力控软件在中石油油气生产物联网应用案例

一、项目介绍

中国石油为加快业务领域信息化建设，全面提升企业整体管理水平，《中国石油“十二五”信息技术总体规划》IT规划清晰地描述了中国石油在“十二五”期间的信息工作管理体制、组织结构及主要工作内容。“油气生产物联网系统”是勘探开发与管理类中的一个重要信息系统建设项目。

中石油通过油气生产物联网系统，实现油田生产形成“井站一体、电子巡护、远程监控、智能管理”的数字化油田开发管理模式。生产一线的井场和中小型站场实现无人值守，达到人员集中管理、运行集中控制、数据集中处理的数字化管理模式，及时掌握生产运行状况，实现远程控制操作，劳动组织模式由分散趋于集中。

项目的建设范围包括中石油总部、勘探与生产分公司以及大庆油田有限责任公司、辽河油田分公司、长庆油田分公司、塔里木油田分公司、新疆油田分公司、西南油气田分公司、吉林油田分公司、大港油田分公司、青海油田分公司、华北油田分公司、吐哈油田分公司、冀东油田分公司、玉门油田分公司、浙江油田分公司、南方石油勘探开发有限责任公司、煤层气有限责任公司等16家油气田。

二、系统需求

中石油油气生产物联网利用统一的数据管理平台来覆盖中国石油油气井区、计量间、集输站、联合站、处理厂等生产设施，实现生产数据自动采集、远程监控、生产预警，支持油气生产过程管理，进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性，提高生产管理水平，降低运行成本和安全风险。

在区域生产监控中心建设生产监控SCADA系统，实现作业区油气生产全环节的集中监控。生产监控SCADA系统应实现：

1.油气水井、集输管线监测功能，主要包括：实时监测、实时超限告警、功图分析、历史数据查询、油井视频等主要功能。

2.物联设备自动检测功能，主要包括：设备自检及告警、故障统计分析；

3.报表自动生成功能，监控系统可以根据实时数据和报表模版自动生成运行报表；

4.井场设备远程控制功能，主要包括：抽油井远程启停、井远程关断、注水自动调节控制、自动倒井计量控制

三、系统描述

1.数据采集与传输子系统

全面采集生产过程中油水气井、计量间、配水间、掺稀站、转接站、注水站、联合站、原油储备库等所涉及到的数据。

数据采集支持油气物联网标准规范协议、支持功图数据采集与展示。

网络支持光纤、Macwill、4G、LORA等网络传输，支持IPV4/6网络。

数据采集与监控子系统实现数据采集、监视、存储、报警、计算、分析、统计功能。

同时，利用工业安全网关，实现站库数据单向导入，有效保护系统的数据安全及稳定。

2.生产调度指挥系统

生产调度指挥系统，可部署在油田作业区、厂矿、分公司等层级。通过对生产情况、生产计划、生产任务进度跟踪、生产趋势、指标对比、注水计划和完成情况等生产动态进行跟踪，实时反映生产状态变化，及时提供决策依据。主要包括以下极大功能

2.1.生产监控

生产监控系统包含了各级生产运行状态监控、重点设备运行情况、生产现场监控，实现分系统、按节点、从井倒站全过程运行监控。

2.2.报警预警

按照采油、注水、集输巡护等专业，设定合理报警阈值及变化梯度。同时系统提供分级预警功能，提前处置各种问题，从而将事后分析变为事前预防，有效降低生产事故的风险，保证生产平稳。

2.3.生产调度

提升管理区各岗位工作协调内容(日常维护等)，以及执行反馈功能，实现动态调度运行生产全过程并形成考核记录。

2.4.生产分析

以关键生产指标来反映企业的生产运行情况，决策层可以及时掌握产油量、百米吨液耗电、采油指数、机采系统效率、原油库存等重要生产指标，了解企业生产运行情况。

2.5.设备管理

对关键设备进行实时监测和效率计算，使设备维护人员及时了解设备运行状况。结合设备设计参数，将实时计算出的运行效率与设计效率进行对比分析，便于查找设备故障原因。

2.6.生产报表

报表子系统主要为油田生产管理提供一个智能报表平台，产液量数据、报警统计分析数据、能耗数据等都需要报表系统的支持。报表子系统支持按照时间标签和条件索引对报表进行查询、打印、输出等工作。生成各级符合用户业务需求及格式需求的表格，从而为分析优化决策提供一种重要手段。

2.7.能耗管理

生产运营指挥平台利用收集的原始数据和分析数据，对油、气、水井和站内的加热炉、外输泵等关键设备进行能耗监控，并可进行对标管理，找出重要能耗点，通过能耗指标促进工业改进和管理提升。

2.8.GIS系统

利用GIS实时展示油气水井的地理分布信息、联合站、增压站和计量站的地理分布信息、官网(线路)地理信息，同时也是应急指挥系统的重要组成部分。

2.9.视频监控

可实现视频图像的实时播放、捕捉和回放，同时具备智能物体行为分析功能，实现对井场和站库的周界报警、非法闯入等事件进行报警并进行广播提示，同时实时提醒操作人员进行取证录像，同时也可实现自动触发远程录像功能。

2.10.应急指挥

统一集成井站场视频信息、单井实时数据、平台可燃气体检测、火灾检测等数据和GIS系统，提升应急指挥能力。

3.移动应用

通过智能手机、Pad等移动终端随时浏览油气水井、联合站等生产流程画面、重要运行参数趋势图、生产报表、KPI统计数据等，实时了解油田的生产运行情况。

四、方案架构

五、项目实施

六、力控解决方案优势

1.全线产品部署，实现油田生产场景的全层级覆盖，实现数据自动采集、远程监控、生产预警等功能；

2.力控实时数据库pSpace、eForceCon、FSmartWorx、FInforWorx等成套工业软件

3.实现异质异构数据的灵活接入，利用数据压缩机制(40:1）、差值还原实现海量数据管理，完善的冗余容错机制，保障数据安全和稳定；

4.通过与视频、语音、安防等系统集成，实现数据共享；

5.基于H5技术信息发布，打造综合可视化平台，解决传统流程展示弊端；

6.通过软件安全机制、工业防火墙和安全网关，提供完善的安全机制；

7.实现生产数据自动采集和控制、油气田生产运行监控和管理，进而提高生产操作单元的自动化水平，进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性。定制化网关和协议，实现终端接入设备的自动感知、自动发现。

8.进一步提高油气田生产决策及时性和准确性，提高管理水平，降低运行成本和安全风险。

七、应用效果

单井监控

报警管理

功图分析诊断

生产报表查询

流程展示

计量倒井

视频集成

入侵检测