中國石油新疆油田加快推進地面工程數(shù)字化場景建設紀實打通業(yè)務流

新疆油田自研油氣田地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、油氣田地面建設管理系統(tǒng)，構建了“數(shù)據(jù)+業(yè)務”雙流程的融合模式，為地面管理提供有力支撐。

串起“千條線”

新疆油田開發(fā)了基于三維場景的可視化云協(xié)同系統(tǒng)、數(shù)字化工廠移交系統(tǒng)、三維看板系統(tǒng)三個子系統(tǒng)建設，實現(xiàn)了對工程建設和運維期的全過程數(shù)據(jù)可視化監(jiān)控。

管理“一張圖”

“新油地圖”以高質(zhì)量的3D地圖為底座，構筑了“一張圖、一平臺、N+應用”模式，大大提升了工藝管理能力、提高了現(xiàn)場作業(yè)效率，極大地降低了安全生產(chǎn)風險。

遵循“五步法”以五步循環(huán)為核心，建立了一套適合新疆油田完整性管理的數(shù)據(jù)管理體系和質(zhì)控規(guī)則，實現(xiàn)了完整性數(shù)據(jù)的全覆蓋，大幅度降低了數(shù)據(jù)錯誤率，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共建共享。

瑪湖油田產(chǎn)能建設現(xiàn)場，借助油氣田地面建設管理信息化系統(tǒng)，現(xiàn)場管理規(guī)范有序。

近年來，中國石油新疆油田公司加快推進地面工程領域數(shù)字化轉(zhuǎn)型智能化發(fā)展，以數(shù)字孿生、三維輕量化、多數(shù)據(jù)采集融合等信息技術，賦能地面工程現(xiàn)場管理、數(shù)字化交付、稠油熱注、管道完整性等業(yè)務，助推新疆油田地面工程管理數(shù)字化智能化，全面打造高效低碳綠色的數(shù)智油田。

以“高效”數(shù)據(jù)流打通地面管理“堵點”

隨著數(shù)智技術的不斷發(fā)展以及保障國家能源安全要求的不斷提升，傳統(tǒng)能源行業(yè)必須要適應發(fā)展需求，開展自我革新。

“十四五”期間，新疆油田公司地面工程建設有了更高要求：要以安全環(huán)保、提質(zhì)增效為目標，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展為抓手，立足技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，全力保障新區(qū)高效建產(chǎn)、老區(qū)持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。

隨著業(yè)務范圍的擴展，制度的變更，新疆油田公司原有的地面工程相關管理信息系統(tǒng)支撐力度不足日益顯露，其存在數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一、資源共享困難、項目管理流程復雜以及業(yè)務覆蓋不全等問題堵點，難以滿足用戶需求，亟待革故鼎新。

面對以上問題，2022年12月，基建工程部提出對地面工程領域多套信息系統(tǒng)升級完善。數(shù)智技術公司迅速響應，成立了自研項目小組，堅持系統(tǒng)優(yōu)化簡化，自主研發(fā)建設了油氣田地面建設管理系統(tǒng)。

“地面工程領域數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有很大挑戰(zhàn)，涉及地面工程管理全流程，數(shù)據(jù)要素、管理流程都十分復雜，需要結(jié)合業(yè)務進行大規(guī)模數(shù)據(jù)治理，打通業(yè)務流。”數(shù)智技術公司軟件研發(fā)中心趙學丹說。

經(jīng)過一年的持續(xù)攻關，數(shù)智技術公司完成了油氣田地面建設管理系統(tǒng)的自研。該系統(tǒng)打通了底層數(shù)據(jù)流程和業(yè)務流程，構建了“數(shù)據(jù)+業(yè)務”雙流程的融合模式，為地面管理提供有力支撐，有效解決了項目管理、考核管理等難題，實現(xiàn)了項目的源頭采集、數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)接等功能，完善了承包商、建設單位、監(jiān)理單位的管理考核制度。

目前，該系統(tǒng)已在新疆油田范圍全面投入使用，可對項目信息實現(xiàn)全面管理，包括項目基礎信息、項目進度跟蹤、項目指標、竣工驗收和試運投產(chǎn)項目的管理。該系統(tǒng)強化了工程質(zhì)量、安全管理、溝通協(xié)調(diào)等機制，提升了項目管理效率和質(zhì)量。此外，該系統(tǒng)深化“經(jīng)營+辦公”一體協(xié)作機制。具備會議管理、考核管理、周報等常用辦公業(yè)務管理功能，讓經(jīng)營和辦公達到了高效協(xié)同，項目管理效率和工作效率提高了46%，極大地減輕了員工負擔。

用平臺“一根針”串起數(shù)據(jù)“千條線”

