油田地面工程技术管理综合平台的开发与应用

以油田"数字化建设"为技术背景,以"统一标准、统一平台"为指导思想,与基础数据库紧密结合,利用成熟的地理信息系统软件产品,开发了地面工程技术管理综合平台。平台以大场景航拍影像图(土地、村屯、水系、高程)为核心,通过对物理油田所包含的专题信息数据(井场、站场、道路、电力线路等)进行数字化虚拟建设。建立油田数字化环境,将三维模型和地理信息数据与生产过程中的动态数据智能采集相结合,对油田生产和管理的各种方案进行模拟、分析和研究,优化资源配置,降低生产成本,实现油田基础信息在线查询、统计、应用分析、辅助决策等综合信息服务。     

油气田地面建设数字化建库探讨

随着长庆油田的快速发展,地面建设工作量巨大,在工程管理上已建及在建工程的数据没有随时采集,日常管理与业务流还处于纸面或者口头传递阶段,数据使用效率低,历史数据没有高效用于决策,难以适应大规模建设的需要。目前,建设单位、设计单位、工程管理部门对数字化管理平台应用都有十分迫切的需求。针对国内基于地理信息软件平台的油田地面工程数字化与建库研究现状,提出了基于地理信息软件平台建立起适应长庆油田地面建设管理需求的场、线、站、库地面工程数字化库,实现按某一或诸多参数直观显示拟建、已建工程及地形地貌的场、线、站、库网络。平台的建设将满足井位优选、地面工程设计方案优化,设计管理、标段划分、工作量确定、油气田地面工程维护管理等需求,并实现流程再造,有利于降低油气田开发成本,满足大规模建设的需要。     

GIS技术在站场数字化管理平台中的应用

油田地面建设工程日趋复杂,产生了大量繁杂的信息,这些信息表现为多系统、多层次、多式相和空间相关性,严重影响油田工程建设管理。为此,建立了站场数字化管理平台,该平台充分应用GIS技术,集成DEM、DOM与DLG等数字产品,以联合站为单位建立三维模型,展示联合站地面系统地理现状、系统规划、站间布局、管网分布、生产运行、设备参数等一系列数字信息,以动画形式模拟运行工艺流程的设计与规划、仿真计算等。通过系统平台动静态信息查询、数据统计报表、生产模拟运行等功能,有效提高了油田生产管理水平,为辅助规划设计及教学培训等提供了基础平台。     

数字技术赋能海上油田开发

数字技术赋能油田是未来石油行业发展的大趋势。渤海油田通过建立现场级物联网、应用人工智能与大数据、创建三维数字化工作平台,初步实现以数字技术赋能海上油田开发模式。打通边缘物联神经末梢,实现物联网全面感知、可靠传递,形成数据驱动的油藏、注采、安全、设备设施智能管理闭环,实现在役海上生产设施智能运维,极大地提高了海陆的连通性和运营效率,以数字技术助力渤海油田高质量发展。在阐述海洋智能油田建设基础上,对智能孪生、云边协同等未来可降低网络和IT资源消耗的智能油田建设技术进行了展望。应用数字技术赋能油田开发是海上智能油田建设的成功尝试,已取得了初步成果,未来推广空间广阔。     

油田生产指挥中心管理平台的搭建与构想

朝阳沟油田面临着辖区面积大、井区分布零散、管理难度大、人力成本高等实际问题。为有效促进油田管理水平提升,逐步实现由数字化油田向“智慧油田”迈进,通过分析朝阳沟油田数字化建设的现状,结合油田实际,基于物联网、云计算、人工智能等技术,提出了朝阳沟油田生产指挥中心管理平台的建设方案。实施完成迁移工程和改造工程后,实现油田生产调度、电力调度、雷达监控中心等生产数字化系统整合。设计了涵盖生产管理、上位机监控、机采管理、工业安全等子系统于一体的生产管理平台,实现油田生产数据和视频监控信息汇聚、分析、预警和管理功能。平台运行后将满足油田不同层级用户在统一系统中开展管理与决策,对提高管理水平、减少用工总量、节约人力资本、促进油田高质量发展具有重要意义。     

