在信息技术迅猛发展、市场竞争日益激烈的今天,国内外大集输、大企业纷纷着手进行信息化建设,优化业务流程,提高技术和管理水平,以期达到提高核心竞争力、创新增效的目的。《国民经济和社会发展第十个五年计划信息化重点专项计划》指出:“信息化关系到经济、社会、文化、政治和国家安全全局,已成为未来发展的战略制高点。信息化水平是衡量一个国家和地区的国际竞争力、现代化程度、综合国力和经济成长能力的重要标志”。
1油气集输系统的生产特点及信息化建设的必要性
采油厂集输系统是指从事油气集输的专业化生产企业,主要担负着油田原油的外输、天然气开采收集与外供、轻烃生产等任务。它的生产特点主要有:分散性,油井分布随着地下油层而变化,一般呈现在一定范围分散性。具有点多、线长、面广等分散性特点;危险性,油气输送过程中,往往要采用高温高压方式,加上油气本身易燃易爆,危险性特点非常明显。
基于上述特点,油田集输系统进行信息化建设的意义更加重大。首先,信息化有利于对分散企业的管理,各地的信息通过信息化手段进行集成,不仅速度快、信息全,而且节省人力、信息准确;其次,运用信息化手段,可以减少人工操作环节,增加安全性,避免非正常损失。
2 集输系统信息化现状
集输系统的信息化就是在统一的信息平台上建立起不同信息管理系统和专业软件应用系统,实现全企业所有业务的计算机化、自动化、科学化和规范化管理。近几年集输系统比较重视信息化建设,投入了大量人力和财力,取得了很大进展,总的发展趋势是依托网络化实现生产过程和经营过程中各环节的集中计划、监控、管理和协调,依托模型化对生产过程和经营过程以及战略决策进行模拟和调整。但是其中也存在不少问题。在网络建设方面,许多单位已经实现联网,有的单位已延伸到了要害站库的重点生产岗位。在自动化建设方面,由于系统建设时间不一,软件系统各异,接口各不相同,妨碍了信息共享利用。在软件开发上,已开发了用于部门管理和对下属部门垂直管理的信息系统。既有上级企业的垂直管理系统,也有本企业开发的系统,现在使用的有“输油管道泄漏监测系统”、“生产调度管理系统”、“天然气生产管理系统”、“财务管理系统”、“物资管理系统”、“人力资源管理系统” “办公自动化系统”等应用软件,为集输的生产经营做出了重要贡献。对于企业自己开发的系统,由于软件开发平台不同,后台数据库各异,使数据格式不一,数据无法共享,也同样存在资源的浪费的问题。总体说来,集输系统的信息化水平还较低,现有信息资源的整合和新信息系统进一步开发的任务还很艰巨。
3 油田集输系统信息化发展战略
油田集输系统信息化发展战略为:根据“数字油田”的发展目标要求,结合油气集输系统的特点,在3到5年内建成初具规模的数字化集输系统。建设“数字集输”主要任务为:一是借鉴国内外同类企业的先进经验,充分利用信息技术,对集输生产管理和经营管理信息系统进行有效集成,以效益为中心,实现已有系统的最大有效性。二是不断开发新的信息化应用范围,使更多的领域实现信息化管理。做到:统一规划,分步实施,先易后难;统一标准,互联互通,信息共享;统一建设,重点突破,以点带面;统一管理,协同互动,避免重复建设。
建设“数字集输”的具体目标就是要建成稳定、可靠、高效的集输信息网,通过这个网络实现以下分目标:生产运行指挥调度,实现“集中管理,分散控制,优化运行”;生产设备管理实现运行状态实时监测与在线故障诊断;自动盘库,油气输差在线评价;油气管线泄漏在线监测;办公自动化,实现无纸办公;以中心数据库为平台,整合现有的、众多各自独立的自动化系统及管理平台,实现数据网上共享、统一管理与开发利用,全面提升油气集输集输的现代化管理水平。为了实现以上目标,“数字集输”的建设架构可分为网络、数据中心、数据采集与控制系统、设备状态监测与故障诊断系统、地理信息系统(GIS)建设五方面内容。
网络建设方面,由于集输生产的连续性,网络的可靠性成为制约信息系统运行的关键,因此,必须建设可靠的信息网络,各下级单位、站库要实现双回路,主要交换机采用工业以太网设备,保证网络的长期稳定畅通。对那些布网成本较高或布网困难的单位,可通过扩频微波与之进行数据远传,为油气生产和油气井动态监控提供网络保障。
数据中心建设方面,为提高信息的利用效率和管理的有效性,同时避免重复建设,减少资源浪费,集输应以某一语言系统,整合现有的众多的、各自独立的自动化及管理系统,建立基于这一系统的、能实现数据网上共享,统一管理与开发利用的中心数据库和以数据采集为对象的实时数据库。以实时数据库为平台,有效地集成异构控制系统,实现生产现场实时监控、生产企业管控一体化、WEB信息发布,优化运行,确保安全生产。在站、库控制层(现场总线、DCS、PLC等)与管理信息系统(MIS)之间建立实时的数据连接,使企业生产控制过程和业务管理相结合。例如,胜利油田开发的Oracle数据库系统在实际应用中取得了良好效果。
数据采集与控制系统建设方面,主要是整合现有分散的自动化装置,实现数据上网,逐步完成输油、天然气系统的自动化技术改造,将目前所有的人工数据采集点实现自动采集,关键控制点实现自动控制。具体内容包括:实现各采油气站、输油气站库、轻烃加工生产数据自动采集与关键生产部位自动化控制,实现输油气自动盘库及输差分析,提高输油气系统效率,保障安全生产;建设“输气管道泄漏监测及防盗系统”,实现泄漏监测和冻堵预警,减少泄漏及盗气损失,节约人力物力;建设轻烃加工中的液化气罐、轻油罐液位监测、数据采集、超高液位报警联锁等的实现自动控制系统。关键设备状态监测与故障诊断系统建设方面,近年来,关键设备运行状态监测及故障诊断技术得到了越来越广泛的应用。实施设备的在线监测,能实时全面掌握关键机、泵、炉的运行状态,对运行设备进行分析,指出可能产生的故障及其产生的原因,为制定检修方案提供指导性依据,可极大地提高关键机、泵、炉的运行质量和维护水平。利用计算机数据采集和油田信息网来建立一个分布式的设备状态监测及故障诊断系统,把中央机房的计算机作为主站,设备现场数据采集站作为从站,实现对机、泵、炉的巡检,通过局域网传输数据,系统提供网络浏览功能,使设备管理人员可以通过网络实时获取关键机、泵、炉设备运行状态,并进行故障诊断。地理信息系统(GIS)建设方面,文献对GIS建设进行了系统研究,研究表明, GIS的应用将使油气集输生产管理进入一个新的信息可视化阶段。GIS能够在普通数据库的基础上方便地实现由图到库和由库到图的交互式数据管理,对于事故抢险、防腐层状况信息管理等具有重要的意义。
参考文献
〔1〕何生厚,毛峰.数字油田的理论、设计与实践〔M〕 .北京:科学出版社, 2001, 1- 64.
〔2〕景民昌,刘振峰.数字地球、数字中国与数字油田〔J〕 .西安石油学院学报, 2018, 18(6): 82- 85.