油田信息化對采油管理模式的影響及實踐探索

魏莎莎

中國石化西北油田分公司采油一廠 新疆 輪臺 841600

1 概述

1.1 油田數(shù)字化信息化建設(shè)

油田數(shù)字化、信息化是近年國家關(guān)注重點，對油田公司長期戰(zhàn)略經(jīng)濟效益產(chǎn)生重大影響，現(xiàn)階段，信息化覆蓋油田的主要生產(chǎn)和科研部分。多家油田開展數(shù)字化信息化，通過不斷總結(jié)和創(chuàng)新，信息化建設(shè)取得了良好的效果[1-3]。

采油一廠兩化建設(shè)自2011年開始啟動，歷經(jīng)多輪遞進式推進。建設(shè)以來，油氣井?dāng)?shù)據(jù)采集深化，生產(chǎn)過程全面感知，開展抽油機井遠程控制、水套爐溫控改造等生產(chǎn)過程智能控制，提升了油氣井自動控制水平。在業(yè)務(wù)領(lǐng)域模式優(yōu)化方面，結(jié)合自身生產(chǎn)管理需求，開展采油管理班組業(yè)務(wù)模式優(yōu)化，打造信息化示范才有班組。

1.2 井站一體化提出背景及設(shè)定目標

西北油田分公司兩化推廣，一直深入調(diào)研，在對比國內(nèi)同行業(yè)后，提出在推進中心站場模式上進度需要加快，由信息和數(shù)字化管理部牽頭，制定分公司層面的《老區(qū)井站一體化整體設(shè)計》，推進中心站一體化管控模式，形成以采油廠、管理區(qū)、中心站場為管理梯度的管控新模式。

采油管理區(qū)作為油田生產(chǎn)經(jīng)營管理的前言陣地，要將改革實效落到實處，就要著重抓好信息化建設(shè)[4]，提高采油管理區(qū)生產(chǎn)效率和管理水平[5]。井站一體化整體設(shè)計方案與采油廠開展的信息化示范班組上是否存較大差異？由采油班組向中心站場的管控模式切換過程中會面臨怎樣的問題，本文著重思考。

2 井站一體化整體設(shè)計落地方式

2.1 信息化示范班組模式與井站一體化管理模式關(guān)系闡述

井站一體化管理模式是以管理區(qū)調(diào)動中心站場的模式。管理區(qū)監(jiān)控中心指揮調(diào)度全管理區(qū)的生產(chǎn)運行。中心站負責(zé)管轄井、線、站日常巡檢維護，緊急情況上報，并進行轄區(qū)的協(xié)調(diào)作業(yè)。

現(xiàn)階段，采油廠的管控模式是管理區(qū)調(diào)動采油班組，以采油班組為最基層管控單元，負責(zé)管轄范圍內(nèi)的單井、計量閥組、中小站場、管線等的日常巡檢維護、故障處理等。中心站場職能即采油班組職能。

在井站一體化模式提出之前，采油廠依托現(xiàn)階段管理模式，在兩化融合方面深入思考，主動推進信息化與相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程、模式之間動態(tài)匹配，提出開展信息化示范班組。分解當(dāng)前采油班組崗位結(jié)構(gòu)，確定信息化示范班組開展思路：以采油班組為一個基層管控單元，對在實施的信息化項目向由過去的單點、散點需求，向一個班組重點傾斜，打造覆蓋全面、高度集成的信息化生產(chǎn)現(xiàn)場，繼而開展班組業(yè)務(wù)模式的革新，業(yè)務(wù)流程、崗位設(shè)置上重組，嘗試打造新型信息化采油班組。

2.2 信息化示范班組開展內(nèi)容與井站一體化整體設(shè)計對比

信息化示范班組開展包含兩方面，一是生產(chǎn)現(xiàn)場信息化項目實施；二是采油班組模式優(yōu)化；生產(chǎn)現(xiàn)場信息化項目重點實施油氣井生產(chǎn)全面感知和生產(chǎn)過程智能控制，完成單井自動化提升部分，完善單井單元，為井站一體化整體設(shè)計落地提供強有力的前端支撐。

采油班組模式優(yōu)化。通過生產(chǎn)現(xiàn)場信息化實施后，開展班組模式優(yōu)化調(diào)整，形成以信息化專業(yè)監(jiān)控統(tǒng)籌和井場維護應(yīng)急處置兩大專業(yè)隊伍為主力的新型采油班組，見圖1。

