1、項目背景介紹
面對數字化轉型、智能化發展新形勢,企業提質增效常態化大背景,長慶油田致力于提升生產效率與安全管控水平,同時按照"優化業務流程,規范基礎管理"原則,結合集團“兩冊”管理,落實崗位責任與生產業務閉環融合管控。在此背景下,我們遵循“頂層設計、問題導向、以用促建、建管結合”的思路,圍繞“業務發展、管理變革、技術賦能”三大主線,建設公司級油氣田決策監督生產管控平臺,助力長慶油田打破信息“孤島”,消除系統“隔離”,穿透組織“屏障”,快速實現生產現場“看得見、聽得到、控得住、摸得清”,實現“大監控”運行模式下各專業管理的關聯統一、各已建系統平臺的關聯統一、各崗位職責的關聯統一,旨通過信息技術與油田業務深度融合,以高水平數字化轉型支撐油田高質量發展,推動油田業務精益化管理。
同時,基于已有的生產業務數據和工控時序數據,建設以大數據智能分析、機器語言為技術手段,配套報警參數算法模型研究,實現報警智能多元融合分析,貫穿工控系統及業務管控全流程的油氣田工控系統報警管理系統,落實‘大監控’模式下油氣生產的報警、制度、職責貫穿生產業務的‘生產-預警-技術-監管’的閉環融合管控。
2、項目目標
以“井站線、業務流、人機法”為研究對象、以一體化生產管控、多平臺有機融合、多部門業務集成為目標導向,研究開發長慶油田公司級生產管控平臺,實現大監控模式下采油工藝系統“業務管控一體化、監督決策一體化、風險管控一體化、體系紀律規范化、過程管控可視化、流程制度標準化、數據業務智能化”的運行效果,確保工藝系統高可用、好運維、易擴展,實現將先進的信息化技術與業務深度融合,優化管理流程、突出專業技術,提高綜合收益,達到“自動化、可視化、智能化、一體化”的建設目標,為建設油田公司下各采油廠高質量的數智化發展提供平臺保障。
3、項目實施與應用
3.1 應用企業簡介
面對數字化轉型、智能化發展新形勢,企業提質增效常態化大背景,長慶油田致力于提升生產效率與安全管控水平,同時按照"優化業務流程,規范基礎管理"原則,結合集團“兩冊”管理,落實崗位責任與生產業務閉環融合管控。在此背景下,我們遵循“頂層設計、問題導向、以用促建、建管結合”的思路,圍繞“業務發展、管理變革、技術賦能”三大主線,建設公司級油氣田決策監督生產管控平臺,助力長慶油田打破信息“孤島”,消除系統“隔離”,穿透組織“屏障”,快速實現生產現場“看得見、聽得到、控得住、摸得清”,實現“大監控”運行模式下各專業管理的關聯統一、各已建系統平臺的關聯統一、各崗位職責的關聯統一,旨通過信息技術與油田業務深度融合,以高水平數字化轉型支撐油田高質量發展,推動油田業務精益化管理。
同時,基于已有的生產業務數據和工控時序數據,建設以大數據智能分析、機器語言為技術手段,配套報警參數算法模型研究,實現報警智能多元融合分析,貫穿工控系統及業務管控全流程的油氣田工控系統報警管理系統,落實‘大監控’模式下油氣生產的報警、制度、職責貫穿生產業務的‘生產-預警-技術-監管’的閉環融合管控。
3.2 擬解決的問題
(1)必要性
隨著企業數字化轉型的推進,油氣田生產運行、科技創新、安全環保、業務管控等各個方面對數字化技術的需求日益迫切。迫切需求能夠構建一個統一的生產管控平臺,實現對油氣采收生產全過程的各類數據的集中管理和分析,集成各類業務系統和應用,促成業務管理的關聯統一、已建系統平臺的關聯統一、制度職責的關聯統一,實現信息共享和業務協同,為管理層提供準確、及時、全面的決策依據,確保各項工作的協調一致,提高整體運營效率。因此,建設公司級生產管控平臺是順應數字化轉型趨勢,提升企業整體運營效率的必然選擇。
通過信息技術與油田業務的深度融合,生產管控平臺不僅可以推動油田業務精益化管理,還可以提升安全管控水平。平臺集成基于工業時序數據的報警優化系統,完善報警參數調整規范、研究高頻報警分析方法、構建生產工藝報警優化算法知識庫、標準化報警管理流程、實現報警優化全閉環管控,進一步提高生產現場工藝及業務精準報警。一旦發生異常情況,平臺迅速響應,結合數據分析手段,自動發起隱患風險措施處置或推送業務部分,及時采取有效處置措施,降低事故風險,保障企業生產過程的“安、穩、長、滿、優”。
(2)實施目標
以“井站線、業務流、人機法”為研究對象、以一體化生產管控、多平臺有機融合、多部門業務集成為目標導向,研究開發長慶油田公司級生產管控平臺,實現大監控模式下采油工藝系統“業務管控一體化、監督決策一體化、風險管控一體化、體系紀律規范化、過程管控可視化、流程制度標準化、數據業務智能化”的運行效果,確保工藝系統高可用、好運維、易擴展,實現將先進的信息化技術與業務深度融合,優化管理流程、突出專業技術,提高綜合收益,達到“自動化、可視化、智能化、一體化”的建設目標,為建設油田公司下各采油廠高質量的數智化發展提供平臺保障。
