油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維體系探討

◆谷龍

油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維體系探討

◆谷龍

（大慶油田水務(wù)公司技術(shù)開發(fā)公司 黑龍江 163000）

油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的建立是為了迎合數(shù)字油田的運(yùn)行需求，通過對(duì)數(shù)字油田涉及的系統(tǒng)、設(shè)備、儀器儀表等進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理，必須要建立完善的油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維管理體系，制定完善的管理制度，形成流暢的運(yùn)維管理流程，從而提高對(duì)數(shù)字油田的管控能力，推動(dòng)油田企業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)。本文探討了油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維體系的構(gòu)建策略，為相關(guān)工作的開展提供參考。

油田；數(shù)字化；監(jiān)控系統(tǒng)；運(yùn)維體系

在油田企業(yè)的發(fā)展歷程中，由于油田開采量和開采面積的逐步擴(kuò)大，對(duì)于油田的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理能力提出了更高的要求，同時(shí)也使得油田數(shù)字化建設(shè)勢(shì)在必行。數(shù)字油田極大提升了油田管理的水平，降低了人力資源成本，實(shí)現(xiàn)了油田生產(chǎn)及管理效率的大幅提升。為了確保數(shù)字油田運(yùn)行管理的規(guī)范化，必須要借助于專業(yè)的油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，搭建完善的監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維體系，借助于先進(jìn)的科技手段和管理工具，對(duì)數(shù)字油田的運(yùn)行進(jìn)行全面監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)與漏洞，為數(shù)字油田的運(yùn)行管理奠定良好基礎(chǔ)。

1 油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)概述

油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)字油田的重要組成部分，是借助于現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段、網(wǎng)絡(luò)通信手段及計(jì)算機(jī)技術(shù)，針對(duì)油田開發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)。油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)維管理關(guān)系到了油田生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的安全性，也關(guān)系到了油田大型設(shè)備、儀器儀表、管線、系統(tǒng)等的穩(wěn)定運(yùn)行；此外，借助于油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)油田的生產(chǎn)、運(yùn)輸、管理、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，將數(shù)字化的監(jiān)控場(chǎng)景傳輸至油田企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理中心，以便于后臺(tái)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)油田生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理中存在的問題與漏洞，針對(duì)性地加以解決，為油田安全生產(chǎn)提供保障。

油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析、生產(chǎn)管理等多種功能。通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以對(duì)油田生產(chǎn)設(shè)備、系統(tǒng)、管線等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采集監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，掌握設(shè)備、系統(tǒng)及管線的運(yùn)行情況，并對(duì)油田生產(chǎn)產(chǎn)生的污染數(shù)據(jù)進(jìn)行采集[1]；通過數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可以將監(jiān)控設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，并借助于后臺(tái)操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，對(duì)異常情況進(jìn)行自動(dòng)的報(bào)警提醒，采取相應(yīng)的處理；而通過生產(chǎn)管理系統(tǒng)，可以對(duì)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，結(jié)合油田生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，從而下達(dá)相應(yīng)的操作指令。

2 油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1 信號(hào)采集層

信號(hào)采集層用于實(shí)現(xiàn)油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，其中包括對(duì)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和采集，涵蓋了油田生產(chǎn)的溫度、濕度、壓力、液位、流量等，通過對(duì)這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集可以對(duì)油田生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行有效操控和調(diào)節(jié)，通過將采集到的油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳至控制中心，就可以結(jié)合實(shí)際情況對(duì)生產(chǎn)流程以及生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的處理。

2.2 系統(tǒng)交互層

系統(tǒng)交互層基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通過各個(gè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)設(shè)備之間的交互，可以將油田生產(chǎn)線進(jìn)行串聯(lián)，構(gòu)成完整的數(shù)字化管理體系，便于各個(gè)模塊以及生產(chǎn)流程之間形成高效的協(xié)同配合，有效進(jìn)行信息共享，構(gòu)建流暢的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)。

2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的主要功能就是進(jìn)行油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，從而便于控制中心對(duì)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理、分析和利用，為數(shù)字油田的運(yùn)營(yíng)管理提供依據(jù)。一般而言，油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層是按照一定的規(guī)律將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分類，以多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的形成構(gòu)建一個(gè)完整的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，以便于按需進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用[2]。