數(shù)據(jù)采集共享難、參建單位多協(xié)調(diào)難、項目進度與質(zhì)量監(jiān)管難……

隨著新疆油田公司油氣田地面工程數(shù)字化應用水平的不斷提高，大量的數(shù)據(jù)在各個系統(tǒng)儲存和流通，數(shù)據(jù)、三維模型、物料之間的直接關系和間接關系，進度數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)無法直接傳遞給各管理層，導致了數(shù)據(jù)“千條線”，卻無“一根針”的局面。

“因此，油氣田數(shù)字化交付過程中急需一個產(chǎn)品來進行可視化展示，把以上數(shù)據(jù)通過數(shù)學建模、數(shù)據(jù)分析和加工后，利用可視化技術準確呈現(xiàn)出來。”數(shù)智技術公司軟件研發(fā)中心工程師梁梓君說。

2018年8月，數(shù)智技術公司結(jié)合三維輕量化技術、多數(shù)據(jù)采集融合技術，開發(fā)了基于三維場景的可視化云協(xié)同系統(tǒng)、數(shù)字化工廠移交系統(tǒng)、三維看板系統(tǒng)三個子系統(tǒng)建設，實現(xiàn)了對工程建設和運維期的全過程數(shù)據(jù)可視化監(jiān)控，在保障工廠安全建設、運營和生產(chǎn)的同時，提供全面精細的三維數(shù)字化數(shù)據(jù)集成管理展示。

為支撐工程項目建設期的全過程管控，數(shù)智技術公司又于2019年11月啟動了項目綜合管理系統(tǒng)建設，共同實現(xiàn)項目的數(shù)字化交付。

“該數(shù)字化管理平臺可在設計階段形成二三維可視化協(xié)同審查平臺，提升了設計質(zhì)量;在施工階段交付可復用的數(shù)字資產(chǎn)，提高了建造精度;在竣工階段實現(xiàn)電子歸檔，確保了入檔數(shù)據(jù)的真實準確。”基建工程部工程管理業(yè)務人員雷江輝說。

目前，該平臺共開展了包括油氣儲運公司、采油二廠、風城油田等11家單位39個項目的數(shù)字化交付工作，其中2024年已開展14個項目，工程業(yè)務審批周期由平均6天縮減為3天，效率提升60%，表單錄入錯誤率較線下平均降低34%。

據(jù)悉，“十四五”期間，新疆油田還將匯聚設計、采購、施工、基建、采油廠等各方力量，通過系列數(shù)字化交付導航項目的迭代實施，強力推進油田地面工程數(shù)字化管理平臺構建，逐步完善工程項目數(shù)字化建設技術標準體系，致力打造融合互聯(lián)、知識共享、上下游協(xié)同、建管一體的數(shù)字化生態(tài)圈。

建“新油地圖”讓地面工程實現(xiàn)4D管理

10月30日，新疆油田風城油田作業(yè)區(qū)修井人員手持數(shù)據(jù)移動采集終端設備，按照“新油地圖”導航指引，快速精準地找到了距離井區(qū)20公里以外的邊緣探井，并完成修繕工作這種效率在以前是難以想象的。

新疆油田上萬口生產(chǎn)井如同繁星般散落在遼闊的大漠戈壁，其通過蜿蜒曲折的集輸管線與站庫相連，構成了龐大的地面生產(chǎn)系統(tǒng)。為管理這些井、站、庫，以前很多基層生產(chǎn)單位使用紙質(zhì)或手繪工藝流程圖，不僅圖紙分散、不統(tǒng)一，而且數(shù)據(jù)不準確、信息不完整，使用起來極不方便。

修井人要找一口邊緣井就極為不易。以前，只有該井坐標信息，只知大概方位，但如何抵達卻是難題，茫茫戈壁中，有時修井人找一口井要找上一天。以前班組員工碰到管線破漏，也只能根據(jù)紙質(zhì)流程圖實地查找、關閉對應閥門，費時費力……

自從有了“新油地圖”，情況就大不相同。“新油地圖”是以高質(zhì)量的3D地圖為底座，構筑了“一張圖、一平臺、N+應用”模式，推動了地面工程領域生產(chǎn)過程數(shù)字化、運行管理精益化、數(shù)據(jù)資源資產(chǎn)化，大大提升了工藝管理能力、提高了現(xiàn)場作業(yè)效率，極大地降低了安全生產(chǎn)風險。

