油气生产是将油气从地层中提取到地表以及在矿区内收集、拉运、处理、储存和管理等活动。工业互联网将油气生产整个过程在网上进行动态呈现,实现油气生产过程在网上控制和管理。工业互联网“网住”油气已成为油气生产企业数字化转型和智能化发展的必要手段,为油气高效安全生产保驾护航。油气生产过程可视化(生产过程网上看得见)、生产管理精细化(管理到细微的可控制单元)、资源配置合理化(用最少资源,办成最大的事)、决策支持科学化(有数据支撑的决策)、生产收益最大化(利润最大化),是世界各国油气生产企业所追求的新目标。随着云计算、物联网、大数据、数字孪生、人工智能等技术的蓬勃发展,石油工业互联网应用逐步深化,已经在抽油机结蜡预测、油气生产分析、井场人员管控和油气生产一体化协同等方面取得不错效果,油气生产效率提高近10%,一线现场巡检效率提高47%,企业用工成本节约近30%,综合能耗下降6%。降本增效效果显著,实现了油气生产作业更安全、更高效、更便捷。
及时知道抽油机井“生病”。抽油机是开采石油的一种重要机器设备。抽油机井是不是“生病”了,原先主要是靠一线油气巡检工人到它身边听一听它干活的“声音”、用眼看一看它的“五官”是否健全、摸一摸它的“身体器官”是否异常、用手持检测仪量一下它的“各项身体指标”是否超标,然后,“头脑一拍”判断是不是生病了。这种方式实在太落伍了,一是占用较多的巡检工人用工,且巡检效率太低;二是看不见摸不着井下状况;三是无法及时发现“生病”的抽油机及抽油机井。例如,抽油机井结蜡,即井壁结上厚厚的原油聚合物,是油井常见故障之一,抽油机和抽油机井带病工作不仅效率不高,还可能导致耗电量增加、产量下降,甚至造成安全事故和环境污染。“生病”后才“看病”,缺少创新性技术预测抽油井是否健康,导致每年投入大量人工巡检和不必要的成本支出。
石油工业互联网抽油机井结蜡预测工业应用以抽油机和抽油机井结蜡为业务应用场景,利用大数据技术将专家的知识沉淀为计算机可识别的智能预测模型,预测抽油机及抽油机井是否是“亚健康”或者“生病”了,将人工诊断转变为自动化智能分析诊断,在抽油机故障发生前和油井严重结蜡影响出油产量前即给出有针对性的维护方案,从而优化检泵维护计划,延长检泵周期,提高抽油井正常生产时率,减少作业费用,直接带来可观的经济效益。
实时计算油气田的生产产量。各地区油气田的地质地貌、油气储量、生产环境工况、原油油品油质千差万别,很难通过单一油气作业区产量来准确预测企业油气生产产能。石油工业互联网的油气生产分析工业应用通过对各油气田油气生产过程实时监测、生产实时分析、报表管理、视频监视、数据管理,实现宏观拓扑监控、单井综合检测、工艺流程实时监测以及视频监视,满足了集团公司总部、油气田公司、采油采气厂等不同管理层级对生产管理的需求,实时掌握各油气田及作业区的油气生产产量数据,为各单位的油气生产计划合理制订和生产调度提供科学辅助支持。
守护井场安全的智能“警察”。井场是钻井采油采气的工作场地,不仅有巨大的钻机设备,还可能释放有害气体和易燃易爆气体,钻井井场面临施工安全、外部人员非法入侵和设备安全等难题。传统人工巡检或者视频监控,不仅费时费力,而且成本还高。石油工业互联网的井场人员管控工业应用软件是井场的智能“警察”。它通过人工智能技术实现安全帽识别、外来人员识别、规范操作检测等图像自动识别,根据综合识别结果实现智能报警,及时通知工人采取安全防护措施,不仅节省大量人力成本,还降低了安全风险。
本事巨大的油气生产“智能管家”。油气生产包括油气勘探、油气开发、生产运行等多个环节,如何才能让这些油气生产环节更加科学合理地衔接起来呢?石油工业互联网油气生产一体化协同工业应用,即油气生产“智能管家”,通过以勘探开发综合研究业务流程为主线,建立油气预探、油藏评价、油气田开发、提高采收率等34个网上研究环境,实现了在不同业务阶段成果的归档、传递、继承与共享,支撑油田公司生产、管理、科研工作。改变了传统研究模式,推动了成果共享应用,提升了研究工作效率和质量,保障油气生产各环节的高效协同。