2.4 人機(jī)交互層

在油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，借助于人機(jī)交互的功能可以便于后臺(tái)控制中心的管理人員實(shí)時(shí)獲取油田生產(chǎn)的數(shù)據(jù)，并通過自動(dòng)化的數(shù)據(jù)分析功能對(duì)油田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)場(chǎng)景、設(shè)備運(yùn)行情況及系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行有效的監(jiān)控，通過人機(jī)之間的交互為管理人員的各項(xiàng)決策提供依據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)油田生產(chǎn)中存在的問題及隱患，為油田安全生產(chǎn)奠定良好基礎(chǔ)。

3 油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)維現(xiàn)狀

油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建基于先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，通過油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，為油田生產(chǎn)規(guī)模的穩(wěn)步增加提供了有力的保障，實(shí)現(xiàn)了對(duì)油田生產(chǎn)過程智能化和自動(dòng)化的監(jiān)控和管理，為降低人力成本，提升管理效率，擴(kuò)大生產(chǎn)力打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。當(dāng)前油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)維管理基本實(shí)現(xiàn)了以下功能：

第一，通過油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)油田生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，掌控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，獲取設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)臺(tái)賬和數(shù)據(jù)信息，以便于更好開展設(shè)備管理和維護(hù)工作；并且，通過對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，還可以對(duì)一定時(shí)間內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，從而針對(duì)性地開展設(shè)備維護(hù)及保養(yǎng)工作；此外，油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)還可以通過對(duì)流量計(jì)、液位計(jì)、壓力表等生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行分類管理，獲取相應(yīng)的設(shè)備管理臺(tái)賬，為設(shè)備管理工作的開展提供依據(jù)。

第二，通過油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，后臺(tái)管理人員可以實(shí)時(shí)獲取油田生產(chǎn)中的氣量、油量、溫度、壓力等數(shù)據(jù)，通過在后臺(tái)操作系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整，可以確保設(shè)備和系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)，各個(gè)生產(chǎn)流程可以有序銜接，保障油田安全生產(chǎn)。

第三，通過油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)控制中心，運(yùn)維管理人員可以結(jié)合歷史數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)油田生產(chǎn)中存在的安全隱患、設(shè)備故障等異常情況，及時(shí)進(jìn)行預(yù)警處理，執(zhí)行維修方案，減少安全事故的發(fā)生概率。

通過開展油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)維管理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)字油田的整體監(jiān)控，極大提高了油田運(yùn)維管理的水平。但是在油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)維管理中，也仍舊存在著一些亟待解決的問題。例如，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，如果因人為因素、施工因素等的干擾，對(duì)地下埋設(shè)的光纜造成破壞，會(huì)造成油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)的傳輸發(fā)生異常，影響數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用；部分后臺(tái)運(yùn)維管理人員由于操作失誤有可能造成設(shè)備和系統(tǒng)的錯(cuò)誤連接，引起系統(tǒng)故障；網(wǎng)絡(luò)安全存在漏洞，也會(huì)給計(jì)算機(jī)病毒、黑客攻擊等造成機(jī)會(huì)，引起網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，造成重要數(shù)據(jù)信息的丟失或篡改；油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備、儀表遭受外力破壞、設(shè)備檢修維護(hù)不及時(shí)、設(shè)備長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)等都會(huì)給油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行造成不利影響[3]。針對(duì)這些情況，需要結(jié)合油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際情況和問題，制定相應(yīng)的運(yùn)維管理機(jī)制，搭建完善的運(yùn)維管理體系，才能夠最大限度保障油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維體系構(gòu)建策略

4.1 提高設(shè)備儀表的運(yùn)維管理能力

對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和儀表進(jìn)行運(yùn)維管理是油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維體系的重要內(nèi)容，為了滿足設(shè)備儀表運(yùn)維管理的需求，要求油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)維管理人員既需要具備專業(yè)的設(shè)備管理、維護(hù)和檢修技術(shù)，同時(shí)也需要具備扎實(shí)的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維管理能力。在實(shí)際的工作當(dāng)中，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)人員需要結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)，將系統(tǒng)異常警報(bào)上報(bào)至運(yùn)維管理人員，由運(yùn)維管理人員根據(jù)系統(tǒng)采集到的設(shè)備儀表運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行故障的問題，而后提出相應(yīng)的維修方案，在故障解除后仍需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備儀表運(yùn)行情況的監(jiān)控，及時(shí)記錄設(shè)備維修及保養(yǎng)的情況，定期進(jìn)行設(shè)備儀表運(yùn)行情況的總結(jié)和分析，不斷積累設(shè)備儀表運(yùn)維管理的經(jīng)驗(yàn)，為此后解決這類問題奠定良好基礎(chǔ)。

