胜利油田生产信息化智能管控APP研发与应用

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2024年4月1日发(作者：)

软件开发与应用

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电子技术与软件工程

Electronic Technology & Software Engineering

胜利油田生产信息化智能管控APP研发与应用

马承杰

（中国石化胜利油田分公司信息化管理中心 山东省东营市 257015）

摘　要：本文结合胜利油田开采管理需要，围绕智能化开采管理的“远程监控、智能预警、自动调控、辅助决策”的功能需求，设计

生产监控、报警预警、生产动态、调度运行、生产管理、应急处置六大功能模块，按照“数据+平台+应用”信息化建设模式，研发油田

生产信息化智能管控APP。结合智能化开采管理建设过程中分公司、采油厂、管理区的业务流程和管理职能的不断优化，为管理区专业化

管理模式高效运行提供有力支撑，提升各级生产指挥决策科学化水平。

关键词：生产信息化；远程管控；智能管控；辅助决策

近年来，国内各油气田企业面临着国际油价持续低迷、油气生

产成本管控难度逐年加大、企业效益差的巨大困难，各企业按照国

家两化融合、中国制造2025强国战略行动纲领的指导，遵照国家

“十三五”信息化规划和“互联网+”行动指导意见，研究部署企

业智能化发展规划，引入最新实用的信息技术，促进深化改革，助

力企业突破当前困境、进一步提升企业核心竞争力。

1 建设背景

“十三五”以来，中国石化贯彻落实国家“两化融合、用信息

技术提升传统产业”的信息化战略，与油田企业机制建设相结合，

有针对性的对油气生产管理实施可视化改造、自动化升级、智能化

建设，全面实现油气生产过程可视化、生产运行状态全面感知、生

产实时监控和高效运行指挥，全面提高油气生产管理水平，促进油

田管理效率和经济效益的提升。

胜利油田分面向油气田生产业务需求，引入智能生产模型、大

数据技术、云平台技术等先进信息技术，以油田企业为主阵地，启

动“油气田生产信息化智能管控APP”的自主研发。该项目建设遵

循“顶层设计、统一平台、信息共享、多级监视、分散控制”的原

则，业务覆盖油气生产领域的信息化需求，包括现场自动化采集与

控制、生产视频系统、工业物联网、生产数据服务、智能化生产管

控应用以及各个环节的信息化采集标准建设等内容，形成了以油气

生产指挥中心为核心的油气生产信息化智能管控模式，满足全面感

知、精准管控、超前预警、高效协同、智能优化、科学决策的油气

生产管理需求，全面支撑了油公司体制机制改革及新型管理模式建

设，进一步提升生产运行效率和劳动生产率，为企业可持续发展提

供强劲助力，智能引领油气田信息化建设。

2 建设目标及建设内容

2.1 技术架构

油气田生产信息化智能管控APP建设，基于中国石化油田智

云的总体架构，围绕油气田生产运行管理业务，在生产信息化标准

体系和工控安全管理规范的支撑下，集成生产现场的数据采集与自

控，视频监控、以及网络建设成果，满足总部、分公司、采油厂、

管理区等不同层级的生产管理需要，智能引领油气生产运行新模式。

如图1所示。

中国石化油田智云（简称“SSCO”）采用“数据+平台+应用”

的建设模式，通过标准化设计、模块化开发、集成化管理、定制化

应用等集成方式，着力打造“两化融合新生态”，推进跨专业、跨

层级、跨系统的共享应用，全面支撑跨专业协同共享、一体化融合

决策。

2.2 技术路线

按照油气田生产信息化采集标准，在采油、注水、集输、作业

等生产现场安装智能传感器、智能仪器仪表、RTU、摄像头、射频

识别标签等数据采集设备，实现生产参数的实时采集。基于工控网

络实现生产数据的传输、存储、计算以及控制命令的实时发送。

依托基础设施云对服务器、存储、网络等基础设施进行虚拟化

配置，支撑油田智能生产管控应用。基于数据服务云，通过生产数

据建模、大数据实时计算、离线计算、数据处理及存储、数据服务

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技术应用，规范生产信息化数据的“采、存、管、用”全部环节。

