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萨中模式数字化油田生产应用系统负责单位：大庆油田有限责任公司第一采油厂参加单位：大庆油田有限责任公司第一采油厂二〇一一年十二月汇报人：董江大庆油田有限责任公司科技项目验收汇报材料一、项目概况二、计划任务完成情况三、取得的创新成果及应用效果四、外协情况五、经费使用情况六、存在问题及下步工作建议七、结论一、项目概况立项背景大庆油田第一采油厂地处主城区，地面情况复杂，油水井总数近16000口。2009年以来，采油一厂积极探索实践经验，通过多种方式，如钻丛式井、简化归并、立体化建设、优化总体布局等，努力构建“萨中模式”示范区。目前萨中开发区西部示范区总井数达到2394口，其中采油井1249口，注入井1145口，井网密度达到265口/KM2。按照常规开发模式，示范区的生产管理难度较大，必须通过相应的技术和管理手段，降低员工劳动强度，减少人员配置，提高工作效率，同时保证生产安全平稳运行，实现高水平、高效益、低成本的目标。）为了实现上述工作目标，开展“萨中模式”数字化油田建设工作成为一项重要的措施。通过油水井集中监控管理，井口数据的后端计量分析，计量间远程控制量油，转油站、联合站远程监控管理等技术手段，达到人员集中管理、运行集中控制、数据集中处理的油田开发管理模式。目前建设数字化油田所使用的自动化技术、远程控制技术、可视化监控技术以及数据集成管理等关键技术已经逐步成熟并得到推广，为建设数字化油田提供了技术保障。二、计划任务完成情况计划研究内容完成研究内容评价单井监控系统单井工况实时管理(检测诊断控制)运行良好计量间测控系统单井产出液分离技术原油含水测量技术量油远程控制技术计量流程改造技术运行良好转油、联合站系统605站、中一联合站应用系统集成运行良好通讯技术研究无线网络和光纤网络的组建技术运行良好生产运行控制中心数字化油田生产应用平台运行良好1、计划研究内容完成情况二、计划任务完成情况站名设备名称数量站名设备名称数量中一联交换机24#1计量间自动采集装置1中一联采集服务器14#2计量间交换机2605中转站交换机24#2计量间自动采集装置1609联合站交换机2运行控制中心网络机柜3运行控制中心网站服务器1运行控制中心配电柜1运行控制中心视频服务器3运行控制中心操作台3运行控制中心解码服务器3运行控制中心电视墙1运行控制中心KVM2运行控制中心矩阵1运行控制中心显示器2运行控制中心HMI服务器2运行控制中心客户机9运行控制中心域服务器2运行控制中心工程师站1运行控制中心转换服务器1运行控制中心交换机3运行控制中心数据库服务器1运行控制中心磁盘阵列22、系统硬件部署二、计划任务完成情况3、系统硬件架构二、计划任务完成情况4、支撑软件子系统序号系统名序号系统名1PLC下位机系统9OPC服务器2上位机系统10Transaction系统3网络组态11WEB网站4电视墙控制系统12数据仓库5视频服务器系统13图表分析服务6视频客户端系统14图表站点7视频解码系统15ETL子系统8集控系统二、计划任务完成情况TransactionORACLESQLSERVER数据仓库数据层表示层逻辑层总控系统视频控制系统网络组态系统WEB网站屏幕系统云技术分析服务图表站点Document矩阵系统基础层上位机系统PLC下位机系统电视墙系统OPC服务器视频解码系统视频流媒体系统系统软件架构图5、系统软件架构6、系统功能数字化油田生产应用系统生产运行管理油水井管理计量间管理联合站管理集输站管理安全管理综合管理地面工艺流程管理生产报表管理油、水井视频油水井分布管理功图管理分析曲线管理油水井井监测管理工艺流程管理计量装置管理量油管理计量间报警工艺流程管理运行参数管理趋势分析报警管理视频管理安全预案油井检调换分析水井提测控分析注水井等值图油水井生产曲线分析工艺流程管理运行参数管理趋势分析报警管理报警管理二、计划任务完成情况6、系统功能—生产流程二、计划任务完成情况6、系统功能—整体工艺流程二、计划任务完成情况6、系统功能—油水井管理二、计划任务完成情况6、系统功能—油水井分布管理二、计划任务完成情况6、系统功能—计量工艺二、计划任务完成情况6、系统功能—计量装置二、计划任务完成情况6、系统功能—计量控制二、计划任务完成情况6、系统功能—605工艺流程二、计划任务完成情况二、计划任务完成情况6、系统功能—安全巡检二、计划任务完成情况6、系统功能—综合分析三、取得的创新成果及应用效果序号子系统1生产数据管理系统2工业上位机控制系统3视频控制系统4拼接屏控制系统5抽油机状态诊断分析系统6工业实时数据监控服务系统7人机交互服务系统8视频流媒体服务系统9解码矩阵控制系统10WEB网站11ETL及数据仓库、Transaction系统12图表分析服务13图表站点1、主要技术成果三、取得的创新成果及应用效果2、创新点(1)远程采集、控制技术：三、取得的创新成果及应用效果2、创新点(2)单井井况诊断：三、取得的创新成果及应用效果2、创新点(3)计量间自动控制及量油含水分析技术三、取得的创新成果及应用效果2、创新点(4)自由分割组合、可缩放的屏幕矩阵解决方案三、取得的创新成果及应用效果2、创新点(5)数据仓库及ETL过程三、取得的创新成果及应用效果3、应用效果项目整个研发过程在第一采油厂第六油矿中区西部油水井管理队进行，于2011年9月试运行以来，应用效果良好。