油田行业的智能化转型探索

油田行业的智能化转型探索

秦跃雁

中石化中原石油工程设计有限公司 河南省郑州市 450003

摘要：近年来，随着国际科技与经济的快速发展，互联网的发展趋势越来越强劲。为了在新的竞争环境下抓住本次工业革命的机遇，国家层面先后提出了“两化深度融合”、“中国制造2025”的国家战略，立足于基本国情和产业时机，探索智能发展道路；为了适用竞争激烈的市场，企业信息化的建设也必须跟上这个趋势。体现信息技术与制造技术深度融合的数字化、智能化发展之路，不断提升工厂的数字化、智能化水平，推动传统工厂向智能工厂转型。

关键词：科技发展；两化融合；智能工厂；推动转型

1引言

智能工厂具有传统管理方法无法实现的优势功能。智能工厂是在标准统一和数字化工厂的基础上，以数据全面统一、感知交互、系统融合、精准匹配、智能运行、预警预测为特征[1]，通过“数据+平台+应用”[2]的体系架构及行业相关先进技术汇集而成的针对油田地面工程的工厂智能化，既能够实现远程可视化控制，现场信息实时采集和数据回流，也能够对工艺流程的关键节点进行智能预判和辅助决策，为油田工程资源的配置提供更加安全、可靠、高效、友好的服务。

自“十五”以来，企业信息化建设遵循六统一的原则，建成了涵盖生产管理、经营管理、公共平台、综合管理。基础设施和网络安全等集中统一的信息系统，有效地支持企业提质增效、转型升级。“十二五”又进一步提出以“统一数据湖、统一技术平台，强化通用应用建设”为核心的构想，着手构建“共创、共建、共享、共赢”的信息化新生态，旨在实现上游全业务链的数据互联、技术互通、业务协同与智能化发展[3]。“十四五”期间石油化工行业提出将全面推进数字化转型、智能化发展。

2油田行业智能化发展趋势

2.1油田发展历程

油田产业是我国的重要支柱产业，与国民经济、生活各领域息息相关[4]。1905-1999年，油田产业处于传统阶段，大都内容做的是经典研究；1999年开启信息化建设，做计算机普及与互联网建设，也正是此阶段开启新型油田建设；1999-2009年开始数字化油田建设，实现数据电子化，数据极大地丰富；2009-2019年由数字化油田向智能化油田转换，在数字化基础上，加入智能自动化、预警预测智能生产等功能；2019-2029年将是智能化油田向智慧油田转型的过程，让数据聪明构建智慧的油田。

智慧油田是目前以及未来几年里石油行业持续研究并并为之努力的发展方向，是在油田数据极大的丰富和完善、智能化程度很高的条件下，来构建油田数据智能运行与决策的“大脑”，进而实现智慧油田建设。

2.2油田智能化现状分析

在全球数字化、智能化转型变革的浪潮下，油田行业践行国家智能制造、互联网+先进制造业、智能化等战略，以实现高质量发展为目标，持续推进信息化建设，积极打造信息化管控平台，提升精细化管理水平，促进改革发展、管理创新、提质增效。

2.3智能化转型的目标

数字化智能化转型是面向石油化工行业的新型制造模式，覆盖生产全产业链，将新一代信息通信技术与石化生产过程的资源、工艺、设备、环境以及人的活动进行深度融合，提升全面感知、预测预警、协同优化、科学决策的四项关键能力，以更精细和灵活的方式提高企业运营管理水平。

3智能工厂建设

智能工厂是现代工厂信息化发展的新阶段。是在数字化工厂的基础上，依托物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务，通过构建多信息平台，包括：数字化交付、工程项目管理、智能工地、信息化运维，应用其数据进行进一步深化应用从而达到油田行业智能工厂建设的基础。

3.1数字化交付

数字化交付平台以数据为载体，以工业物联网为支撑，集成工厂生产设备运行和监控数据，完善具有数字化资产管理、生产运营监控、空间感知、实感培训为主要功能的数字化工厂建设方案。