依托云平台的用户、权限、流程、日志、门户等服务，按照统一的

开发框架，实现APP的组件化建设，解决应用扩展及集成问题，

支撑各应用场景的灵活组建。

按照工业APP的标准规范，建设包括生产监控、报警预警、

生产动态、调度运行、生产管理、应急处置共六大功能模块的智能

管控APP，实现对生产运行全过程的可视化实时监控、远程管控、

平台化集成、专业化应用。

2.3 建设内容

2.3.1 建设生产监控功能模块实现生产实时感知

建设完善油井单井、计量站、接转站、注水站、注水井、配水间、

联合站等生产监控子模块，对监控对象的生产参数进行实时采集，

并配合视频监控系统和功图计量技术，实现对生产流程、重点区域、

重点工程施工、重点要害部位及设备设施的跨采油厂、跨管理区的

实时监控，对生产现场情况实时感知、远程巡检、自动调控。

2.3.2 建设报警预警功能模块实现智能联动预警

建设完善报警预警设置、报警预警处置、报警预警汇总查询等

子模块。通过研究开发规律和总结专家经验，计算推演预警判断模

型，建立针对不同监控对象的趋势预警和问题诊断模式，通过多参

数的阈值设置，实现对油水井、管网、站库等生产参数的智能联动

趋势预警。

2.3.3 建设生产动态功能模块实现生产过程智能分析

利用前端数据自动采集，对采油、注水、集输等生产实时动态

数据进行处理转换，与GIS、现场视频监控系统结合，实时汇总采油、

注入、作业、集输、用电、钻井、海上生产等各类生产业务的运行

趋势、队伍人员分布、施工进度等动态情况。

2.3.4 建设调度运行功能模块实现三级指挥联动

建设完善生产晨报、调度日志、生产会议、重点工作跟踪、岗

位人员动态、岗位业务流程、管网运行、电网运行、拉油运行、运

行考核等子模块，结合GIS平台对开采生产、重点项目运行、重点

工作协调等进行调度指挥管理和问题处理辅助。

2.3.5 建设生产管理功能模块实现智能分析决策

建设完善采油、注水、开发、集输等四大生产管理子模块。建

立综合分析、实时诊断的智能分析决策流程，为生产管控、技术和

管理人员的集中精细决策创造条件。总结历史经验，整合专家知识

库，优化生产问题分析诊断模型。

2.3.6 建设应急处置功能模块实现快速联动处置

基于物联网和GIS系统，建设完善应急资源、应急预案、应急

通讯、事件定位、事故案例等子模块。建立对管道泄漏、大面积污

染、硫化氢泄漏等12项应急预案的处置流程，保障分公司、采油厂、

管理区三级应急快速响应，实现现场到后方决策指挥精确联动，做

到发现问题快、预案准备快、指令下达快、落实资源快、现场处置快。

2.4 技术创新性

运用或协同运用多样化的实时感知技术，构建异构网络互联互

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图1：油气生产信息化智能管控APP技术架构图

通的能力，深度融入智能化信息处理技术，通过可管可控等机制保

障网络的安全可信，实现对油气田生产现场的全面感知和可信管理。

（1）油气生产现场采用实时数据采集技术，集成多种通信协议，

支持与国内外主流的PLC、SCADA软硬件、DCS、PAC等设备通

讯与联网，解决了油气生产动态管控的技术难题，具有实时计算、

实时分析、实时处理、实时调用功能。

（2）利用油气生产组态集成技术，实现不同生产现场、不同

业务流程的快速定制，实现对生产现场的SCADA监视功能，并利

用组态WEB发布功能实现网络化多级应用无缝集成。

（3）利用大数据处理分析技术，通过实时计算、离线计算集

群调度和在线监控，提高实时数据质量。通过分类、回归、聚类等

机器学习方法，实现智能单井的实时工况分析和智能报警。

（4）采用组合预警技术，按照油田生产流程，建立表征生产

状态和异常表征的监控模型，以及实时递变的预警体系，实现生产

