网上申请、网上审核、网上询比价、优选供应商、网下验资办证、物资统计报表的网上查询和上报下传的应用效果和目的。全面推行物资采购“阳光交易”,进一步提高了物资采购的质量和经济效益;通过实行网上物资配送,生产急需物资实现了及时反应、快速准确送达,保证了生产的顺利进行。极大的提高了工作效率和物资采购过程的透明度,规范了业务处理流程。使油田公司各个部门业务实现了网络化、数字化,提高了现代化管理水平。
● 网络视频会议系统
该视频会议系统是一个完全符合国际标准,基于TCP/IP协议的开放的视频会议系统。它综合了各种视频会议的先进技术于一身,在现有的网络上开展多媒体应用,适合会议、远程讨论交流、远程培训等会议应用,真正实现了多网合一。本系统利用长庆油田公司现有的专用光纤和微波广域网络,具有良好的实时性和交互性,能够进行视频、音频、文字(电子白板)等数据文件、应用程序等信息的互通,达到高效率通讯传输的目的。包括行政会议、商务会议、技术讨论、技术培训等。该系统会议模式功能强大,运行管理简单方便,并且提供强大的扩展能力。
●工业自动控制系统
在企业信息系统建设中,实时的工控系统起着非常重要的作用,它可以采集控制系统中的实时数据,及时监测现场情况,并可以对取得的实时数据进行优化、分析,从而达到生产设备正常运转、降低生产成本的目的。长庆气田的SCADA系统已成为国内同行业中规模最大的系统。选用了当前第三代视频监视系统,具有网络性、自动报警、音频监视等特点。自控数据传输PLC程序及工控机均可通过网络来实现远程维护,从而实现对集气站站控系统的远程维护,自控系统的远程监控。依靠计算机实现报表资料自动生成和相关记录、信息的计算机录入,并集中管理、远距离收集、及时处理和上报。实现现场关键点的安全报警,逐步取消频繁巡回检查和繁多资料填写。
油田公司站库的自动化控制管理主要包括自动采集油气集中处理站原油处理、计量、外输、消防、污水处理和供热等工作参数,通过应用先进的监控软件完成数据的处理,实现面向过程的全部检测、调节和顺序控制运算,这主要对温度、压力、流量、液位、界位的检测、监视、PID调节、各种复杂调节和先进控制算法,各种阀门的开关、各种电机的启停等,顺序控制,各种设备运行状态的监视及连锁保护等,实现实时工况、参数设置与调节、直观显示与打印功能;并通过全方位的可控摄像头和红外线装置用于直观监控站内所发生的情况,并通过数字化图像工作站运用报警软件进行分析,发出闯入和异常情况报警等。
长庆油田公司工控系统的建立,保证了生产计划的及时、合理制订,生产部门能根据生产过程中的检测参数对过程控制实时跟踪和调整,并把结果信息传输到MIS系统上共享使用,起到数据桥梁的作用。
三、信息基础设施是数字油田建设的保障
经过“十五”期间的持续投入,新疆油田公司已具备了较为完善的信息基础设施,保障了数字油田建设的实施。
目前公司拥有各类计算机设备7000多台,接近于每2名员工拥有一台。在科研领域,配备了200多台专业应用工作站,引入33节点、288节点、664节点高性能PC Cluster系统各一套,用于油藏数值模拟和地震资料处理等,使科研水平得到大幅度提升。
在网络建设方面,利用新疆石油管理局通讯公司环绕准噶尔盆地的通信光缆资源,建立了公司机关与12个二级单位之间100M∕1000M带宽的高速光纤传输网,确保了数据的远程传输、应用和异地备份。中国石油新疆区域数据中心即依托于新疆油田公司网络中心良好的基础条件而建立,吐哈油田、乌鲁木齐石化、独山子石化、克拉玛依石化、新疆销售公司、中国石油运输公司、新疆石油管理局、西部管道公司等单位的计算机网络汇接于此,再统一接入中国石油广域网。
四、生产自动化是数字油田建设的重要内容
数字油田的建设要求实现油气生产全过程计算机监控、分析和关键指标自动预警,因此生产自动化建设就是数字油田建设的必然组成,也是实现油田高效开发、降低消耗、安全生产、提高效益和管理水平的必由之路。
