智能化點亮油田智慧—新疆油田探索智能油田建設的路徑
目前,國內油田正在由數字化初期建設步入成熟階段,中石油所屬的新疆油田繼率先實現油田數字化后,再次先行提出智能油田的建設目標。如果說數字油田是可感知的油田,智能油田將是能夠自動操控的油田。前者可以預測趨勢,而后者更可以優化決策。
新疆油田如何依托現有的基礎、資源、技術,立足于在中國西部和中亞具有特殊地理優勢的克拉瑪依,以信息化帶動石油城市走過下一個10年、實現轉型,值得外界期待。
“新疆油田”先試
作為一名老采油工,早在幾年前,湯敏就不用每天坐著皮卡奔波數十千米巡井了,她所在的新疆油田采油一廠紅五作業區,許多油井都裝上了傳感器,日常數據通過傳感器發回作業區,極大地改善了像她一樣的巡井工的工作環境。
對于油田上司空見慣的抽油機來說,在傳統的生產方式下,油井每天抽多少油,必須按照生產計劃進行,因此,需要人員固定巡井。
“一旦有油井空抽,往往不能及時發現;同時,過度抽油,油層會出沙,泥沙會堵塞出油通道,這些都將給油層帶來意想不到的傷害。”中石油新疆油田分公司數據公司副經理兼軟件工程師李清輝說。
李清輝介紹,給油井裝上傳感器后,這些信息就能及時傳遞給管理者,他們可以據此迅速對一口井的工作狀況進行分析,進而調整抽油機的頻率。
發生在新疆采油工身上的變化,或許正是我國石油企業信息化建設快速推進的一個縮影。
而在這場國內油田的信息化競賽中,西部邊陲城市克拉瑪依作為新疆油田公司駐地,正希望借助新疆油田的智能化,實現資源型城市向智慧城市的轉型。
記者從近日舉辦的第二屆信息化創新克拉瑪依國際學術論壇上了解到,新疆油田已形成覆蓋生產一線的計算機網絡,所有辦公場地、主要生產站庫、井場等數據源點均可連接上網,并建立了一套相對完整的數字油田標準體系。
據介紹,早在2008年,新疆油田即已完成數字油田建設,實現了油田數字化。在此基礎上,2011年,新疆油田又提[FS:PAGE]出從數字油田向智能油田邁進的目標,并計劃于2020年建成智能油田。
“數字化”風潮亦喜亦憂
在華北油田,過去,供水工人的居住區距離水井、水站較遠,由于自動化程度低,日常管理只能依賴人工巡檢。通過實施以數字油田為主要內容的信息化建設,油田供水的自動化程度顯著提高。現在,遠程監控設備遍布水源井、供水站和管網網線,礦區60多口水源井均實現無人值守、遠程操控。
“數字油田建設是對油田原有系統、工藝流程、組織管理模式進行改造的過程,新技術的應用是其中的一個重要標志。”華北油田供水供電中心工程師郭景禮告訴記者,下一步,中心還將啟動礦區配網自動化工程,對分布在礦區的不同配電系統進行數據采集、監測,甚至做到斷路器的自動控制。
致力于“智慧地球”及其衍生概念推廣及方案提供的IBM公司,將油田信息化發展分為手工、初級數字化、數字化成熟及智能化4個階段,并認為目前中國國內大多數油田正處于數字化成熟階段,雖然也有一些“智能化的苗頭”,但真正向智能化階段邁進的油田幾乎沒有。
作為中石油“十二五”期間的重大信息化項目——“油氣生產物聯網系統”的項目組成員,李清輝曾對項目進行了可行性研究。他調查發現,目前中石油所有安裝傳感器的油井僅占10.3%,比例并不高。
一直以來,計算機技術與油田開發理論幾乎是并行發展、互為依托的關系,除了一些特殊油藏需要研究新的方法與理論,目前的理論發展已基本能夠達到自動化的生產控制。但長期從事油氣藏工程研究的西安石油大學石油工程學院教授林加恩卻發現,在應用方面,因為設備成本高,目前的自動化、數字化技術多用于一些高產井。
“國內信息化走了不少彎路,也總結了不少經驗。”林加恩認為,新疆油田的信息化建設,其特點就在于有能夠高效率地集中人力及物力做事的機制。
