数字化基础知识概述

数字化管理实训教材数字化管理实训教材(概述)2012年02月

长庆油田经过40年的发展，先后成功开发了36个低渗、特低渗油气田，创造了著名的安塞、靖安、西峰模式和靖边、榆林、苏里格模式。近几年来，通过思维创新、管理创新、科技创新，实现了油气储量、产量、技术的重大突破，2003年油气当量突破1000万吨，2007年突破2000万吨，2009年突破3000万吨，已经从一个百万吨级的小油田成长为我国第二大油气田，成为我国重要的油气生产基地、天然气中心枢纽。同时，油田公司制定了2015年油气当量实现5000万吨的发展规划。面对新形势、新目标，按照“发展大油田，建设大气田，把鄂尔多斯盆地建设成我国重要的油气生产基地”的战略部署，坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，努力提升油田的综合管理水平。充分利用日新月异的信息化技术与传统油气生产工业相融合，实事求是，大胆创新，开拓发展思路，转变发展方式，积极探索与实践低成本的数字化管理建设模式，开创了油田管理现代化的新局面。一、什么是数字化管理数字化管理是指利用计算机技术，量化管理对象与管理行为，并应用信息处理技术辅助实现研发、计划、组织、生产、协调、服务、创新等职能的管理活动的总称。长庆油田的数字化管理在量化油田生产前端主要生产装置、生产流程、生产作业行为的基础上，通过信息处理技术辅助实现生产的过程控制、措施制定、方案生成、调度指挥、油藏经营、决策支持等职能的管理活动和管理方法的总称。二、数字化管理建设目标及思路长庆油田数字化建设的目标是：结合长庆油田特点，集成、整合现有的综合资源，创新技术和管理理念，建立同一平台、信息共享、多级监视、分散控制的数字化生产管理系统。数字化管理建设以提高生产效率、减轻劳动强度，提升安全保障水平、降低安全风险为建设目标，最终建成以油气藏精细描述为核心的生产经营管理系统。其建设思路是：“两高、一低、三优化、两提升”：高水平——建成井站实时数据采集、电子巡井、危害预警、智能诊断油井机泵工况、生产指挥的智能专家系统。将油田管理模式由传统人工巡检、“守株待兔”式的防范方式，转变成通过数字化管理智能系统，准确分析判断问题的“精确制导”防御方式。高效率——通过数字化管理系统的应用，提高操作人员的工作效率（人力资源的优化效率）、生产运行的管理效率、油气田开发的综合效率。低成本——项目建设投资和运行成本角度综合考虑费用投入，坚持低成本发展思路，通过标准化设计、市场化运作，在综合成本不上升的情况下实现数字化管理。优化工艺流程——在确保安全环保的前提下，对工艺流程、生产设施简化优化，降低建设投资、减少管理流程。优化地面设施——不追求单台设备的高水平，以系统的最佳匹配为标准，对站场关键设备进行优化。设备尽可能露天设置，尽可能集中摆放。优化管理模式——精干作业区，取消井区，实行扁平化管理，按厂、区、站（增压点）三级管理模式：增压点、联合站等各类站场以监视、控制、操作为主；作业区以监视、调度、生产管理为主；采油厂以生产管理、优化分析、智能决策为主。实现增压点、联合站等各类站场对单井的日常管理，作业区对井组、油藏的重点管理，厂对油藏、油田的综合管理。提升工艺过程的监控水平——借鉴苏里格气田数字化管理系统的经验，借助数据采集系统和电子巡井系统对工艺过程进行24小时实时监视，对照历史数据和经验数据进行预警、报警。提升生产管理过程智能化水平——利用数据分析、数据整合、数据共享技术，结合各种数学模型、经验数据、专家系统，对生产管理过程进行智能化指导，主要包括：智能诊断油井机泵工况；智能生成生产参数优化建议；智能生成油气田开发措施建议等。三、数字化管理建设原则油田数字化管理紧紧围绕优化业务结构，再造管理流程，更新管理理念，变革管理方式，推动企业向管理现代化转型。搞好数字化关键是要解放思想、打破常规、转变思维定式。在油田数字化管理建设中，始终坚持“五统一、三结合、一转变”的原则。“五统一”：标准统一、技术统一、平台统一、设备统一、管理统一；“三结合”：与生产相结合、与安全相结合、与岗位相结合；“一转变”：转变思维方式。四、数字化管理建设内容及主要功能油田数字化管理的建设内容涵盖三端五大系统：掌握全局生产动态、指挥、协调、应急后端中端前端油气生产管理系统（数据采集、传输系统、站控系统、管理平台）过程控制安全监控产注计量生产运行指挥系统过程控制安全监测数据中心A1、A2….MIS系统业务流程、标准管理体系和企业内控体系ERP信息管理系统人事、财务、物资采供、设备等油气藏经营管理、决策支持系统区块动态、精细油藏描述、油气藏预测、辅助开发方案图1油田数字化管理建设的五大系统一是前端以基本生产单元过程控制为核心功能的生产管理系统。重点实现对单井、管线、站（库）等基本生产单元的过程控制和管理。二是中端以公司层面生产指挥调度、安全环保监控、应急抢险为核心功能的生产运行指挥系统。三是后端以油气藏管理、经营管理为核心功能的决策支撑系统。五大系统：一是由数据采集系统、传输系统、站控系统、管理平台组成，以过程控制、安全监测和产注计量为主要功能的油气生产管理系统；二是以动态分析、调度协调、安全环保、应急指挥为核心的生产运行指挥系统；三是以A1、A2的扩展应用、油气藏预测、区块变化动态分析、方案辅助生成为经营管理核心的油气藏经营管理决策支持指挥系统；四是以人事、财务、物资管理为核心的ERP信息管理系统；五是以标准化管理体系和企业内控为核心的MIS企业管理信息系统。油田数字化管理的重点是将后端的决策支持系统向生产前端的过程控制延伸。长庆油田数字化前端建设以基本生产单元过程控制为核心，重点实现对单井、管线、站（库）等基本生产单元的过程控制和管理。井场数字化建设以确保各生产设施正常运行为重点，主要实现油水井生产数据采集、抽油井电机单相电参数检测、抽油井远程启停、井场集油管线回压采集、自动投球、注水井远程调配、水源井远程启停、井场视频实时监控与闯入智能分析、远程语音警示等功能，达到井场安全生产工矿智能诊断、及时预警报警和远程控制的目的。如图2井场数字化主要建设内容示意图。增压点数字化建设以确保站场平稳安全生产为重点，主要实现站内生产流程的实时数据采集、各设备运行状态的监控、电子巡井和井站集输管网的智能预警报警等功能。如图3增压点数字化主要建设内容示意图。作业区、厂级数字化生产管理系统以油、水两大系统运行为主线，结合生产岗位日常管理内容划分为12个子系统，形成采油厂、作业区、增压点、联合站等对站场、井场的联动监控。实现对生产过程的实时预警报警，达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效率的目的。图2井场数字化主要建设内容