圖1 采油班組模式優(yōu)化

2.3 信息化示范班組向中心站場轉(zhuǎn)換的思考

井站一體化管理模式落地，其落腳點是采油班組向中心站場的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換過程中需從四個維度考量，即中心站場結(jié)構(gòu)設(shè)計和隊伍能力提升、管理區(qū)區(qū)級人員結(jié)構(gòu)調(diào)整、專業(yè)化服務(wù)隊伍交接、硬件設(shè)施提升。

2.3.1 中心站場結(jié)構(gòu)設(shè)計和隊伍能力提升

根據(jù)中心站場職能要求，設(shè)定中心站場5個崗位，培養(yǎng)兩大專業(yè)隊伍。崗位設(shè)置，站長負責(zé)統(tǒng)籌全站生產(chǎn)，直接對接區(qū)級管理。中心站及中小站場信息監(jiān)控崗，要求對中心站及管轄小站現(xiàn)場流程熟悉、監(jiān)控經(jīng)驗豐富。單井、管線、閥組及其他單井流程的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）系統(tǒng)監(jiān)控，涵蓋數(shù)據(jù)和視頻兩部分，依托油氣生產(chǎn)指揮系統(tǒng)（PCS）深化應(yīng)用（組合預(yù)警、趨勢報警）及視頻綜合識別相關(guān)技術(shù)，提升整體監(jiān)控統(tǒng)籌能力。生產(chǎn)維護崗、應(yīng)急處置崗可直接從采油班組現(xiàn)有崗位直接轉(zhuǎn)型。重點開展生產(chǎn)監(jiān)控統(tǒng)籌、井場維護及應(yīng)急處置兩大類專業(yè)隊伍能力提升。

2.3.2 管理區(qū)區(qū)級人員結(jié)構(gòu)調(diào)整

從采油班組到中心站場轉(zhuǎn)換，還需從采油管理區(qū)級提前做出部分調(diào)整。作業(yè)監(jiān)護人員從采油班組中抽調(diào)出來，形成區(qū)級大監(jiān)護，優(yōu)化提升監(jiān)護隊伍效率。資料員統(tǒng)一管理優(yōu)化，依托信息化在數(shù)據(jù)集成、報表自動生成。

2.3.3 專業(yè)化服務(wù)隊伍交接

以采油管理一區(qū)為例，目前設(shè)有采油一班、采油二班、采油三班。三個班組的專業(yè)化服務(wù)隊伍各不相同。按中心站場模式調(diào)整，會面臨較大的管轄區(qū)域調(diào)整及專業(yè)化服務(wù)隊伍交接，難度較大，需在實施中統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。

2.3.4 硬件設(shè)施提升

中心站場模式推行，需提升中心站場的硬件基礎(chǔ)配置。采油廠設(shè)立的9座中心站場，除管理一區(qū)中心站場外，另8座站場目前的硬件基礎(chǔ)設(shè)施都難以匹配中心站場的人員配置，硬件設(shè)施提升需充分考慮。

3 管理一區(qū)中心站場落地案例分析

井站一體化整體設(shè)計中，采油廠采油管理一區(qū)設(shè)置管理一區(qū)和4-1站2座中心站場。本文以管理一區(qū)中心站場為例，系統(tǒng)分析井站一體化管理的落地及井站一體模式打造。

管理一區(qū)中心站場，有308注水站、312注水站、408注水站、S72計轉(zhuǎn)站、3號計轉(zhuǎn)站、S72計轉(zhuǎn)站5座固定值守站場，另包含5-1無固定人員值守站及10座計量閥組站，所轄單井255口，與現(xiàn)有的采油管理一區(qū)采油二班、采油三班管轄范圍基本吻合。兩個班組設(shè)有巡線4條，配置75人，在崗56人。

3.1 信息化示范班組完成既定目標

生產(chǎn)現(xiàn)場信息化項目實施。完成轄內(nèi)所有生產(chǎn)井含水?dāng)?shù)據(jù)實時監(jiān)測，166口生產(chǎn)井、注氣井等重點區(qū)域?qū)崿F(xiàn)視頻實現(xiàn)全覆蓋；無人機巡線按需實施，增加注水、伴水井流量監(jiān)測51套，可遠程配注，完善13套閥組可視化。單井自動化提升中，完成119口抽油機井遠程控制，61套在用加熱爐實現(xiàn)溫度自動控制和遠程停爐、節(jié)氣降耗，12套加藥裝置自動控制及泵狀態(tài)運行監(jiān)測。單井自動化提升部分整體完成。

