长庆油田第三采油厂虎狼峁作业区智能油田建设方案深度剖析与展望

一、项目背景与驱动因素

在当今石油行业的发展浪潮中,智能化转型已成为不可阻挡的趋势。长庆油田积极响应时代号召,精心规划了意义深远的“326 工程”,旨在通过新一代信息技术与主营业务的深度融合,打造具有行业领先水平的智能化油气田,为公司的高质量“二次加快发展”筑牢坚实根基。虎狼峁作业区精准洞察到这一历史机遇与自身发展的迫切需求,毅然踏上智能油田建设的征程。作业区所处的生产环境复杂多变,传统的生产管理模式在面对日益增长的产量目标、严苛的安全环保要求以及激烈的市场竞争时,逐渐显露出诸多弊端。为了突破这些困境,实现可持续发展,智能化建设成为作业区的必然选择。

二、项目目标与战略愿景

虎狼峁作业区智能油田建设的核心目标是全方位构建智能化产建采油作业区,引发安全环保、生产运行、技术管理以及管理决策等多个维度的智能化深刻变革。具体而言,致力于将单井综合用人降低至≤0.5 人/井或大幅提升劳动生产率至≥899 吨/人,以此实现提质增效的关键指标。这一目标的达成将有力推动作业区在行业内树立智能化生产的典范,不仅能够显著提升生产效率、降低成本,还能极大增强作业区在市场中的核心竞争力,确保在未来的发展中始终保持领先地位,为长庆油田的整体发展贡献重要力量。

三、智能化建设规划蓝图

(一)总体设计理念与架构

秉持着创新与整合的理念,作业区全力搭建智能化运行构架。通过深度整合现有各类系统资源,并积极开发一系列具有针对性的智能化应用,成功构建起从油井、井站到作业区乃至整个采油厂的智能联动体系。这一体系犹如一个有机的整体,确保了信息在各个层级之间的高效流通与协同处理,为智能化生产的顺利开展提供了坚实的技术支撑,实现了生产过程的全面感知、智能决策与精准控制。

(二)具体建设方案详述

  1. 前端数据采集升级策略:在井组和站点端,实施了一系列全面且具有前瞻性的数据采集升级措施。一方面,积极将部分普通摄像机升级为高清低照度摄像机,大幅提高视频监控的清晰度与准确性,使其能够更好地适应复杂的生产环境,为后续的智能视频分析提供高质量的图像数据。另一方面,对井场 RTU 进行升级改造,使其具备更强大的数据采集与处理能力,同时在部分井场精心配套新型自动投球装置,有效提升了井组数据采集的自动化水平与稳定性。此外,还对网络进行了优化,确保数据传输的高效与安全,为智能化生产奠定了坚实的数据基础。

  2. 中端智能分析强化路径:聚焦于油井工况诊断、故障预测等关键领域,大力强化中端智能分析能力。借助先进的边缘计算 RTU,深度融合深度学习、机器学习等前沿技术,构建起高度智能化的诊断与预测模型。通过对大量历史数据的深度挖掘与分析,实现了对抽油机井结蜡与泵漏等故障的早期精准识别,能够在故障萌芽阶段及时发出预警,为生产管理人员提供充足的时间采取有效的预防措施,从而避免后期可能出现的产量损失与生产效率下降。同时,在动液面变化计算方面取得了重大突破,利用机器学习方法结合实测数据,建立了精确的预测模型,实现了动液面变化的实时监测与精确计算,为油井生产参数的优化调整提供了重要依据。

  3. 后端应用整合开发方向:着力构建一体化平台,全方位深化安全环保、生产运行、技术管理和管理决策等方面的智能化应用。在安全环保领域,通过优化报警系统,运用先进的算法对报警数据进行深度处理,精准剔除误报警信息,同时优化报警阈值,确保报警的及时性与准确性。在生产运行方面,开发了功能强大的智能分析系统,实现了对生产过程的全流程监控与智能调度,能够根据实时生产数据及时调整生产策略,提高生产效率。在技术管理和管理决策层面,整合各类数据资源,开发了一系列专业的分析工具,为技术人员和管理人员提供了科学的决策支持,助力油田实现精细化管理。

    四、管理优化核心举措与实践路径

    (一)组织架构深度变革

    大刀阔斧地对组织架构进行调整,将管理层级精简至作业区 - 井站二级。在这一过程中,对各个岗位的设置与职责进行了全面优化,明确了各岗位的工作重点与权限范围。通过减少中间环节,显著提升了信息传递的速度与决策执行的效率,使作业区的生产管理更加灵活高效,能够快速响应市场变化与生产需求。

    (二)无人值守管理创新模式

    综合运用智能巡井、边缘计算技术以及先进的管理模式优化手段,全力打造无人值守站智能运行体系。清晰明确了无人值守站的管理目标与操作流程,从设备监控、故障预警到应急处理等各个环节都制定了详细的规范。借助智能技术,实现了对站点设备的远程实时监控与自动控制,确保在无人值守的情况下站点能够安全、稳定地运行,极大地提高了生产效率,降低了人力成本。

    (三)单井产量管理体系精细构建

    紧紧围绕单井产量这一核心指标,精心构建智能化管理体系。通过对前端数据的精准采集、中端数据的深度分析以及后端智能决策的有效实施,成功贯通了单井产量的数据流与业务流。实现了从油井生产参数监测、产量预测到生产方案调整的全流程智能化追踪管理,确保每一口油井都能处于最佳生产状态,最大程度地提高单井产量与经济效益。