一是数字化系统做到了试验区全方位覆盖。在103口油水井安装生产数据自动录取仪表，27个视频摄像装置，360度监控，每个摄像头监测范围200米，做到管理无盲区；二是实现油水井实时监控。通过自动化采集形成曲线图、示功图、数据信息，及时分析油水井的生产情况；三是安全做到全天候监控。通过生产数据的自动采集和视频监控，对问题井能够及时发现，及时处理，保证了安全生产；四是数字化的应用提高了工作效率，井场、计量间数据实现全自动实时采集、远程传输、自动化控制、数字化处理，大幅度降低了员工录取资料的工作量。本项目在建设过程中及建成后多次接待油田公司领导及各采油厂、天然气公司、试油试采等单位的参观，得到了广泛的好评。三、取得的创新成果及应用效果4、项目前景“萨中模式”是采油一厂今后一个时期努力实现高水平、高效益开发的有效途径，是创新实践的载体，是一项长期性、战略性的任务。对于“萨中模式”数字化油田的建设工作而言，需要随着形势的发展、认识的加深，不断地丰富和完善。“萨中模式”数字化油田生产应用系统具有良好的技术基础，同时创新了油田生产管理模式，今后可在油田其他区块的开发中推广应用。三、取得的创新成果及应用效果5、取得的知识产权（专利、论文、标准）情况(也包括技术秘密初步认定情况)此处由董工填写四、对外协作情况1.外协内容组建光纤环网，满足油水井生产数据及图像的传输。通过示功图、冲程、冲次的自动采集（螺杆泵井采集转速数据）的数据，实现开停机状态实时发布，油井故障实时报警并诊断。能够显示处理电机电流、电压、功率、耗电量的远程采集的数据、抽油机的远程起停控制、油套压的自动采集的数据及水井压力采集的数据。重点研究油水井井况实时报警并自动诊断技术和光纤环网组建、传输及接入技术。2.外协指标对于单井井况开发自动诊断系统，实现远程井况数据浏览、井况异常报警、控制启停油井、计量等功能。应用自愈型环网技术，保证网络传输畅通，保证远程传输数据、视频设备的传输正常运行。3.外协成果通过外协实现了油水井井况实时报警、自动诊断、视频巡井，能够满足安全生产需求，提高了员工工作效率，降低了劳动强度，取得了预期的效果。五、经费使用情况汇报本项目计划经费总体情况，攻关过程中实际使用情况（要求真实可靠）。主要汇报项目经费决算表，各项费用要有明细使用说明，使用与下拨有差异的要详细说明。项目经费决算表表一：项目投入总经费单位：万元经费来源年度经费拨款自筹其它合计总计表二：经费使用明细表单位：万元序号项目分类下拨经费使用情况自筹经费使用情况1材料费化学剂其它材料2工程作业费测试费作业费3现场处理费4条件配套费维护修理5技术配套费化验检测资料处理试制加工评审验收调研咨询6技术服务费外协费7办公费印刷8差旅费9会议费会议费10其它总计财务部门审核意见公章年月日注：经费使用和下拨有差异或有问题的，要另加附页详细说明原因。六、存在问题（1）成本问题本项目在计量间安装PLC系统、电动阀门、旋流分离器等装置，可在运行控制中心对单井产量、原油含水进行测量，实现自动选井、自动量油。但是由于电动阀门的成本较高，每个计量间改造电动阀费用需150万元左右，很难大范围推广。（2）含水分析仪存在的问题在计量间使用的两台含水分析仪为利旧的低能源放射性含水分析仪，该类型含水分析仪经过多年应用，性能稳定，准确度较高。但是按照环保部门要求，今后不允许安装新的低能源放射性含水分析仪，实现计量间高精度含水测量还需要寻找其他途径。（3）环状流程量油存在的问题目前对于环状流程的油井量油依然采取比例劈分的方法，即量油时测量该环所有油井的产量，再按照每口油井的产量占该环总产量的百分比分配，没有其他有效解决该问题的途径。七、下步建议针对萨中模式数字化油田建设过程中发现的问题，我们建议：1、在计量间只需安装旋流分离器，不安装电动阀门，实现手动选井、自动量油。这样既可大幅度降低成本，又能减轻员工的劳动强度，适合在油田推广。2、对于放射性含水分析仪的替代产品我们做了对比试验，即在量油装置上同时安装放射性含水分析仪和双差压含水分析仪，进行含水测量对比。通过电脱化验数据来看，双差压含水分析仪基本能够满足含水测量的要求，建议今后在计量间按照此类型含水分析仪。3、通过在中区西部油水井管理队进行方案调研、制定以及具体实施，我们发现不同单位或部门对数字化建设的标准还存在争议，建议主管部门根据不同开发区块制定数字化建设标准，各单位有据可依，有利于在其他开发区块应用。八、结论“萨中模式”数字化油田生产应用研究项目的开展，使我们在降低生产用人和运行成本，提高劳动效率，提高管理水平等方面获得了初步成功，特别是在密井网条件下的数字化油田建设取得了很多宝贵经验，如在油水井管理、计量间量油、数据处理与挖掘等方面，对油田数字化建设起到了一定的示范效果，为下一步数字化油田的开展奠定了技术基础和管理基础。感谢！