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力控科技

管控一体化解决之道

业务与行业

油气田生产物联网解决方案

摘要

    

     力控科技油气田生产物联网解决方案是利用物联网技术,通过传感、射频、通讯等手段,对油气水井、计量间、油气站库及相关集输管网等生产对象进行全面感知,推动油气田企业两化深度融合,信息全面共享,实现监控可视化、控制自动化、数据知识共享化、系统应用一体化、管理流程化、分析智能化,从而帮助企业提升油气田经营管理水平,提高生产决策的及时性和准确性。 




一、方案概述        


       随着油气田信息化与工业化的深度融合,以及大数据、物联网、云计算等先进信息技术的发展,力控科技基于多年油气田的行业经验,并结合油气田生产物联网的特点,推出油气田生产物联网解决方案,实现油气田生产管理、过程监控、管理调度、设备运维、流程优化及节能降耗等,确保装置在“安稳长满优”运转的基础上,降低能耗和生产成本,最大限度地提高企业的经济效益。  



二、设计目标        


  •  优化组织架构与生产管理模式,提高工作效率、降低劳动强度。优化组织架构、变革管理模式,实现业务的集中管理、设备的集中管控、数据的集中处理;实现电子巡检和设备的远程操控,优化用工数量,降低员工劳动强度;实现油气田的精细化管理,提升油气田生产综合管理能力和水平。
  •  实时监控生产设施,保障油田生产能够安全、环保、平稳运行。通过现场完善的监视、检测设备,实时监测井、间、站场、管网、电力系统设备工况及故障,及时发现异常情况,进行多级预警与报警,并进行及时、有效地处理,保障生产过程的安全性、稳定性。
  • 优化生产工艺流程,实现节能降耗与科学决策。对实时采集的生产数据和生产过程产生的业务数据进行汇总、统计、挖掘、分析,为远程生产指挥、生产应急调度、生产工艺流程模拟仿真及优化运行、节能降耗等提供科学的决策依据。
  • 便捷的移动APP应用。满足企业经营管理人员、现场生产人员、设备维护人员、安全管理人员随时随地了解重要信息。



三、系统架构      



      油气田生产物联网系统基于油气田私有云部署,按照网络结构划分为设备层、网络层、平台层、应用层;按照功能架构划分为生产层、数据处理层、服务层、应用层、展示层五部分。由力控实时历史数据库pSpace、功图关系库、业务数据库、应用数据平台FinforWorx、综合展示平台FSmartWorx组成,通过生产总况、生产监控、报警预警、运维管理、移动APP五大功能模块对生产数据、诊断数据、报警数据、运维数据进行集中展示。


系统网络架构如下图所示:




系统功能架构如下图所示:







四、功能特点



1、 生产总况。实现油气田生产业务情况的综合展示,包括:油水井上线率统计、油水井状态统计、告警统计、措施统计。根据采油厂、作业区不同岗位业务需求,分别建立与岗位业务相对应的开井数与上线井数,通过条形图、曲线图、数据表格等进行展示。






2、 生产监控。灵活展示油气水井的生产实时数据、功图数据及站库流程,并实现无人值守站、油气水井的远程控制。






3、 示功图展示。通过示功图数据的展示与分析,及时了解油井产油状态和抽油机的工作状态,及时发现卡杆、断杆等故障,对保持采油产量、减少电能消耗等具有非常重要的意义。






4、 报警预警。按照采油、注水、集输、巡护等专业,设定合理报警阈值及变化梯度,系统提供分级预警功能,能够提前处置各种问题,从而将事后分析变为事前预防,有效降低生产事故的风险,保障生产安全、平稳运转。






5、 生产调度。实现生产全过程中岗位人员调配、管网调度、车辆调度及电网调度,并形成调度跟踪记录。按照工作流程,调度系统可与移动终端、短信模块、电视、电话会议等系统进行集成,实现远程异地协作,提升管理区域各岗位的工作协调能力及工作的执行与反馈能力。


6、 视频集成。系统可以实现视频图像的实时播放、捕捉与回放,同时具备智能物体行为分析功能,实现对井场和站库的周界报警、非法闯入等事件进行报警并进行广播提示,实时提醒操作人员,方便操作人员根据报警情况手动操作摄像机进行近距离、高清晰取证录像,并且可以实现自动触发远程录像功能。







7、KPI统计分析。以关键生产指标反映企业生产运行情况,为决策层提供产油量、百米吨液耗电、采油指数、机采系统效率、原油库存等重要生产指标,及时了解并掌握企业生产运行情况。





8、报表管理。为油气田生产管理提供一个智能报表平台,自动汇总产液量数据、报警统计分析数据,能耗数据等,生成符合各级用户业务需求及格式要求的报表,为生产分析、过程优化提供决策依据。






9、 设备管理。对关键设备进行实时监测和运行效率计算(包括:抽油机的冲程利用率、电机效率、泵效率、故障率等),使设备维护人员及时了解设备运行状况,并结合设备设计参数,通过设备运行效率与设计效率的对比分析,查找设备故障、分析原因。


10、 设备运维。按照采油厂、作业区、站库等区域建立物联网设备台账,涵盖油水井生产、监测等设备信息、数据传输相应设备信息、系统运行设备信息、系统安全设备信息,并标注设备运维部门及负责人等。当设备发生故障时,提交设备故障单,并关联设备负责人,以及之前的设备维修记录;维修完成后,对维修过程进行记录;重点设备建立设备巡检单,并可建立临时设备巡检单;设备负责人对故障检修记录,巡检记录进行检查、分析及评价;建立前端设备维保机制,记录设备安装日期,维护保养周期,更换零部件信息等,并对相应记录进行管理。


11、 GIS集成。利用地理信息技术,实时展示油气水井、联合站、增压站、计量站及油气管网的地理分布信息,并实时显示各站点和管网的运行参数和报警数据,为应急指挥提供指导。


12、 应急指挥。统一集成井站场视频信息、单井实时数据、平台可燃气体检测、火灾检测等数据和GIS系统,实现各类信息和报警的联动,为应急指挥提供指导依据。


13、 三维可视化与模拟仿真。三维可视化系统为用户轻松创建、浏览、监控、分析设备、管线等数据提供便捷,通过智能感知、实时监控、虚拟现实等手段提升企业的管理水平。






14、 移动应用。通过智能手机、平板电脑等移动终端随时随地浏览油气水井、联合站等生产流程画面、重要运行参数趋势图、生产报表、KPI统计数据等,为实时掌握油田生产运行情况提供便捷。






15、 系统安全。随着两化融合的加速,DCS、SCADA等生产控制系统逐步实现与互联网或办公网的互联互通,为了确保生产控制系统的安全性,力控pSafetyLink进行保驾护航,其双独立主机系统分为控制端和信息端,分别接入过程控制系统网络和管理信息系统网络,同时两主机之间采用PSL专用网络隔离技术,在保证数据快速交互的同时彻底阻断了网络的连接,保证了站控层过程控制系统网络的安全。







五、给客户带来的价值  


1、 通过油气田生产物联网系统的建设,全面实现油气水井、计量间、油气库站及相关集输管网等生产单元数据的实时采集,提高了生产的自动化程度,缩减或合并了部分岗位,减少了劳动用工,降低的生产成本。

2、 通过油气田生产物联网系统的建设,规范并优化了生产工艺流程,实现了生产过程的统一管理与集中控制,在提升管理水平的基础上,提高了工作效率。




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