    (四)员工业务流优化升级策略

    全面转变监控模式,以智能工单为核心驱动员工任务安排。利用 AI 视频技术对生产过程进行全方位监督,确保员工工作的规范性与效率。智能工单系统根据生产计划与设备状态,自动生成详细的任务清单并精准分配给员工,员工在执行任务过程中,可通过移动终端实时获取任务信息与操作指导,完成任务后及时反馈结果。AI 视频监督则实现了对生产现场的 24 小时不间断监控,能够及时发现异常情况并通知相关人员进行处理,有效提升了工作协同性与整体效率。

    五、实施计划与预期效益全景展望

    (一)实施计划详细步骤

    项目实施周期精心规划为 12 个月,依次分为详细设计、开发建设、测试及试运行等关键阶段。在详细设计阶段,组织专业团队深入调研作业区的生产流程与需求,结合先进的技术理念,制定出详尽且切实可行的设计方案。开发建设阶段,按照设计方案有序推进各项建设任务,确保硬件设备安装调试到位,软件系统开发完善。测试及试运行阶段,对已建成的系统进行全面测试,模拟各种生产场景,及时发现并解决潜在问题,确保系统在正式投入使用后能够稳定运行,各阶段任务分工明确、时间安排紧凑有序。

    (二)预期效益全面呈现

  4. 安全效能显著提升:通过全方位的作业现场全过程可视化监管、重点参数黑屏预警监控以及关键流程应急状态联锁控制等措施,作业区的安全风险得到有效降低,本质安全水平实现质的飞跃。可视化监管借助高清摄像头与智能视频分析系统,对人员、设备、环境进行实时监控,及时发现安全隐患。黑屏预警监控则在异常情况发生时,第一时间向相关人员推送预警信息,确保问题能够得到及时处理。应急状态联锁控制在紧急情况下能够自动启动相应的应急措施,保障生产安全。

  5. 生产效率大幅飞跃:借助强化的过程管控手段,成功实现了原油产量在线实时盘库、油水井工况快速准确诊断以及重点工作全过程闭环管理。通过实时采集和分析生产数据,能够及时掌握产量变化趋势,对油水井工况进行实时监测与智能诊断,提前发现并解决生产问题,缩短应急响应时间,确保生产过程的高效稳定运行,有效提高了生产效率与经济效益。

  6. 管理精细程度升级:依托技术支撑决策体系,在报表管理、油藏管理、措施选井和注采调整等方面实现了精细化管理。通过自动化报表生成与智能分析工具,解放了技术人员的双手,使其能够将更多精力投入到技术研究与创新中。在油藏管理方面,利用大数据与智能化分析技术,深入了解油藏动态,优化开采方案。措施选井借助科学的数学模型和多类型算法,精准识别潜力井,提高措施效果。注采调整则根据油藏特性与生产数据,实现智能化动态调整,提升油田整体开发水平。

  7. 员工福祉全面增进:随着智能化建设的推进,员工的工作生活条件得到显著改善。工作环境更加安全舒适,劳动强度大幅降低。员工责任意识在智能应用与预警推送的激励下不断增强,队伍凝聚力在集中管理与丰富的集体活动中持续提升。员工倒休制度的优化,让员工有更多的休息时间,幸福指数得到显著提高,充分体现了以人为本的发展理念,为作业区的可持续发展注入了强大的动力。

    六、保障措施坚实有力与持续支撑

    (一)项目组协同高效运作机制

    产能建设、厂数信中心和作业区紧密协作,形成强大的工作合力。在方案编制阶段,各方充分发挥自身专业优势,共同研讨制定科学合理的建设方案。审核过程中,严格把关,确保方案符合技术标准与实际需求。施工过程中,加强现场管理与协调,及时解决施工中出现的问题。体系配套方面,协同推进各项配套设施建设与系统调试,确保项目整体协调一致。通过定期召开例会,项目组组长能够及时了解项目进展情况,协调各方资源,解决关键问题,保障项目顺利推进。

    (二)运维管理强化提升策略

    秉持问题导向原则,以“平台指标对标、现场问题督办”为重要抓手,全力提升运维指标。精心夯实三级自主运维体系,对 30 项数字化维护内容进行合理划分,明确中心站级维护人员、作业区级维护班以及承包商的维护职责与界面。中心站级维护人员负责站内核心设备的日常维护与简单故障处理,作业区级维护班承担大部分数字化设备的维护与保养工作,承包商则在登高抢修等专业领域发挥重要作用,确保自主维护人员和承包商维护队伍分工明确、协作顺畅,数字化日常运维工作高效有序开展,为智能油田的稳定运行提供可靠保障。

    (三)培训体系完善支撑架构

    紧密依据现有运维模式与培训体系,构建起适配智能化建设需求的培训体系。针对 30 项运维工作,逐一制定专业、详细的数字化培训计划,涵盖专业维护人员、现场运维人员以及一般操作人员等不同层次。通过理论学习、实践操作、考核评估等环节,形成培训 - 验证 - 培训 - 操作的闭环管理机制。在培训过程中,注重培养学员的实际操作能力与问题解决能力,同时加强产建规范与建设标准的学习,培养数字化产建质量监督专业人员,加强日常监督,确保高质量的智能化建设与运维,为作业区智能化发展提供坚实的人才保障。

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