一言以蔽之，“新油地圖”讓新疆油田地面工程信息實現(xiàn)了4D管理。

“新油地圖”上線后，油田地面工程各系統(tǒng)工藝流程清晰地展現(xiàn)在手持終端，實現(xiàn)地面工程井、管線、站庫全流程“一張圖”。現(xiàn)在不管找路況多復雜的井，現(xiàn)場操作人員只需打開系統(tǒng)輸入井號，“新油地圖”就可以為巡檢和修井人員快速規(guī)劃出抵達路線，用起來就像手機導航一樣簡單。通過接入實時數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)，相關技術人員還能一秒查詢各類井、站庫、管道等相關歷史生產(chǎn)信息，遠程掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的詳細情況。

目前，“新油地圖”已應用到風城油田作業(yè)區(qū)、百口泉采油廠、陸梁油田作業(yè)區(qū)等17家單位，覆蓋生產(chǎn)指揮、工藝管理、現(xiàn)場巡檢、數(shù)據(jù)采集等多個關鍵崗位，極大地方便業(yè)務用戶跨平臺操作與協(xié)同工作，為現(xiàn)場管理、科學決策、工藝流程優(yōu)化提供了高效服務。

挖掘數(shù)據(jù)價值用好每一噸蒸汽能量

新疆油田稠油生產(chǎn)是油田上產(chǎn)主力軍，但稠油熱注能耗占油田總能耗比重較大。同時，熱注業(yè)務面臨著熱注專崗人員少、鍋爐設備老化劣化、熱注指標控減要求高難度挑戰(zhàn)。新疆油田基建工程部緊緊圍繞“熱保障、熱評價、熱利用”熱注管理體系，扎實推進“水質(zhì)提升、鍋爐提效、管輸降耗、非井注用汽控減、熱能利用、精細化管理”等工作，為進一步強化管理人員對現(xiàn)場生產(chǎn)的監(jiān)管，輔助前線人員做好熱注工作，亟需通過信息化手段進行精準管控，建立熱注綜合管控平臺，提高熱注工作效率，減少人員工作量，降低能耗成本，提高經(jīng)濟效益。

2023年10月，新疆油田啟動熱注系統(tǒng)綜合管控平臺建設，平臺將靜態(tài)屬性數(shù)據(jù)標準化入庫，實現(xiàn)了分鐘級實時工況數(shù)據(jù)可視化管控、生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)智能化分析。

“現(xiàn)在業(yè)務人員可以使用熱注管控平臺對全油田鍋爐、管匯、井口、儀器設備，通過駕駛艙、趨勢分析、圖表分析等多種方式展現(xiàn)全工藝流程的運行情況，并對關鍵參數(shù)進行監(jiān)測預警。當鍋爐單耗、壓力、溫度、流量等工況數(shù)據(jù)發(fā)生異常變化時，可及時發(fā)送預警信息，確保熱注系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。”數(shù)智技術公司工程師于露說。

據(jù)基建工程部熱注管理業(yè)務人員劉俊德介紹，平臺建立了完整的指標對標模塊、指標統(tǒng)計分析模塊、綜合管控模塊及監(jiān)測預警模塊，通過建立相關算法，實現(xiàn)了“廠-站-鍋爐”三個維度的數(shù)據(jù)挖掘，督促各生產(chǎn)單位更好地進行熱能管控及利用，后期將基于關鍵指標分析建立能效歸因分析模型、結(jié)垢積灰分析模型、壓降診斷分析模型、能效優(yōu)化模型，進一步推進熱注工作智能化，助力熱注系統(tǒng)提質(zhì)增效和安全管理提升，促進新疆油田綠色生產(chǎn)，可持續(xù)發(fā)展。

風城油田作業(yè)區(qū)是新疆油田稠油生產(chǎn)的重點區(qū)域，熱注管控平臺建設已完成130余臺注汽鍋爐及1500多項參數(shù)的數(shù)據(jù)治理入庫工作。該平臺可以在克拉瑪依市區(qū)集中監(jiān)控，大大提升了數(shù)據(jù)共享及人員協(xié)同能力。同時，依托平臺提供的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析能力，及時進行設備運行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整，輔助熱注系統(tǒng)能耗降低，同時，減少每季度指標分析工作30%左右，輔助實現(xiàn)了熱注業(yè)務工作輕量化、精準化、高效化。

以基礎數(shù)據(jù)治理為核心推動對標管理走深走實

管理是企業(yè)的永恒主題，是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展和基業(yè)長青世界一流企業(yè)的重要保障。對標管理，簡單來說就是對比標桿找差距，擇其善者而從之、其不善者而改之。