1994年,位于古尔班通古特沙漠中的彩南油田生产自动化系统建成投用,实现百万吨产能百人管理的目标,标志着新疆油田的生产自动化水平达到国内领先。此后,在准噶尔盆地中又相继建设了北三台、石西、陆梁、盆五等高度自动化水平的油气田,其中陆梁油田的原油生产能力已超过200万吨∕年。2006年,自动化油气田的油气产量占新疆油田原油总产量的31%,天然气总产量的64%。
油田生产自动化系统的应用实现了生产监测和现场处理问题的分离,形成了新的生产运行模式。油田中控室通过实时监测发现问题并发出指令,巡检人员接到指令后驾车到现场解决问题。这种模式不仅使工作效率大幅度提高,也使沙漠中的工作条件得到改善。通过应用计算机网络技术,彩南油田将中控室迁至120千米以外的生活基地,遥测遥控油井生产状态,效果良好。
生产自动化建设的另一个重要方面是实现自动采集的实时数据远程传输和共享应用。通过对这些数据的综合分析,找出生产中存在的问题和规律,用图表等方式表示出来,供相关人员在网上快速查询并采取相应措施,从而提高油田生产管理的水平。
2003年,利用卫星和计算机网络通信技术,解决了探井井场录井仪等现场设备采集的实时数据远传至基地的问题,为基地业务领导和研究人员及时掌握现场情况并快速做出决策提供了有效手段。
2005年,公司将计算机网络延伸到具有自动化生产设施的重点生产站库,制订了DCS等自控系统采集的实时数据转入关系数据库的结构标准。2006至2007年年实施了50个重点生产站库自动采集的实时数据远传至新疆油田生产指挥系统数据库,实现生产自动化数据的远程再现和共享应用。
第四阶段是自动化阶段:自动化应该是伴随整个数字油田建设全过程,在数字化、网络化和可视化阶段都有自动化技术的应用,但是是局部的,本文指的自动化是油田生产全过程、全方位的自动化,一是所有生产数据的自动采集、传输和储存;二是生产的自动化控制,包括对每口油井及设备的远程控制,自动优化各种方案,包括压裂方案、钻井方案、传输方案和开发方案等;三是出现各种异常情况自动报警、自动关停。
第五阶段是决策智能化:这个是数字油田建设的最高阶段,也是信息化发展的最高阶段,它是在油田开发的历史进程中,将积累大量的知识和经验转化为智慧,结合当前油田生产的实际情况,做好数据挖掘、知识管理、过程控制、人工智能,让管理者决策智能化,生产过程智能化,油田开发智能化。
数字油田是信息技术发展的必然结果,是信息化发展的高级阶段。数字油田建设有它的长期性和艰巨性。数字油田目标的实现是分阶段的,不能一撮而就。数字油田建设必将带来管理革新,必将推动企业流程再造和企业再造,为企业带来巨大的经济效益和社会效益。
新疆油田分公司隶属于中国石油天然气股份有限公司,是以油气生产、集输和勘探开发研究为主营业务的特大型油气生产企业。经过半个世纪的勘探开发建设,共发现了26个油气田,成为我国西部第一个千万吨级的大油田。为了进一步提高信息共享的程度,实现数据资产化,全面实现新疆油田数字化的目标,2000年年初,新疆油田分公司制定了“十五”规划,提出将信息化工作作为公司的主营业务,要像抓勘探、开发工作一样来抓信息化工作,制定了“统一规划、统一标准、统一平台、统一管理”的信息化建设原则,实施新疆油田信息化建设的“三步走”工程。第一步是实现“档案资料桌面化”,即基础数据进入数据库,在计算机上可方便地查到;第二步是“业务工作桌面化”,即实现数据资源共享,报表、公文处理等在计算机上完成;第三步是实现“新疆油田桌面化”,就是利用先进的信息技术建设数字油田,把物理的油田放在计算机上进行研究和管理。在数据库建设方面,提出了“急用先建、边建边用、以用促建”的建设策略。在技术方案上,结合信息化相关的前沿技术,如元模型技术、模型驱动技术、web服务技术、工作流技术等。
信息集成平台的应用模式
油田业务应用系统采用“二级定制”模式的进行应用开发。 所谓“二级定制”是以软件资源和业务资源中心为基础,通过定制发布一个满足某一类业务需求的软件平台系统,称为业务平台;用户利用业务平台根据业务需求定制具体的业务
应用。例如,数字空间平台定制GIS平台,GIS平台再定制一个具体的GIS。“二级定制”采用多层级模型驱动的思想,定义了一组描述软件资源、业务资源的元模型,形成软件资源中心,是第1级定制的核心。在第二阶段,以存储模型为中心,建立了报表、录入界面、查询、图形等多种面向业务的元模型,通过不同模型之间的转换,实现了业务的“所见即所得”的定制模式。