规模应用物联网技术 助推老油田地面系统提质增效

近年来数字油田建设快速发展,油田企业对如何提高生产效率、实现油田可持续发展需求迫切。中国石油大港油田公司自2004年开始地面优化简化工作,突破传统的计量及配水方式,开展油水井数字化建设,实现软件量油、稳流配水,形成了"港西模式";2008年按照地面工程标准化建设要求,全面完成油水井数字化升级改造,同步开展管道、站库数字化建设,实现了管道实时在线监测、自动报警;2013年开展中小型场站无人值守数字化建设,建成"王徐庄模式",实现少人值守、集中监控、站库管理现代化;同步制订发布标准规范,建立健全运行管理体系。数字油田建设中,物联网技术和信息技术的规模应用,实现地面系统建设规模缩减、生产方式转变、劳动组织优化、管理水平和管理效率显著提高,为老油田效益开发、油田企业提质增效、可持续发展提供了有力支撑。     

规模开展物联网技术 应用助推老油田地面系统提质增效

近年来字油田建设快速发展,油田企业对如何提高生产效率、实现油田可持续发展需求迫切。中国石油大港油田公司自2004年开始地面优化简化工作,突破传统的计量及配水方式,开展油水井数字化建设,实现软件量油、稳流配水,形成了“港西模式”;2008年按照地面工程标准化建设要求,全面完成油水井数字化升级改造,同步开展管道、站库数字化建设,实现了管道实时在线监测、自动报警;2013年开展中小型场站无人值守数字化建设,建成“王徐庄模式”,实现少人值守、集中监控、站库管理现代化;同步制订发布标准规范,建立健全运行管理体系。数字油田建设中,物联网技术和信息技术的规模应用,实现地面系统建设规模缩减、生产方式转变、劳动组织优化、管理水平和管理效率显著提高,为老油田效益开发、油田企业提质增效、可持续发展提供了有力支撑。     

杏北油田地面系统提质增效分析及措施

杏北油田进入高含水开发后期,地面建设规模大、生产耗能设备体量多,地面系统围绕提质增效目标,需做好建设源头、运行过程和数字化提效挖潜。源头上加大优化简化力度,产能区域深化“三优一简”,非产能区域推进老系统区域优化调整,促进降本增效。运行中突出系统与节点相结合,完善集调气管网,优化集输和注水两大能耗系统运行,应用节能提效技术,实现多集气少耗能,促进提质提效。推进数智油田建设,完善大中型站库集中监控和数字化油田建设,探索智能化辅助技术,助力管理提效。结合油田新的发展形势,分析地面系统提质增效存在的区域低负荷、产能效益达标难、能耗控制难度大等问题,明确了今后一段时期的对策及措施,有效挖掘提质增效潜力,为油田高质量发展助力。     

油田智能生产指挥平台建设

本文结合油田现场实际详细论述了油田生产管理信息化应用情况,探讨智能生产指挥平台建设方案。指出海拉尔油田借力集团公司统建的信息系统平台,融合GPS定位系统和网络地理信息技术,通过传感器、视频监控等设备对现场数据图像实施采集,利用传输网络将数据上传至数据库和服务器中,建立井站库智能巡检和地面生产管理系统,实施油水井、管网、站库数字化管理;采用业务流程表单作为网络化平台传递信息的载体,满足各部门高效协作与沟通的需求,深度挖掘生产环节产生的数据资源,构建业务模型,辅助油田生产经营分析,为管理层决策提供信息和数据支持,保障油田生产安全高效运行。     