為了解決新疆油田公司地面工程數(shù)據(jù)覆蓋不全、標準不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)模型不一致的問題，建立健全有效的油氣田地面數(shù)據(jù)質(zhì)量管控機制，數(shù)智技術公司聯(lián)合相關單位，通過面向?qū)ο蠓治龇ń�立了工藝管理共�?30余張、7000多個指標算法，研發(fā)了地面工程動靜態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集存儲、匯總統(tǒng)計、報表分析、圖表展示的油氣田地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。同時，加強數(shù)據(jù)治理工作完成近260萬個數(shù)據(jù)項整改，數(shù)據(jù)完整率提升至91%，加快實現(xiàn)基層與機關數(shù)據(jù)貫通、業(yè)務流與數(shù)據(jù)流融合，新疆油田地面系統(tǒng)基礎管理由傳統(tǒng)管理向數(shù)字化智能化快速轉(zhuǎn)變。

“通過對數(shù)據(jù)內(nèi)在邏輯關系梳理并進行專業(yè)化處理，建立了線上對標管理流程，解決了因人工匯總導致數(shù)據(jù)錯誤率高、統(tǒng)計效率低、數(shù)據(jù)易丟失等固有問題，各類指標計算及報表自動統(tǒng)計展示，數(shù)據(jù)統(tǒng)計效率提高96.7%，為地面生產(chǎn)系統(tǒng)高效管理提供有力支撐。”基建工程部信息管理業(yè)務人員汪涵說。

目前，該系統(tǒng)對標管理模塊的開發(fā)仍在穩(wěn)步進行，為新疆油田公司做好公司縱橫向總體對標、內(nèi)外部典型區(qū)塊分類對標工作提供支撐，推進常態(tài)化對標管理走深走實，有力推動地面建設控投、地面生產(chǎn)降本及地面運行優(yōu)化，全面夯實公司高質(zhì)量發(fā)展基礎。

以“五步法”為核心推進管道、站場完整性管理“2023年，采油一廠的管道失效次數(shù)較上年減少了23次，下降效果顯著。”10月25日，采油一廠生產(chǎn)技術科曹生玉介紹說。

采油一廠取得的應用效果，只是新疆油田公司完整性管理工作扎實推進的冰山一角。

作為油氣和新能源分公司完整性管理試點單位，新疆油田公司管道長且站場數(shù)量多，總長度達2萬多公里，站場計3千余座，其2015年啟動試點工作，2018年進入全面推廣階段。

為保障新疆油田公司油氣田管道和站場本質(zhì)安全，控制運行風險，延長使用壽命，提高管理水平，助力上游業(yè)務提質(zhì)、降本、增效和可持續(xù)發(fā)展，數(shù)智技術公司按油氣和新能源分公司共建共享智能化模塊統(tǒng)一設計、統(tǒng)一開發(fā)、統(tǒng)一推廣的思路，開展管道和站場完整性管理場景建設，并在新疆油田范圍內(nèi)推廣應用。

“該系統(tǒng)遵循集團公司共建共享統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準，以‘數(shù)據(jù)收集、高后果區(qū)識別及風險評價、檢測評價、維修維護、效能評價完整性’五步循環(huán)為核心，建立了一套適合新疆油田完整性管理的數(shù)據(jù)管理體系和質(zhì)控規(guī)則，實現(xiàn)了完整性數(shù)據(jù)的全覆蓋，同時嚴格規(guī)范數(shù)據(jù)填報標準，建立完善的數(shù)據(jù)審核流程，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，大幅度降低了數(shù)據(jù)錯誤率，通過接口對接數(shù)據(jù)服務，消除數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共建共享。”基建工程部完整性管理業(yè)務人員邵克拉介紹道。

同時，該系統(tǒng)還創(chuàng)新性地提出了多介質(zhì)多管、區(qū)域等風險評價技術和DEA綜合效能評價技術，形成了282種主控因素的風險評價指標體系和326項投入產(chǎn)出構成的效能評價指標體系，建立評價算法模型，解決了原先評價指標缺失、算法不足的問題，貫通數(shù)據(jù)收集、風險識別、效能評價等全流程，擺脫以往傳統(tǒng)評價模式，構建完整性閉環(huán)管理體系，進一步提高了評價效率。此外，它還支持指標、權重的個性化定制，能更大限度地滿足用戶多樣性的需求，功能操作靈活性進一步提高。

簡而言之，該套系統(tǒng)貫通了管道、站場管理數(shù)據(jù)收集、風險識別、效能評價等全流程，構建了完整性閉環(huán)管理新模式，實現(xiàn)了完整性管理數(shù)字化、智能化，大幅縮短了完整性數(shù)據(jù)處理時間，有效提高完整性管理智能化水平和工作效率80%以上，實現(xiàn)了完整性失效效率逐年降低，有效降低了管道安全運行風險10%左右，實現(xiàn)了風險“事前預防、自主可控”，切實促進了油田安全、環(huán)保、效益、質(zhì)量的協(xié)同發(fā)展。

(關鍵字：新疆 數(shù)字 場景)