建立了四层元数据结构中的系列元模型(Meta Model),开发了元模型对应的模型建模、模型管理、模型执行的软件组件等元模型资源;设计了管理元模型资源的元一元模型(Meta—Meta Model),及元一元数据管理系统。
在元模型资源的基础上,开发了资源发布系统。根据平台的功能定义,选择相应的资源,通过一致性检查、系统集成,创建相应的元—元数据,打包发布成为一个面向业务的应用平台。该平台在安装后,可实现具体业务定制、管理和运行。
油气勘探生产信息系统
油气勘探生产信息系统以数据库为基础根据油气勘探生产信息管理的数据采集、报表处理、数据传输、信息发布等需求而开发的一套软件。该软件可实现信息管理的“标准化、规范化、网络化”和信息传输的“及时、齐全、准确”,提高信息管理水平。该软件系统的结构设计合理,功能完善,移植性强,在保护油气勘探中原有数据资源的同时,轻松构建适于自身的管理系统;其上网发布,快速准确,实现了数据库信息动态发布,动态更新,使油田各部门能够及时准确的了解最新动态;该系统设计中可灵活自由定义报表的功能,解决了油田中报表多,样式复杂的问题,要求实现了一次定义,随时修改,永久使用的愿望;储存系统数据库中的数据资源可全面共享,实现了油田中的各部门之间数据的传输;油气勘探
生产信息系统实际上是为油田信息管理建立一个基本的框架,它采用在数据库中以系统表的方式管理控制整个系统的运行。改变系统表的设置数据,可以实现系统功能的扩充及转换,所以该系统具有较强的伸缩能力与适应性,是一个开放式的信息管理系统,使各油田能够根据自己的需要,快速便捷的建立起相适应的信息管理系统。
该系统适用于整个油田勘探领域,按数据的流向和专业关系对勘探信息进行分类,设计、采用“纵向分层次,横向分专业,按时间分期维护”的立体分类结构模式。纵向上分为“动态、静态、统计”三层,横向上分为“管理、科研、生产”三个类别,共计29个专业类数据。
集成化的油田应用软件体系
利用业务应用支撑平台,定制包括油田生产管理、油田成果管理、油田经营管理、数据中心支持、综合决策在内的51套业务应用系统上线投用。
平台系列软件与业务应用系统,形成了一个庞大的应用软件体系。由于这些软件体系遵循共同的元模型标准、模型标准,采用一致的体系架构,因此它们之间相互可实现无缝集成,数据共享。
据了解,近年来华北油田公司大力发展信息技术,打造“数字油田”,截至今年5月,已建成集团公司信息总体规划统建系统11个,通过A1、A2项目配套实施,完成绝大部分勘探开发历史数据整理和加载,信息技术支撑主营业务发展能力进一步提升。
“六统一”实现主营业务数字化
据华北油田信息中心主任龙伟介绍,华北油田公司的信息化建设大致可以分为三个阶段:早期属于单机运行阶段,基本上是以单机运行为主;接下来为联网运行阶段,随着网络技术的发展,实现了生产信息在网络的传输,数据集中到中心的服务器上,在一定程度上实现了信息的集中和共享;最近是统一规划阶段,随着中石油集团公司统一编制了信息技术总体规划并逐步实施,信息化建设取得了较大的发展,视频会议系统、A1、A2和ERP等信息总体规划项目的建设和应用,提升了油田的信息化水平。
“信息化不仅改变了我们的工作条件和方式,也改变了我们的日常生活”,龙伟表示,改变体现在生产经营信息获取实时化效率大幅提高,生产经营管理更加精细化,管理方式更加规范和科学化,信息网络已成为工作和生活必不可少的工具。
在新的阶段,华北油田公司的信息化建设,按照集团公司“六统一”的要求和“十字”方针,贯彻落实信息技术总体规划,同时开展华北油田特色的信息化项目,全面支撑主营业务发展。