现场的智能管控和自我学习。

3 应用效果

3.1 实现了油田生产管理水平的全面提升

通过生产信息化规范应用模式的推行，全面提升油田的生产信

息化应用水平，支撑了生产管理和经营决策的高效运行，同时产生

了显著的社会效益。

（1）充分挖掘功能潜力，提高生产运行水平，通过对各功能

模块的规范应用，充分发挥生产过程实时监控、分析预警、快速响

应、精准处置的作用，提升生产运行效率和运行质量，示范管理区

油井时率从96.6%提升至97.1%，提高0.5个百分点。

（2）促进工作协同，提升创效能力，通过生产信息化规范、

深化应用，提升跨专业、跨岗位高效协同，支撑扁平化生产管理组

织架构高效运行，实现机构简化，示范管理区共优化劳动用工353

人。优化后富余人员外闯市场创效，按照年人工成本10万元/人

计算，预计可创效3530万元。

（3）优化生产经营决策，提升生产信息化运营效益，通过生

产信息化建设应用水平的提升，全面提升经营决策优化支持能力，

实现生产信息化的精细化运营，大幅提升生产信息化运营效益，降

低能耗5.2%。

（4）社会效益显著提高，油气生产现场从“没有围墙的工厂”

变成“电子井场”，安全环保管理关口前移，对重点区域闯入、参

数运行异常、管道泄漏等超前预警，实时处置，实现发现问题快、

预案准备快、指令下达快、落实资源快、现场处置快，安全环保风

险得到有效控制。

3.2 积极推动了胜利油田的转型发展

生产信息化应用模式对胜利油田带来的变化是全方位的，也是

深层次的，对胜利油田的转型发展产生了积极而深远的影响。

（1）对员工思想观念转变影响深远。生产信息化规范应用模

式在推进过程中，突出反映的效益效率理念、质量标准理念、统筹

优优化理念、精细管控理念，正在深刻影响和改变着广大干部员工

的思维模式和工作方式，客观要求员工队伍必须积极转变思想观念，

加快提升素质能力。

（2）对促进老油田精细管理影响深远。信息化技术的应用，

实时海量数据的集成分析，实现了精细掌握动态、精准调控措施、

精确预警防控，对老油田精细挖潜、提高开发效益提供了现代化手

段支撑。

（3）对优化劳动组织形式、提高劳动生产率影响深远。以生

产管理流程再造，带动劳动组织形式的变革，极大地促进了劳动生

产率的提高，把一线员工从简单重复的劳动中解放出来，为促进老

油田人力资源优化拓展了渠道。

（4）对老油田转变发展方式、提升质量效益影响深远。生产

信息化规范应用模式正在引导生产经营聚焦质量效益，推动体制机

制创新，积极探索油公司发展之路，对促进老油田转型发展具有示

范意义。

4 结论

以“两化”融合的战略思想为指导，按照中国石化“十三五”

信息化规划，集成油气生产信息化前端建设成果，充分利用云计

算、大数据等新技术，建设国内领先的油气田生产信息化智能管控

APP，满足全面感知、精准管控、超前预警、高效协同、智能优化、

科学决策的管理需求，支撑油公司管理新模式，智能引领中国石化

信息化建设，为智能油田建设奠定基础。

参考文献

[1]李剑峰,李恕忠,张志檩.数字油田[M].北京:化学工业出

版社,2006.

[2]李剑峰,肖波,肖莉等.智能油田[M].北京:中国石化出版

社,2020.

[3]王同良.油气行业数字化转型实践与思考[J].石油科技论

坛,2020,39(1):29-33.

[4]李剑峰.智慧石化建设：从信息化到智能化[J].石油科技论

坛,2020,39(1):34-42.

作者简介

马承杰（1973-），男，山东省夏津县人。硕士学位，高级工程师。

研究方向为油田企业数字化转型，智能油田建设。

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本文标签： 生产智能建设信息化实现