3.2工程项目管理

以数字化交付为基础，对依法合规、工程工艺、物资管理、施工管理、过程管理、HSSE管理、资料管理和归档管理、运维管理的数字化，场站、物资、设备的坐标化、身份化，实现工程建设全方位的定位管理和数字化孪生；通过桌面推演细化优化工程关键节点，通过预警实现物资设备交付、人员、机具设备的协同，通过视频的全方位监控和智能手持终端APP实现工程建设的现场总管，通过系统的数字可扩容、信息可共享实现与已有的管理系统和平台的对接，最终达到工程项目管理信息化。

3.3 智能工地

智能工地是根据工程施工现场的实际需求，利用物联网、人脸识别、5G通信、大数据等技术，对现场工地进行智能化管控，确保现场施工安全，包括人员定位、闸机管理、视频监控、人脸识别等，通过实时监测数据信息，上传至智能工地管理平台进行可视化显示和分析，从而对工程施工项目现场人员、车辆、环境等进行实时监控、行为预警，解决项目部管理人员因距离和时间问题，不能实时对施工现场进行管控的问题。

3.4 信息化运维

在运营阶段，在数字化交付、信息化及自动化的基础上，充分利用大数据、GIS、云平台、人工智能、智能机器人、无人机及远程APP等技术，实施油田动态化管理、生产标准化作业、工艺智能化操控、运管流程化管控，实现项目高效运营，提升项目整体经济效益。

4智能工厂应用

数字化交付是智能化发展的基础，信息化运维也是数字化交付的目的，作为油田工厂唯一、真实、完整的数据资产仓库和工程项目数据应用平台、数字化交付平台建设是智能油田建设的重要组成部分，基于上述多信息平台内容建设智能工厂，可应用于工厂可视化运维、操作规程培训、应急演练、设备管理、无人机巡查等信息化运维工作。

4.1可视化智能运维

通过数字化交付，构建了“物理资产”加“数据资产”的数据孪生体。基于高质量的数据资产基础上可开展天油田智能化运营，使工厂运维、设备管理等场景实现可视化。

4.2 系统集成监控

将由SCADA、DCS、SIS、PLC、GDS、AAS、FAS等系统构成的计算机控制系统集成到统一的生产管控平台，实现工厂实时监控、过程控制、报警预警、联锁控制等功能在平台上的监控管理。

4.3 生产数据联动

应用虚拟与现实结合的数字孪生工厂，将虚拟三维工厂、二维DCS操作画面和实体工厂运维动态数据相结合，实现内操和外操的紧密结合，快速便捷获取数字工厂设计信息及实时生产数据，提升工厂操作、运维与巡检的安全性。

5智能化油田发展

结合上述的智能化油田工厂建设合应用，着眼于目前的油田行业的实际需求，智能化油田的发展应以无人值守站为出发点，推进“远程监控、定期巡护”的前端管理向纵深发展，重点围绕工艺设备设施功能再完善，生产运行效率再提升、劳动组织架构再优化，将数字化建设与生产、安全、经营深度融合，推动作业区向“决策智能化、运行高效化、管理现代化”的智能化油田迈进。

结束语

随着智能工厂建设理念的不断深化，石油化工行业相关公司及企业在工程建设和运营管理上都提出了很高的要求，努力建设“国内领先，世界一流”的智能工厂。充分发挥油田产业建设的后发优势，为实现宏远目标奠定坚实基础，切实促进油田智能化建设的全面、健康、可持续发展。

参考文献

[1]古自强. 油气管道压缩机组智能化管理的探索与思考[J]. 新型工业化,2021,11(3):90-91. DOI:10.19335/j.cnki.2095-6649.2021.3.038.

[2]王淼. "数据+平台+应用"信息化建设模式探索实践[J]. 石油化工管理干部学院学报,2021,23(3):54-57. DOI:10.3969/j.issn.1008-4282.2021.03.012.

[3]马涛,张仲宏,王铁成,等. 勘探开发梦想云平台架构设计与实现[J]. 中国石油勘探,2020,25(5):71-81. DOI:10.3969/j.issn.1672-7703.2020.05.010.

[4]顾硕. 智能工厂——石化行业发展的必由之路[J]. 自动化博览,2019(2):前插1. DOI:10.3969/j.issn.1003-0492.2019.02.001.