在山西煤层气开发过程中,按照传统管理方式需要1300人。考虑到控制用工总量不超过400人,又是丘陵山区,气候变化影响大,巡检时间长,相对整装集中等特点,为实现煤层气田的精细管理和开发必需要全面实施数字化自动化建设。按照统一规划,统一标准,统一设计,统一管理,统一投资,整体实施,采用MICWILL和光缆组网实现网络全覆盖,建成我国第一个规模化数字化煤层气田。目前,集团公司正在做油气生产物联网系统的论证和试点工作,这个项目就是将自动化技术与以网络、数据库等信息技术结合起来,实现对油气生产过程的监控和管理。
在石油勘探数字化方面,已经完成了集团公司勘探与生产技术数据管理系统的推广实施,该系统面向石油与天然气勘探开发综合研究业务,主要用户是勘探开发综合研究人员,旨在建立规范、统一、安全、高效的现代化勘探开发综合研究和数据管理服务体系,并通过建立勘探开发统一的数据模型和标准,逐步形成规范的工作流程,建设勘探开发研究项目环境和信息共享平台,实现勘探开发一体化,提高研究、设计、规划与决策的科学性。目前该系统已经上线运行,实现了勘探与生产技术数据的集中管理,完成了历史数据的电子化工作。还完成了油气水井生产数据管理系统的推广实施,保证了生产数据及时获取和正常应用。
目前华北油田已经建成了一套大屏幕显示的应急指挥系统,通过网络可与各单位进行生产指挥联络,发生紧急情况,可以与现场指挥车进行实时联网,开通数据、视频、音频通信,配备有现场单兵设备,可以召开现场视频会议,还可利用移动通讯设备和海事卫星直接与现场联络,目前正在积极配合集团公司项目组开展生产指挥系统推广前的准备工作。
为“数字华北油田”奋斗
据龙伟介绍,数据中心建设是“数字油田”的核心任务之一,目前华北油田正在规划数据中心建设。从管理层面来讲,数据中心承担着“数字油田”的数据集中管理和应用。这就要求打破专业管理的界限,实现数据集中管理。
“十一五”以来,随着集团公司信息技术项目的不断推广和应用,目前生产数据流、信息流实现了规范化管理,数据共享程度得到了较大的提高,尤其是随着勘探与生产技术数据管理系统、油气水井生产数据管理系统、勘探与生产ERP系统、档案管理系统等一批项目的建设和应用,实现了数据的集中存储和管理,奠定了数据共享的基础。
2010年,油田公司开展了战略课题研究,组织制定了《华北油田公司信息技术“十二五”总体规划》,总结回顾了华北油田“十一五”信息化建设现状和应用效果,全面分析了“十二五”信息化建设需求,制定了“十二五”信息化建设的重点内容,提出了投资建议。“十二五”期间,油田信息化建设将包括数字勘探评价项目、数字开发项目、数字采油工程项目、数字地面工程项目、油田生产自动化项目、生产指挥系统项目、数字经营管理项目、“三安”工程项目、社会保险管理信息系统升级完善、基础设施项目等十个大类,43个项目。
“十二五”期间,华北油田的信息化建设的目标就是:以“数字华北油田”为奋斗目标,优化信息资源高效配置,统筹信息规划部署,突出重点项目建设应用,积极稳妥的推进信息化建设,为公司发展提供强有力的信息技术保障。在目前信息化建设的基础上,通过“十二五”期间的建设与推广,建立起比较完备的信息系统与应用体系。到2015年基本建成支持油田公司主营业务发展的,网络畅通、安全可靠、统一集中、先进适用的数字华北油田和数字华北矿区信息系统平台。
据龙伟介绍,在具体实施上将围绕公司生产经营目标和建立现代企业制度的要求,充分应用现代信息技术,建立完善的信息标准规范体系;加强信息基础设施建设和生产自动化建设;不断完善数据管理和共享应用体系,切实保障信息安全;进一步提高信息技术在勘探开发研究领域中的应用水平;在统一平台的基础上,重点实施勘探开发数据建设和应用系统建设,对公司的数据资源和信息系统进行一体化整合,建立集生产管理、经营管理及辅助决策为一体的集成应用系统,形成规范合理的业务流程和数据流程,全面提升公司的整体管理水平和经济效益,从而实现信息化与油田企业的“深度融合”。
榆树林采油厂油田数字油田建设的实现
项目包括榆树林采油厂第一作业区采油一工区、二工区和十工区辖区内的油井、注水井站点(转油站、试点站)、工区计量站等工艺站场和井口。
方案包括油井的远程监视与控制、注水井的参数检测、工区计量站掺水工艺检测与掺水流量调节、注水井工艺参数检测与调节、站点工艺参数的检测与工艺过程监控。
