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力控科技

管控一體化解決之道

業務與行業

油氣田生產物聯網解決方案

摘要

    

     力控科技油氣田生產物聯網解決方案是利用物聯網技術,通過傳感、射頻、通訊等手段,對油氣水井、計量間、油氣站庫及相關集輸管網等生產對象進行全面感知,推動油氣田企業兩化深度融合,信息全面共享,實現監控可視化、控制自動化、數據知識共享化、系統應用一體化、管理流程化、分析智能化,從而幫助企業提升油氣田經營管理水平,提高生產決策的及時性和準確性。 




一、方案概述        


       隨著油氣田信息化與工業化的深度融合,以及大數據、物聯網、云計算等先進信息技術的發展,力控科技基于多年油氣田的行業經驗,并結合油氣田生產物聯網的特點,推出油氣田生產物聯網解決方案,實現油氣田生產管理、過程監控、管理調度、設備運維、流程優化及節能降耗等,確保裝置在“安穩長滿優”運轉的基礎上,降低能耗和生產成本,最大限度地提高企業的經濟效益。  



二、設計目標        


  •  優化組織架構與生產管理模式,提高工作效率、降低勞動強度。優化組織架構、變革管理模式,實現業務的集中管理、設備的集中管控、數據的集中處理;實現電子巡檢和設備的遠程操控,優化用工數量,降低員工勞動強度;實現油氣田的精細化管理,提升油氣田生產綜合管理能力和水平。
  •  實時監控生產設施,保障油田生產能夠安全、環保、平穩運行。通過現場完善的監視、檢測設備,實時監測井、間、站場、管網、電力系統設備工況及故障,及時發現異常情況,進行多級預警與報警,并進行及時、有效地處理,保障生產過程的安全性、穩定性。
  • 優化生產工藝流程,實現節能降耗與科學決策。對實時采集的生產數據和生產過程產生的業務數據進行匯總、統計、挖掘、分析,為遠程生產指揮、生產應急調度、生產工藝流程模擬仿真及優化運行、節能降耗等提供科學的決策依據。
  • 便捷的移動APP應用。滿足企業經營管理人員、現場生產人員、設備維護人員、安全管理人員隨時隨地了解重要信息。



三、系統架構      



      油氣田生產物聯網系統基于油氣田私有云部署,按照網絡結構劃分為設備層、網絡層、平臺層、應用層;按照功能架構劃分為生產層、數據處理層、服務層、應用層、展示層五部分。由力控實時歷史數據庫pSpace、功圖關系庫、業務數據庫、應用數據平臺FinforWorx、綜合展示平臺FSmartWorx組成,通過生產總況、生產監控、報警預警、運維管理、移動APP五大功能模塊對生產數據、診斷數據、報警數據、運維數據進行集中展示。


系統網絡架構如下圖所示:




系統功能架構如下圖所示:







四、功能特點



1、 生產總況。實現油氣田生產業務情況的綜合展示,包括:油水井上線率統計、油水井狀態統計、告警統計、措施統計。根據采油廠、作業區不同崗位業務需求,分別建立與崗位業務相對應的開井數與上線井數,通過條形圖、曲線圖、數據表格等進行展示。






2、 生產監控。靈活展示油氣水井的生產實時數據、功圖數據及站庫流程,并實現無人值守站、油氣水井的遠程控制。






3、 示功圖展示。通過示功圖數據的展示與分析,及時了解油井產油狀態和抽油機的工作狀態,及時發現卡桿、斷桿等故障,對保持采油產量、減少電能消耗等具有非常重要的意義。






4、 報警預警。按照采油、注水、集輸、巡護等專業,設定合理報警閾值及變化梯度,系統提供分級預警功能,能夠提前處置各種問題,從而將事后分析變為事前預防,有效降低生產事故的風險,保障生產安全、平穩運轉。