3.3技術特點
(1)時空數據庫的關鍵技術——基于時間和空間的數據庫技術
以客觀世界的本質時間和空間的原理為基礎,利用事物時間和空間的唯一性確定了數據的唯一性。通過時間和空間的屬性來描述具體的數據,以數據在不同的時間和空間的轉換來解釋客觀世界的事務關系。以最貼近客觀世界本質的方式構建制造企業的信息系統。時空數據庫中的數據天然具有時空的索引,不需要像主流數據庫那樣需要為了提高訪問速度增加額外的索引。按照時空檢索能夠把復雜的系統通過空間和時間的維度劃分為小粒度的、簡單的數據處理。通過時間和空間屬性架構整個企業信息系統體系,解耦系統和硬件系統的邏輯關系,對于信息系統在硬件平臺上的橫向擴展是一種有效的技術方式,為工業云平臺在面向制造企業的技術創新和信息服務創新提供技術支撐。
(2)元語言的關鍵技術——自研的元語言編譯器
WellinOS內置完整的APP系統,提供APP開發、調試和運行的支撐系統。提供元語言開發環境,用戶可使用元語言開發運行在平臺之上的應用程序。元語言是簡單易用的腳本語言,用戶不需要掌握復雜的計算機原理和高級語言的編程技術,只需要關注于業務邏輯的實現就能夠開發所需的工業應用。
(3)云操作系統的關鍵技術——基于管控一體化企業數據中心構建技術
為了解決制造企業傳感器數據量大、類型繁多、信息實時處理要求性高、數據共享需求大、高可用性、高穩定性等特點,將云架構概念引入制造企業數據中心體系構建。WellinOS云操作系統,是一個整合的、先進的、安全的、自動化的、易擴展的、服務于制造企業工業信息化的開放性平臺。
WellinOS云操作系統,屏蔽了云邊端計算機資源,采用四層結構:硬件+操作系統(Windows、Linux、arm、Android、IOS)+WellinOS+應用程序。開發應用程序不用考慮如何分配調度云邊端的計算機資源,也不需要懂如何使用容器、微服務等復雜IT技術;開發應用程序不用考慮網絡連接;開發應用程序與單機操作系統無關性。WellinOS屏蔽了不同硬件資源及操作系統的差異。
4、效益分析
(1)經濟效益:
l 成本節約和效率提升:生產管控平臺的實施可以減少人工手工抄錄、填報數據的時間和工作量,提高數據收集、處理和分析的效率,降低管理和運營成本。整體的研發周期縮短50%以上,交付周期降低60%以上,運維成本每年節省約20萬元。
l 資源優化和生產效率提升:通過智能化的生產監控和決策支持,優化生產資源配置,降低能源消耗和物資浪費,提高油田生產效率和產能利用率。通過原來的廠-作業區-中心站-井站四級管理,降為兩級管理,整體效率可以提升10%左右。
l 減少停工和故障成本:生產預警和智能決策功能可以提前識別潛在故障和風險,減少生產中斷和設備損壞導致的成本,保障生產連續性和穩定性。通過預警,可有效降低94%以上的無效報警,年預計降低5次左右的事故發生。
l 提升產值和經濟增長:生產管控平臺的高效運行將促進油田產值的提升,推動油田行業的數字化轉型,為企業創造更多的經濟價值和財富。
(2)社會效益:
l 安全生產和環保效益:生產管控平臺的實施將提升安全生產水平,降低事故風險,保障員工和環境安全,推動油田行業朝著可持續發展方向邁進。
l 就業機會和人才培養:數字化轉型和智能化發展需要大量技術人才參與,推動就業增長和人才培養,提高員工技能和素質。
l 科技進步和產業升級:通過技術賦能和信息化建設,推動油田行業向智能化和高效化發展,帶動相關產業鏈的升級和優化。
l 數據共享和社會治理:生產管控平臺的建設將促進數據共享和信息透明,提升社會治理水平,增強行業監管和社會信任度。
隨著企業數字化轉型的推進,油氣田生產運行、科技創新、安全環保、業務管控等各個方面對數字化技術的需求日益迫切。迫切需求能夠構建一個統一的生產管控平臺,實現對油氣采收生產全過程的各類數據的集中管理和分析,集成各類業務系統和應用,促成業務管理的關聯統一、已建系統平臺的關聯統一、制度職責的關聯統一,實現信息共享和業務協同,為管理層提供準確、及時、全面的決策依據,確保各項工作的協調一致,提高整體運營效率。因此,建設公司級生產管控平臺是順應數字化轉型趨勢,提升企業整體運營效率的必然選擇。
通過信息技術與油田業務的深度融合,生產管控平臺不僅可以推動油田業務精益化管理,還可以提升安全管控水平。平臺集成基于工業時序數據的報警優化系統,完善報警參數調整規范、研究高頻報警分析方法、構建生產工藝報警優化算法知識庫、標準化報警管理流程、實現報警優化全閉環管控,進一步提高生產現場工藝及業務精準報警。一旦發生異常情況,平臺迅速響應,結合數據分析手段,自動發起隱患風險措施處置或推送業務部分,及時采取有效處置措施,降低事故風險,保障企業生產過程的“安、穩、長、滿、優”。