目前厂区、作业区及站点之间已经建有高速主干光纤网络,但计量间井口和站点之间均无通信链路。计量间分布在站点的周边区域5KM范围内,油井、水井大部分分布在工区计量间周边1KM范围内。系统通过建立无线通信网络实现井口到工区计量间、工区计量间与站点之间的通信链路,在通过站点的已建网络实现整个作业区井口、工区计量站和站点的无人职守功能,在作业区设综合监控平台实现生产管理,并在厂区实现整个辖区所有生产管理与调度功能,并为未来对生产数据进行进一步分析和加工打下基础。
整个系统分为厂区、作业区、站点和井口四级设计,为未来对生产数据进行深加工做好准备。
目前在厂级、作业区和站点之间已经具备光纤通信能力,在站点与计量间之间还没有网络链路,最远距离约为5KM左右;计量间与井口之间没有网络链路,最远距离不超过1KM(大部分);
根据用户的要求,在井口(抽油机井口)需要实现防盗功能,在井口设防盗保护箱,并对保护箱状态进行检测,出现异常进行报警;井口数据通过近距离无线设备传输至计量间,并通过无线网桥上传站点和作业区;从而实现本地站场、计量间和井场的实时检测和远程控制,在工区监控集中生产监控平台,可以实时监视下属站点和井场的生产,并可以下达生产调度指令,在厂区设置数字化监控平台,实现整个厂区各生产单元的远程调度、管理和数据的统计分析等功能。
一、数字油田
数字油田是实体油田在计算机上的虚拟表现。它实际上是一个由网络、系统、数据、标准、管理等构成的庞大复杂的信息系统。 数字油田最大的特点就是油田实体的数字化,实质是对真实油田整体及其相关现象的统一性认识与数字化再现, 是一个信息化的油田。人们通过与该虚拟体的互动,不断加深对油田地质特征的理解、优化勘探开发过程、提升经营管理能力,从而为油田企业赢得更大的经济效益。
二、数字油田建设框架:
图1:数字油田总体建设框架
数字油田的核心价值在于推进油田企业核心利益的快速实现。油田信息化建设是一项庞大的系统工程,
建设指导思想:即统一规划、统一标准、统一平台、统一管理
主要建设内容:主要围绕以基础设施、软件、数据、标准和管理等五个方面开展建设,按照整体性、条块性、层次性进行部署和实施。
实施策略:在实施过程中,采取“统一规划、分布实施、急用先建、以用促建”的策略,使油田信息化走上了一条建用互动的良性发展轨道。
这里我们以中石化川西气田调度系统的数字化油田建设为例:
1.基本介绍
随着油气田生产规模逐步加大,以人工记录并用电话和传真进行信息传输的方式已在很大程度上制约了采输生产的发展,不能适应信息及时传输和快速决策的需要。因此,利用通讯、网络工程、数据仓库、企业计算以及信息处理等多个领域的先进技术,进行源头数据的自动化采集与传输,实现远程数据中心存储,以便进行更深层次的挖掘与利用已成必然。
在数字化气田的指导理念下,川西采气厂需要构建一套功能完善、性能稳定的调度管理系统,并根据现场站点的规模,功能和地理位置等条件,形成以流量计算机、数字仪表和手持PDA等多种采集方式的远程数字站点,实现对川西气田主要站点(气井)的实时监控管理。
2.调度中心
调度中心系统需采用基于分布式结构的相应数据库(这里采用pSpace企业级实时数据库),且要求数据库可任意组建应用模式,支持C/S和B/S应用,它可以提供丰富的企业级信息系统客户端应用和工具,大容量支持企业级应用,内部实现高数据压缩率,可实现历史数据的大量存储,灵活的扩展结构可满足各种需求,具备广泛的安全性和可跟踪性。
以企业级实时数据库为核心的系统结构图
3. 远程数字站点
数据传输方案
川西采气厂的100余座远程站点分布在成、绵、德3市的各个地区,分布范围广阔。在此实际条件下,首要通讯方案采用GPRS无线数据远传方式,在现场数字站点采用工业级GPRS无线通讯DTU做为数据远传设备,由于各个站点移动无线信号覆盖较好,大部分站点数据刷新周期小于5秒。
现场站点(流量计算机、数字仪表、PDA)通过RS232/RS422/RS485与气田设备采集点连接,接入中国移动GPRS网络,通过ADSL与数据中心数采机的固定IP建立TCP/IP连接。该网络对气田信息采集点的接入地点、时间、数量没有限制,可以随时增减。可以满足山区、偏远地区和跨地区接入的需求。