5、 生產調度。實現生產全過程中崗位人員調配、管網調度、車輛調度及電網調度,并形成調度跟蹤記錄。按照工作流程,調度系統可與移動終端、短信模塊、電視、電話會議等系統進行集成,實現遠程異地協作,提升管理區域各崗位的工作協調能力及工作的執行與反饋能力。


6、 視頻集成。系統可以實現視頻圖像的實時播放、捕捉與回放,同時具備智能物體行為分析功能,實現對井場和站庫的周界報警、非法闖入等事件進行報警并進行廣播提示,實時提醒操作人員,方便操作人員根據報警情況手動操作攝像機進行近距離、高清晰取證錄像,并且可以實現自動觸發遠程錄像功能。







7、KPI統計分析。以關鍵生產指標反映企業生產運行情況,為決策層提供產油量、百米噸液耗電、采油指數、機采系統效率、原油庫存等重要生產指標,及時了解并掌握企業生產運行情況。





8、報表管理。為油氣田生產管理提供一個智能報表平臺,自動匯總產液量數據、報警統計分析數據,能耗數據等,生成符合各級用戶業務需求及格式要求的報表,為生產分析、過程優化提供決策依據。






9、 設備管理。對關鍵設備進行實時監測和運行效率計算(包括:抽油機的沖程利用率、電機效率、泵效率、故障率等),使設備維護人員及時了解設備運行狀況,并結合設備設計參數,通過設備運行效率與設計效率的對比分析,查找設備故障、分析原因。


10、 設備運維。按照采油廠、作業區、站庫等區域建立物聯網設備臺賬,涵蓋油水井生產、監測等設備信息、數據傳輸相應設備信息、系統運行設備信息、系統安全設備信息,并標注設備運維部門及負責人等。當設備發生故障時,提交設備故障單,并關聯設備負責人,以及之前的設備維修記錄;維修完成后,對維修過程進行記錄;重點設備建立設備巡檢單,并可建立臨時設備巡檢單;設備負責人對故障檢修記錄,巡檢記錄進行檢查、分析及評價;建立前端設備維保機制,記錄設備安裝日期,維護保養周期,更換零部件信息等,并對相應記錄進行管理。


11、 GIS集成。利用地理信息技術,實時展示油氣水井、聯合站、增壓站、計量站及油氣管網的地理分布信息,并實時顯示各站點和管網的運行參數和報警數據,為應急指揮提供指導。


12、 應急指揮。統一集成井站場視頻信息、單井實時數據、平臺可燃氣體檢測、火災檢測等數據和GIS系統,實現各類信息和報警的聯動,為應急指揮提供指導依據。


13、 三維可視化與模擬仿真。三維可視化系統為用戶輕松創建、瀏覽、監控、分析設備、管線等數據提供便捷,通過智能感知、實時監控、虛擬現實等手段提升企業的管理水平。






14、 移動應用。通過智能手機、平板電腦等移動終端隨時隨地瀏覽油氣水井、聯合站等生產流程畫面、重要運行參數趨勢圖、生產報表、KPI統計數據等,為實時掌握油田生產運行情況提供便捷。






15、 系統安全。隨著兩化融合的加速,DCS、SCADA等生產控制系統逐步實現與互聯網或辦公網的互聯互通,為了確保生產控制系統的安全性,力控pSafetyLink進行保駕護航,其雙獨立主機系統分為控制端和信息端,分別接入過程控制系統網絡和管理信息系統網絡,同時兩主機之間采用PSL專用網絡隔離技術,在保證數據快速交互的同時徹底阻斷了網絡的連接,保證了站控層過程控制系統網絡的安全。







五、給客戶帶來的價值  


1、 通過油氣田生產物聯網系統的建設,全面實現油氣水井、計量間、油氣庫站及相關集輸管網等生產單元數據的實時采集,提高了生產的自動化程度,縮減或合并了部分崗位,減少了勞動用工,降低的生產成本。

2、 通過油氣田生產物聯網系統的建設,規范并優化了生產工藝流程,實現了生產過程的統一管理與集中控制,在提升管理水平的基礎上,提高了工作效率。




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