图3增压点数字化主要建设内容油田数字化管理建设的主要功能包括：（1）生产的实时监控。将油井、供注水系统、增压站、联合站、管网等现场生产数据通过数据采集技术采集到平台实时数据库中，结合各生产场所的二维或者三维工艺流程图进行组态。通过WEB发布，操作管理人员可以随时随地的查看现场生产状况。（2）安全的智能监控。根据采集来的各生产场所装置的实时运行数据，进行不间断的诊断，一旦发现异常情况，将向操作管理人员以各种形式提出报警，保证生产过程中安全隐患的及时消除，提高安全性。通过对视频监控数据的分析，能及时的对生产场所外来人员的闯入进行自动报警。（3）数据的自动统计。建立综合数据库，将生产数据存储于数据库，基于这些数据，实现数据自动统计，自动生成各种样式报表、图表，从而为分析优化决策提供数据基础。（4）数据的智能分析。集成地质、工艺、油藏管理以及其它优化专家系统，实现油田产能分析、单井动态分析、故障分析、生产参数优化分析、油藏分析等，并做出决策优化建议措施，从而为油田生产开发提供科学的依据及建议，提高单井产量和采收率。（5）方案的自动生产。通过集成各专家优化系统，实现油田生产调度、优化建议、措施等方案的自动生成；通过对设备维修保养检测的信息的跟踪管理，能自动生成报警信息，并生成各种维护保养检测计划。（6）生产的自动控制。根据生产调度指令或预制的模式，实现远程生产装置启停以及阀门截断、抽油机的智能间抽、智能变频等操作。这样可以极大的降低现场操作人员的工作量，大大提高工作效率。五、数字化管理下的油田新型劳动组织模式油田数字化管理的核心，就是在优化生产工艺流程的基础上将数字化与劳动组织架构相结合，按生产流程设置劳动组织架构，实现生产组织方式和劳动组织架构的深刻变革，提高工作效率。原有组织模式为两条线管理：一是作业区→井区→转油站→计量站→油水井，一是集输大队→集输队（联合站），但实际的原油生产流程却横跨了这两条线，管站的不管井，井也不隶属于站管。数字化实施后新型组织模式实现了行政管理流程和生产管理流程的一条线管理。图4新型劳动组织模式图实施数字化管理后新的采油作业区岗位设置，如图5所示。图5采油作业区新型劳动组织架构调控中心：作为作业区的生产指挥中心，主要负责对辖区井站实时监控、生产运行管理、外协及水电讯运管理、数字化管理、日常生产信息收集汇总等工作。生产技术室：主要负责辖区地质动态、采油工艺、安全环保、设备管理等生产和技术工作。综合管理室：主要负责党群工作、人事劳资、员工培训、经营管理、计划管理等生产和技术工作。生产保障队：主要负责修井监督、数字化维护、仪表校验、油水井化验、低压试井、材料供应、后勤服务、油区保卫等生产和后勤保障工作。联合站：主要负责联合站辖区内的实时监控、油气水集中处理、原油计量、原油外输、以及直接进站的油水井和管线的日常管理及巡检等工作。增压点（注水站）：主要负责增压点（注水站）辖区内的实时监控、原油转输、注水、配水、以及直接进站的油水井和管线的日常管理及巡检等工作。应急班：主要负责所辖增压点的特殊作业、应急抢险、设备维修、管线维护等保障工作。为了能够快速处理各种突