業(yè)務(wù)模式優(yōu)化方面，已完成采油二班新型班組調(diào)整，剝離監(jiān)護人員、設(shè)置生產(chǎn)監(jiān)控崗1個、應(yīng)急處置崗2個、生產(chǎn)維護崗1個，用工人數(shù)從原18人優(yōu)化至15人。采油三班模式調(diào)整后，總體完成后可優(yōu)化用工8人。

3.2 中心站場后續(xù)推進

管理一區(qū)中心站場后續(xù)推進，集中在中小站場自動化提升和模式轉(zhuǎn)換。

2019年已完成5-1計轉(zhuǎn)站、308注水站、312注水站、408注水站無固定人員值守改造。

待中心站場自動化提升工作整體完成后，開始由示范班組向中心站場模式切換。預(yù)設(shè)置崗位5個，班長向站長轉(zhuǎn)型（3人），生產(chǎn)監(jiān)控崗設(shè)置中心站（含中小站場）及單井SCADA系統(tǒng)兩個（共9人，三班倒），應(yīng)急處置崗2個（12人）、生產(chǎn)維護崗2個（12人），總計用工36人（在崗24人，單班15人）。

3.3 預(yù)期效果

管理一區(qū)中心站場落地后，將強化井站一體化管理模式，形成單井信息自控高度集成、計轉(zhuǎn)站無固定人員值守、時效突出（30分鐘即達現(xiàn)場）、隊伍專業(yè)的生產(chǎn)管理聯(lián)動體系（圖2）。監(jiān)控系統(tǒng)功能更加完善，預(yù)報警逐級推送，調(diào)度指令整體貫通和橫向協(xié)同、數(shù)據(jù)資源更加豐富。

圖2 中心站場信息流動

規(guī)模效益將集中顯現(xiàn)：

（1）人力資源效益再提升。初步估算，管理一區(qū)中心站場在示范班組優(yōu)化8人基礎(chǔ)上，可繼續(xù)優(yōu)化20人，直接作業(yè)環(huán)節(jié)用工降低20%以上，勞動生產(chǎn)率提升20%。

（2）經(jīng)濟效益逐步顯現(xiàn)。人工成本降低，同時信息化帶來的其他經(jīng)濟效益，如加藥裝置智能控制帶來的加藥量精準度提升、水套爐溫控控制的節(jié)氣效果、以及在線含水應(yīng)用減少相關(guān)一次性耗材等綜合可減少原成本費用10%。

（3）生產(chǎn)運行時效在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再提升20%。中心站場突出優(yōu)勢即在時效方面，30分鐘內(nèi)可抵達轄內(nèi)所有中小站場及單井。

（4）安全生產(chǎn)效益更突出。視頻綜合監(jiān)控、無人機巡線效率突出、抽油機遠程啟停，大幅降低抽噴風(fēng)險和異常概率，提升井控風(fēng)險技防能力和應(yīng)急處置能力。

4 結(jié)束語

采油一廠開展的油氣生產(chǎn)信息化，經(jīng)深入分析，與油田公司井站一體化整體設(shè)計可以有效融合。在單井自動化提升方面充分補充，并結(jié)合現(xiàn)有管理結(jié)構(gòu)，開展信息化示范班組，優(yōu)化調(diào)整采油班組業(yè)務(wù)模式，主動向信息化要效益、信息化兌現(xiàn)效益，也為后期向中心站場的轉(zhuǎn)換提前打開局面，同時在專業(yè)隊伍培養(yǎng)方面提前部署。從信息化示范班組向中心站場轉(zhuǎn)換過程中，在中心站場結(jié)構(gòu)設(shè)計、硬件設(shè)施提升、隊伍能力提升、人員結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整方面有了較成熟的思考，預(yù)期效益效果突出。下步將在加快推進企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，深化數(shù)據(jù)分析和智能應(yīng)用，在業(yè)務(wù)領(lǐng)域模式優(yōu)化方面持續(xù)用力，打造數(shù)字采油廠，促進高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。