油田地面工程建设信息化集成与应用探索

油气田地面建设工程类别多、施工地域广、建设周期长、参建单位多、施工环境复杂、质量安全环保风险高、资料收集归档效率低,在地面建设全过程管控、现场监管、施工相关资料集成及利用上面临诸多问题。数字化转型、信息化建设是推动高质量发展的重要举措,地面建设亟需探索新的管理理念和工作方式替代传统模式。油田地面工程建设领域依托油田基础设施、网络资源,构建“基本建设运行管理+智慧工地+数字化交付”的信息化系统架构,实现油田范围年度地面建设工程项目在线全生命周期管理,为建立地面建设知识图谱、施工进度预测模型提供基础,助力进度、质量、安全、投资智能化场景建设。     

基于虚拟现实的炼油企业过程模拟仿真系统——虚拟炼油厂及其应用

With the combination between system simulation and virtual reality,we have established an integrated virtual refinery simulation platform,and analyzed the overall design and principal architecture.This paper introduces a simulation algorithm about a refinery based on virtual reality,and explains how the algorithm can be applied to the virtual refinery integrated simulation platform in detail.The virtual refinery simulation platform,which consists of a three-dimensional scene system,an integrated database system and a dynamic-static simulation system,has many applications,such as dynamic-static simulation of key process unit used as process control and oil tank blending simulation for scheduling.With the visualization and human-computer interaction for acquiring production and process data,this platform can provide effective supports on staff training related with monitoring,control and operation in refinery.Virtual refinery can also be web published through the internet and it is helpful for the distance training and education.     

基于COMOS平台的数字化工程设计

为了探索在工程项目中进行协同设计,数字化交付和一体化运营的新技术、新模式,介绍了具有全周期、多专业协同工作的工业数字化设计、建设和生产管理的COMOS平台,利用其中的不同功能模块进行了工艺、电仪、自控等专业的设计,并建立了一个完整的虚拟数字化控制系统。利用COMOS和SIMATIC PCS 7控制系统的特定的数据接口,轻松实现数据交换及逻辑图和控制程序之间的互相转换。应用结果表明:该工程项目的数字化设计实践探索为同类智能工厂工程项目的设计、建设和运营提供了一定的参考。     

长庆油田页岩油中心站智能化管控技术研究与应用

长庆油田横跨陕甘宁三省,站场多处于黄土高塬地区,沟壑纵横、梁峁交错,油田站多、线长,生产管理十分困难,各类站场运行管控安全风险点多。长7页岩油采用小井场大平台、立体式水平井、体积压裂准自然能量开发+补充能量的开发方式,地面系统建设结合页岩油全生命周期开发方式,针对大井组、高液量、高气油比的特点,通过持续技术创新、管理创新,以减员增效为目的,创建了“平台+中心站”的页岩油地面智能化管控技术,搭建智能井、智能平台和中心站智能化管控系统,形成了自动操控、无人值守、有人应急的运行模式,构建了新型劳动组织管理架构,使百万吨产量用工人数下降,单位用工成本大幅下降。     

基于Simulink的换热系统数字孪生体构建方法研究

数字孪生是真实物体在虚拟世界的一种建构过程.复杂热交换系统需要的控制参数预调、优化时间长,成本高.建立虚拟数字孪生系统,在孪生系统上进行控制参数的预调与优化,将调整好的参数直接应用于真实系统,可缩短调试时间、节约现场调控成本.计算流体动力学(CFD)技术建立的数字孪生体存在着计算周期长、难于真实表述热交换器瞬时换热特性...     

油田开发生产监控系统的开发与应用

为了保证企业高效运营,降低勘探风险,提高经济效益,河南油田将GIS技术应用于油田企业管理与建设,成功地开发了"油田开发生产监控系统"。该系统建设以油田信息总体规划为指导,以数据采集、数据传输和数据存储管理为基础,以油气生产管理的业务流程为主线,应用现代通信、管线探测、遥感和地理信息系统等先进技术手段,有效地整合了油田企业的井场站点、集输管网、办公场地等生产要素信息和地理信息数据。该生产监控系统实现了地图与生产数据的双向查询,使得油田地下设施地面化、生产要素信息数字化,它为油田的生产管理及各类生产施工提供了科学、系统准确的技术数据。     