GPRS无线组网典型结构图
流量计算机站
规模较大的配气站采用流量计算机做为现场数据采集监控设备,通过流量计算机的RS-232接口将现场数据通过无线数传DTU传回数据中心。因已建成的各个流量计算机站采用不同的流量计算机系统,因此数据中心需要根据不同的系统开发相应的通信程序,力控目前支持多种流量计算机站的数据接口,可以满足不同系统的需要。
数字仪表站
规模较小的配气站采用数字仪表做为数据采集监控设备,通过仪表的RS232接口将现场数据通过无线数传DTU传回数据中心,替代原来由气站工作人员手工抄表的方式。各个站点采用不同的厂家不同型号的数字仪表,因此数据中心需要根据不同的仪表开发相应的通讯程序。力控目前支持上千种仪表的数据接口,如比较常用的爱拓利、VEMM、苍南、浙江天信等。
PDA站点
在一些不具备实施自动化数据远传的站点,仍使用机械式仪表的站点,采用手持PDA做为数据远传终端,由场站工作人员手工将测点数据写入PDA,再由PDA通过移动GPRS网络传回数据中心,实现数据采集。这种方式改造系统投资小,效果明显。避免了烦锁的人工抄表以及减少误报率。
4. 总结
整个SCADA系统运行至今已有一年,调度中心数据库系统运行稳定,数据接收正常,数据刷新周期小于5秒。
通过SACADA客户端或IE浏览器,可在各站点的工艺流程图上对温度、压力、差压、瞬时流量、累积流量等工艺参数进行实时监控,同时可以查看个站点的月报,日报和产量报表,浏览各站点参数的实时趋势和历史趋势,设置各参数的上下限报警,还备有日志记录,可查询系统启停记录、用户登录记录、参数设置更改记录和报警记录,同时该系统还纳入了中石化西南分公司门户系统,初步实现了建设数字化气田的要求。
这里我们以渤海“数字油田”建设规划为例加以说明:
(一)对“数字油田”的理解
渤海“数字油田”是“数字海油”的重要组成,是目前国际能源上游行业一体化整合运营的典型模式。
其含义是运用IT技术手段,实现技术、人员和业务流程的协同,整合、优化现有流程、组织及各类资源,打破地域、部门、学科间的障碍,追求全产业链的协同,最终实现提高收益、降低成本、管控风险。
渤海“数字油田”将围绕“一条主线、二个基础、三类系统、四个中心”,统一规划、分步展开。
在推进过程中,抓好“两个基础、四个中心”的建设,实现以资产管理为核心的管
理模式的转变,同时做好“三类系统”的建设工作。
一条主线:以油田为单位的油田资产管理成为未来打通专业划分、一体化运营的重要管理维度;
二个基础:综合运用有线网络、无线网络、海底光纤、卫星通讯等手段,加强海岸间、区域间网络通讯基础,建立以E&P专业数据管理为核心的数据管理基础,加强数据整合应用;
三类系统:以ERP和商业智能为核心的经营管理和决策支持系统,公司统一组织设计和实施,以海上油气田设施为核心的地理信息系统,以数字文档管理为核心的知识管理系统;
四个中心:包含:钻井作业中心、生产作业中心、应急指挥中心和油藏研究中心;其中,钻井作业中心和生产作业中心将为新建项目。应急指挥中心和油藏研究中心将充
分利用现有资源进行功能拓展。
(二)建设的内容
1、建设内容之一:网络通讯基础
2、建设内容之二:数据管理,改变现有业务条块化建立数据库的局限,在分公司层
面对现有库进行整合,实现数据标准化管理和充分共享
3、建设内容之三:钻井作业中心。支持钻完井作业,基于对现场实时数据的获取和
跨专业(钻井、油藏、地质、定向井等)的协作
基于对现场实时数据的获取和跨专业(钻井、油藏、地质、定向井等)的协作,钻井作业中心能够提供24×7的专家支持和指导,从而保证现场的钻完井作业优质、高效的完成。
4、建设内容之四:生产作业中心。将实现远程支持日常生产作业,并最终实现自动
控制
通过提供专家支持和24×7的指导,生产作业中心能够给生产作业提供很好的支持和帮助,这些支持和指导都是基于来自于现场的实时数据和跨越专业和部门限制的协作
5、建设内容之五:油藏研究中心。以数字油藏为核心,实现一体化油藏地质研究与
生产作业紧密结合