吉林油田物联网技术迈向智能化的调查

  油气从“云”端飘来
  [中国石油新闻中心2020-07-30]
  7月28日，吉林油田乾安采油厂已有2000余口油井安装上物联网。通过“停井报警仪”“电子眼”和“测控仪”等物联网监控，充分发挥大数据云平台作用，油井采油时率达到97.9%，较去年同期提升2.7%，提质增效成果显著。
  从2015年至2020年，吉林油田用5年时间实现了物联网技术从引进吸收、研发创新、推广复制到集成应用的转变，并正向智能化方向迈进。今年是打造智能化油田的开端之年，通信公司作为物联网技术主要研发单位，力争通过努力在2022年助推吉林油田实现智能化。
  从拼体力到拼脑力，开启智慧采油新时代
  曾经的大老爷府油田在吉林油田很有“名气”，因为产量低、包袱重，一度濒临末路。因为物联网技术的出现，大老爷府名气更响了，不但成为吉林油田的基层改革典范，更是中国石油深化改革的样板。
  物联网技术能及时、真实地把大数据展现在一个平台上，对集成油水井监控系统、视频监控系统、地理信息系统分类分析，指导生产，让海量数据会“说话”、能“指挥”。
  主流物联网技术虽好，但造价不低。吉林油田没有盲目地实行“拿来主义”，而是积极倡导发展自己的技术。负责该项技术的通信公司技术研发团队铆足了劲儿，秉承简单适用低成本的原则，经过3年的反复摸索试验，研究出了一整套接地气的好产品。抽油机智能控制器、停井报警仪、井场电子眼、电参采集器油井“四件套”，完全是根据吉林油田当时状况量身定制的，保证用得起、用得住、用得好。
  2016年，吉林油田先从非改不可的大老爷府油田“动刀”，整装应用物联网技术。仅用一年时间，大老爷府油田这个岌岌可危的“拖油瓶”不但起死回生，还成为了盈利区块、改革样板。从亏损1.26亿元到盈亏平衡，实现了华丽逆袭。
  自此，吉林油田的油气生产从拼体力转型到了拼脑力，开启了智慧采油新时代。
  井间全覆盖，吉林油田万余口井接受大数据“指挥”
  科技创新不是空中楼阁。吉林油田资源品位差、人工成本高、设备老化严重等矛盾突出，物联网技术恰恰全方位结合这些特点，立足于打赢扭亏脱困攻坚战，助推效益生产，进而实现自身逐步发展。
  2018年8月，在大老爷府油田整体转型成功基础上，油田物联网建设工程全面启动。通过边建边用的方式，仅用8个月时间，完成整个油田单井和计量间物联网主体工程建设任务，并快速进入深化应用阶段。自此，油田万余口油水井开始接受大数据“指挥”。
  通过应用物联网技术，油井可以自动间抽运行，实现远程遥控启停井，采油时率提高3%以上，全年平均达到96%以上。应用电参采集，异常井发现率达到90%以上，并将停井原因进行大数据采集，以便更准确找到症结，进行精准处理。应用电子眼，利用软件实现电子巡检闭环管理，有效解决了安全、环保、治安等问题。
  在物联网技术全部上线运行3个月后，通信公司统计了应用情况：发现停井5.5665万次，远程启井1.0825万次，远程停井7088次，电参诊断发现异常井3000余次，实现智能自动间抽1745井次，电子巡井发现井口漏油、管线漏失、皮带断脱、偷盗原油3000余次。目前已经形成了具有吉林油田特色的电参数自动解释技术，申请大数据发明专利3项，开发算法20余种。今年前4个月，受新冠肺炎疫情影响，一线生产岗位实行弹性工作制，吉林油田依托物联网技术有效解决了倒班方式调整问题。虽然上班的人数变少了，但采油时率却不降反升，达到96.6%，同比提高0.4%。
  在油田生产中，保证生产时率和不正常井发现率尤为关键。吉林油田开发部基础管理科科长孙宝海表示：“物联网可以实现自动开停井，现场数据采集，原因自动分类分析，指标自动分解，完全智能化，对于‘两率’的提升意义重大。”
  一直秉承打造低成本的吉林油田模式物联网技术，通过自主设计、自主施工，单井投入仅6000元，不到同行业技术的五分之一。
  物联网催生油田智能化，油气从“云”端飘来
  联合站是油气生产单位的重要组成部分，更是每个基层生产单位的“心脏”。要想让物联网技术从数字化走入智能化，必须实现井间站全面覆盖。
  为实现井间站闭环，通信公司自主研发定制化软件，提升产品功能，不断挖潜数据资源，以更好地提高管理水平。他们利用华为定制技术，建立大并发、高吞吐的关系型数据库，让4万多台设备的数据呈现出分布式同时并发，设备之间的数据不互相影响。一旦出现问题便可精准定位，进而针对问题设备进行维修或替换。
  2019年，吉林油田选取新民采油厂进行试点，该厂采油七队中转站和新民联合站物联网于当年6月全部建完投产。建设中，通信公司利用现有设备进行调改，在不增加投资的情况下，仅通过加一块电路板或一个接口，便把物联网连接上。新民采油厂也因此成为集团公司首家实现井间站物联网联动的基层生产单位。
  新民采油厂总工程师高军说，作为物联网技术的使用者和最大的受益者，生产时率提高到98%；不正常井发现准确率90%以上。原来需要大量人力至少3个小时才能开完井，现在只需要1个人10至15分钟就可以全部开井恢复生产，巡井模式由原来的“广撒网”转变为了针对性巡井。
  如果说大老爷府油田是低成本数字化建设的样板工程，那么打造致密油采区的智能化，则是吉林油田未来智能化复制推广的新模式。今年以来，吉林油田着力打造智能化建设典型应用样板工程，实现非常规油田开采全过程高质量运行，在致密油气井场建设5G专网，实现全覆盖。通过边缘计算等技术开发新软件，实现系统自识别、自优化，达到井场的实时检测与监管，进一步提高故障识别及时性。通过采取严重故障自动停井、拉油车智能调度、智能防盗侦测技术等手段，建立区域化集中监管和通信公司协助监控的物联网监控新模式。
  据了解，下一步吉林油田还要将此技术“复制粘贴”到矿权流转的吉木萨尔单井井场，建设吉木萨尔区块智能化单井应用典型示范。结合松原采气厂天然气物联网现状，完成气井物联网建设，实现天然气井站一体化集成应用，建成“同一平台、集中监管”的大平台管理模式。将物联网技术应用到三次采油当中，实现二氧化碳气驱井油压、套压采集与远程集中展示，实现油井、注气井工况实时智能诊断，实现利用无线传输模块对加药装置的控制。