基于物联网的油气生产装置实时监控管理系统研究与应用
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完成单位:中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院西北分院
登记编号:ZSXCX-03-T-3
登记年份:2018
发布时间:2018-04-16
成果主要完成人
项目概况
为了提高油气生产效率、降低生产成本,各油气田公司相继开展了不同程度的数字化建设。但规范不统一、接口不标准、缺乏统一管控平台、数据不能共享、集成应用难度大,重复投资严重、系统智能化程度低、生产管理水平有待进一步提高。为此,中国石油天然气集团公司在“十二五”期间统一规划设立了油气生产物联网系统项目,并列为中国石油信息化三大标志性工程之一。
本项目经过5年的研发,利用物联网技术,建立了覆盖中国石油股份公司油气田井区、计量间、集输站、联合站、处理厂规范、统一的生产管控平台,突破多项关键技术,完成了数据采集与监控子系统、数据传输子系统、生产管理子系统的研发,实现了生产数据自动采集、远程监控、生产预警、生产分析与生产过程管理等功能,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和辅助决策的需求;制定了统一的油气生产物联网系统技术规范,实现了全公司生产数据的共享以及相关系统的集成应用。通过油气田数字化工程建设,成果应用取得重大成效。
(1)在国内率先应用SOA、中间件等开源技术,自主研发了首个基于云计算架构、具有可扩展特性的油气生产物联网PaaS平台,为油田信息系统集成和扩展应用提供了支撑平台。
(2)创新研发了具有自主知识产权的数据采集与通信接口协议(A11-GRM),实现了不同厂商不同型号传感器以及远程终端控制单元(RTU)之间的互联互通互换,为数据的接入、系统的集成以及后期运行维护奠定了基础。
(3)发明了一种油田生产现场物联设备远程智能管理方法和系统,实现了跨互联网和工控网的油气生产现场仪表、传感器、RTU等物联设备运行状态信息的实时监测与远程管理。
(4)研发了基于超限预警、波动分析预警等模型和算法的油气生产设备运行状态在线实时预警和多参数的产量预测技术,减少了非计划停机时间、提升了生产管理水平。
(5)研发了基于大数据技术的机采系统参数优化方法,为油田生产方案优化分析提供了新的手段。
(6)系统已在16家油气田公司开展推广应用,并相继完成了大庆、塔里木、新疆、西南、青海、吐哈和南方勘探公司的示范工程建设。通过建设及应用,在优化生产流程、优化组织结构、提高生产效率、提升管理水平、减轻一线员工劳动强度、降低安全风险等方面取得了很好的经济效益和社会效果。在该项目带动下,中国石油集团公司“十二五”期间累计实现了10.68万口油气水井、4695座场站、180万台套设备的数字化管理,减少油田现场新增用工33960人,示范成效显著,具有较大的推广应用前景。
该成果获得授权发明专利1件、已公开的发明专利14件,获得软件著作权3项,出版专著1部,发表论文35篇(其中SCI和EI收录6篇),制定中国石油天然气集团公司企业标准1项。经专家鉴定,该项目总体技术达到了国际先进水平。