科技创新与数字化转型赋能国际能源管道运营

“十三五”期间,中油国际管道有限公司全面贯彻新发展理念,高质量建设运营我国西北与西南两大能源通道。公司构建科技创新平台,搭建推广应用体系,践行标准“走出去”,推进中国标准国际化;做好信息化布局,完善数据资产治理,加强数字化人才培养;不断引入新理念、新知识、新技术、新思维,通过完善信息化管理体系、构筑网络“大安全”新格局、云上解决生产经营难题等手段,海内外统筹推进科技创新和信息化建设,为国际能源管道运营数字化转型赋能。     

基于Inventor的水下生产虚拟仿真设计系统的设计与实现

经过近几十年的发展,我国海洋油气开发开始走向深海,为满足前期整体布局规划方案技术准备工作的需要,基于Inventor平台开发了水下生产虚拟仿真设计系统。该系统除在操作上使用方便、直观易懂外,还具以下功能:水下生产系统设备整体布局的快速设计;水下生产系统三维模型库的调用、自动添加、知识积累,模型浏览、预览,管线自动布设连接;对所创建的三维虚拟场景自动生成三维布局图或平面图;输出ROV工作的干涉报告;对关键部件、组件结构快速生成相应的有限元计算数据文件等。同时,为更好地进行快速设计,还以此平台为基础,对南海深水油气田荔湾3-1示范工程的水下生产设备创建了完整的参数化三维模型数据库。实际应用结果表明,该系统为我国的深水水下生产提供了一种快速、准确的方案比较工具,可对设备安装和水下生产关键技术进行预演,对深水油气勘探开发能起到一定的技术支撑作用。     

天然气生产数据集成整合与智能分析系统

为了提高天然气开发生产实时数据的利用率，在提升数据质量的同时也能够为基层员工减负，中国石油西南西南油气田公司重庆气矿基于“源头采集、智能核准、全面共享”的原则，自主创新开发了生产数据集成整合与智能分析系统；通过该系统实现了对生产数据的整合集成、实时数据派生功能优化、数据自动核准、共享服务等生产数据治理，以及实时趋势多维分析、管输效率分析、清管周期预测等数据深化应用，并在该公司重庆气矿垫江运销部进行了试运行。研究结果表明：①基于油气生产物联网数据、手工录入数据的集成整合模型，进行生产数据变化趋势分析、报表数据自动生成及核准，实现了生产实时数据的集成整合、自动核准、共享服务、多维展示与预警分析，极大地提升了数据的完整性和准确性，全面支撑上层平台及报表系统的应用；②通过对油气生产数据的全面治理，规范了数据来源、提升了数据质量、减少了基层员工多头录入，为该气矿业务数据化、数据业务化以及大数据智能分析应用提供了准确、唯一的数据源，也助推了其上级公司数字化转型与提质增效；③采用趋势告警、大数据智能算法、实时数据库分析函数计算等技术，可以对气井生产、管道运行进行准确、可靠的数据分析与预测，进而为生产制度优化、精细化管理提供有力支撑。结论认为：①高质量的数据对任何企业都是战略性的资产，更是推进油气田数字化转型进程的基础；②井站作为数据采集源头，井站员工处于数据质量管控的第一线，充分利用信息化平台实现数据完整采集与汇集、数据质量的有效管控、数据的多维分析与预警，有助于为下一步大数据应用、智能分析提供完整、准确的“数据资产”奠定坚实的基础。     

基于Web Services的数字气田生产监控系统结构设计与实现

数字气田的生产监控趋向于跨系统、跨网络、跨平台的松耦合的异构分布式系统发展,而传统分布式计算技术已不能满足这种需要,为此,进行了WebServices分布式计算技术在数字气田生产监控系统体系结构中的研究设计。通过此系统将移动终端系统、远程Web调用、远程生产集中监控统一起来,为数字气田生产监控搭建了一个基于WebServices的系统平台。