4.2 提高軟件系統(tǒng)的運(yùn)維管理能力

軟件系統(tǒng)是油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中的重要組成部分，軟件系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)直接影響油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中軟件系統(tǒng)的運(yùn)維管理要求運(yùn)維管理人員必須要具備扎實(shí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件管理的能力，結(jié)合油田企業(yè)的實(shí)際情況，根據(jù)油田生產(chǎn)的需求，配備相應(yīng)的軟件和系統(tǒng)，全面掌握油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中軟件系統(tǒng)的構(gòu)成，開展規(guī)范化的系統(tǒng)運(yùn)維管理。在實(shí)際的軟件系統(tǒng)運(yùn)維管理工作中，如果需要對(duì)生產(chǎn)流程、數(shù)據(jù)、報(bào)表、臺(tái)賬等進(jìn)行調(diào)整和更改，則需要運(yùn)維管理人員能夠靈活進(jìn)行組態(tài)軟件的調(diào)整，配合生產(chǎn)部門做好后臺(tái)支持工作。此外，在油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中，最為基礎(chǔ)也是常用的功能就是視頻圖像的采集、傳輸和應(yīng)用，運(yùn)維管理人員需要根據(jù)各部門的工作需求，對(duì)視頻圖像進(jìn)行處理，以便于在各部門實(shí)現(xiàn)信息共享。

4.3 組建專業(yè)的運(yùn)維管理團(tuán)隊(duì)

為了滿足油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維體系的要求，油田企業(yè)必須要結(jié)合實(shí)際情況引進(jìn)專業(yè)人員組件專業(yè)的運(yùn)維管理團(tuán)隊(duì)，對(duì)油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)、管理與維護(hù)，確保網(wǎng)絡(luò)安全，避免因多種因素引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)和系統(tǒng)漏洞；此外，在前期通信網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)階段，也需要提前做好規(guī)劃，對(duì)管線和光纜進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，加強(qiáng)日常巡查和防護(hù)的力度，以免外力對(duì)管線和光纜造成破壞。

4.4 搭建完善的運(yùn)維管理機(jī)制

為了迎合油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維體系的要求，一方面油田企業(yè)要進(jìn)一步完善針對(duì)數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)維管理制度，嚴(yán)格按照制度開展監(jiān)督和管理工作，減少因人為因素引發(fā)的系統(tǒng)故障和風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，要加強(qiáng)內(nèi)部培訓(xùn)，定期開展油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維管理的相關(guān)培訓(xùn)，不斷提高運(yùn)維管理人員的綜合素質(zhì)和技能，從而更好應(yīng)對(duì)油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)維體系搭建及管理工作。

5 結(jié)論

油田企業(yè)是我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，推動(dòng)了油田企業(yè)的改革與轉(zhuǎn)型，大量先進(jìn)的科技手段在油田企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理中的應(yīng)用為數(shù)字油田的建設(shè)和管理奠定了良好的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了油田企業(yè)的降本增效。通過構(gòu)建完善的油田數(shù)字化監(jiān)控體系，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油田生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控，降低人力管理的成本，提高管理效率，推動(dòng)油田企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

[1]潘愛龍，楊慶明.大慶油田信息系統(tǒng)設(shè)備管理及安全監(jiān)控的方法研究[J].信息系統(tǒng)工程，2018（2）：46-48.

[2]馬晨升.淺談數(shù)字化油田數(shù)據(jù)應(yīng)用[J].化工管理，2016（5）.

[3]楊洪.安全監(jiān)控系統(tǒng)全數(shù)字化綜合預(yù)警技術(shù)研究[J].煤炭與化工，2019（8）：73-77.