對此,IBM工業部的宋吉江表示,技術本身并沒有太大的難度,更大的難度在于實施過程中。
通過調研,宋吉江發現,在利用信息技術方面,國際油公司未必有很先進的技術,但執行力強[FS:PAGE]是它們的顯著特點。
據了解,目前,國內部分油田都已實現物聯化的實時數據采集。但在宋吉江看來,實時數據采集大家都能夠看得到,但怎樣把數據背后的價值挖掘出來,這才是今后發展的一個關鍵點。
“智能”之難
記者了解到,智能油田是在數字油田的基礎上實現信息技術和油田業務的深度融合,要能實現“全面感知、自動操控、預測趨勢和優化決策”。新疆油田下一步的信息系統建設過程中,前述16個字就是一個標桿。
針對外界對于智能油田仍停留在口號階段的理解,李清輝表示,智能油田在新疆油田來講已經是一個可以操作的方案。新疆油田自2010年與IBM合作制訂智能油田建設規劃至今已啟動6個項目,涉及油氣勘探、開采、儲運、后勤保障、IT基礎設施等方面。
宋吉江則認為,國內油公司大多是在某些方面有了智能化的場景或功能,但距離真正的智能油田還有很長的距離。
綜合分析,由于智能油田建設在我國仍屬于一個新領域,在實踐過程中必將面臨很多挑戰。以IBM設計的智能化業務場景為例,對國內油田來說,即使積累了一定的信息化建設經驗,要想全部達標也絕非易事。
首先,挑戰將直接來自業務部門。它們會習慣性地優先考慮使用傳統的方法。
其次,智能油田建設在成效評估體系方面的空缺,容易讓信息化建設陷入一種無法評估的“無力感”之中。
最后,智能油田建設實質上是IT技術和傳統工業的深度融合,這一過程涉及很多問題,如人的知識結構的更新、組織及生產流程的變更、考核制度的變更等等。
中國石油天然氣集團公司副總經理喻寶才介紹,中石油下屬各個油田都在推進數字油田、智能油田建設,特別是新疆油田進入智能油田建設階段,“這個時間并不早,這就是一個增量漸進的過程”。
他強調,中石油希望通過信息化建設,促進管理的簡化、優化、流程化與標準化、集中化,發揮整個集團的集團化、規模化、專業化的優勢;同時通過數據資源的挖掘,特別是把海[FS:PAGE]量數據轉化為有價值的信息,以信息資源利用效率的提升來帶動有形資源的利用效率與質量的提高。
助力城市轉型
在推進數字油田乃至智能油田的建設中,新疆油田始終致力于把油田信息化的新產品、新技術應用于克拉瑪依的城市發展中,推進這座資源型城市加快轉型。
以智能油田為龍頭,帶動智慧城市建設,兩者齊頭并進,既有別于其他油田的信息化建設途徑,又有別于其他城市的智慧化發展道路,不失為一種獨特的發展模式。
去年12月,克拉瑪依在我國西北地區率先建成首個無線城市。這也意味著40多萬油城市民可以通過手機、平板電腦等移動設備,輕松、快捷地享受無線城市應用平臺提供的各項服務。
對于資源型城市轉型而言,其替代產業的發展需要一個過程,而且這種替代產業創造價值的能力越強,這個城市的未來就會越美好。新疆油田依托智能油田建設發展金融、信息、旅游等新興產業,目的即在于在未來城市發展中搶占制高點。
“中石油希望,石油占這個城市經濟的比重緩慢下降,降幅越高,這個城市的發展就越快。”喻寶才表示,作為系統內首家跨入智能油田建設的企業,中石油將把其列為試點并予以支持。
在中國工程院院士崔俊芝看來,智能油田是從現有數據中挖掘新知識,以實現新的管理技術的提升;而智慧城市則是實現城市管理的數字化,實現管理與服務不斷融合。兩者本質不同,卻有緊密的內在聯系。
“從數字城市到智能城市,是一場變革,也是一項事業,有開始,沒有結束。”崔俊芝強調,智慧城市未來的挑戰將更多地來自于技術升級和領導人的創新意識。