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基于物联网的采油生产业务流程再造研究

发表时间：2021/5/25 来源：《基层建设》2021年第2期作者：李胜海张天华万相云

[导读] 摘要：我国能源安全矛盾集中体现在油气安全问题，当前国内油气资源已不能有效地支撑经济的持续发展。

        天津市大港油田公司第二采油厂
        摘要：我国能源安全矛盾集中体现在油气安全问题，当前国内油气资源已不能有效地支撑经济的持续发展。根据中国石油集团经济技术研究院《2018年国内外油气行业发展报告》显示，2018年我国石油进口量为4.4亿吨，同比增长11%，石油对外依存度升至69.8%；天然气进口量1254亿立方米，同比增长31.7%，对外依存度升至45.3%，我国油气安全问题日趋严峻[1]。为缓解我国油气安全矛盾，大力提升国内油气勘探开发力度、加快油气区产能建设、多举措保障老油田的稳产增产是三条重要路径，然而我国油气企业“大而不强”的问题长期制约能源发展。
        关键词：流程再造；物联网；采油生产
        引言
        油田作为我国加快油气区建设主战场，在国家“稳定东部、发展西部”能源安全战略中起着重要作用。然而，开发难度大、开采成本高一直是制约油田发展的核心问题，“降本增效”始终是该油田生产管理的目标，而现有的生产管理模式和管理业务流程与日益变化的生产管理需求已无法匹配。
        1 制定流程再造的目标
        第一，降低生产管理成本。无论是中国石油集团公司“控投降本”、还是油田“解困扭亏”，降低生产管理成本始终是核心问题也是各种改革活动开展的关键目标之一，同样也是生产业务流程再造的关键目标之一。目前，影响采油厂生产管理成本主要因素包括用工成本、安全环保成本、机械使用成本、能耗成本、设备购置及维护保养成本；通过基于物联网的采油生产业务流程再造缩减管理层级从传统四级管理向三级、二级管理转变；减少管理机构及用工人数15%以上；通过设备设施自动化管理使设备维护保养成本大幅降低；通过全面监控及预警使安全环保事故及损失大幅降低；通过自动化数据采集及生产监控，减少巡检、生产测试等机械使用成本。
        第二，提升采油生产管理效率。从全面感知、自动操控、预测趋势、优化决策等多方面，遵循实用性、经济性、先进性、标准化、可拓展性、安全性等原则，构建基于物联网的采油生产管理业务流程，将生产状况的获取、生产计划制定及调整、生产故障的诊断分析处理、生产设备的运行状态等信息及问题处理，从层层上报变为实时全面监控。采油生产数据的自动化覆盖率达到80%以上；精简班组管理活动、基层资料等降幅达到20%以上等。
        第三，推动数字化、智能化转型，全面的数据驱动管理。建设“示范油田”是采油厂整体发展目标之一，根据国内外油田及中石油集团公司数字化、智能化油田建设发展方向，通过业务流程再造推动采油厂数字化、智能化转型是其实现建设示范油田发展目标的有效手段，也是油田现代化管理的客观需求。基于物联网的采油生产业务流程再造最终目标将是实现采油生产业务流程的100%全面数字化、智能化管理。

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        2 制定基于物联网的流程再造方案
        2.1 管理层决策及营造环境
        油田及采油厂高层管理者的支持是采油生产业务流程再造顺利实施的关键前提条件。从流程再造的启动、方案的审定、实施过程的指导及监督、过程中的组织协调、确定新的业务流程试点范围、新的业务流程推广步骤及范围、新的流程实施后的组织结构及人员管理、实施效果的验证及评价等全过程均需要高级管理层的支持和参与。同时，需要在各级部门、生产单位广泛宣称动员，营造流程再造得以顺利实施的良好环境。基于物联网的采油生产业务流程再造应该始终围绕“提升采油生产管理水平”、“降低生产管理成本”、“推进数字化转型”的关键流程改造目标为前提营造环境，广泛宣传开展业务流程再造的目的及必要性、预期效果、和战略意义，提高各级管理业务人员推动流程再造的主动性、积极性。
        2.2 构建物联网生产管理系统
        基于物联网的采油生产业务流程再造的实现关键之一就是构建应用层的各类功能系统或平台并部署集中监控中心实现生产过程监控、生产计划完成情况监控、生产环境监控、设备设施管理、故障诊断分析及预警、辅助决策、生产过程远程控制及执行、报表统计信息、技术方案等知识管理、工艺及业务流程的可视化、历史数据存储管理等管理业务的全面数字化，满足班组、作业区、采油厂、油田公司不同层级对生产过程监控及管理的需要，主要包括：生产状况实时监控。对各油气水井工况图、站库生产监控、视频监控、生产采集数据的实时查询。自动完成各种油套管压力、温度、流量、动液面、电参数等的实时采集，远程启停油井控制、水井注水量自动调节控制、自动控制调节电机频率、自动控制排液及水量、自动控制阀位及调节液位、紧急情况下自动切断阀门等。
        2.3 建立新的业务流程及管控模式
        通过物联网生产管理系统的构建，最终需要实现从传统的事后管理（静态管理）向实时管理（动态管理）转变、从传统部门管理（职能管理）向流程管理（数据管理）转变、从定性管理（主观管理）向定量管理（客观管理）转变、从分散管理向集中管理转变等，以扁平化的组织结构推动企业敏捷转型，在此过程中，厂领导需从响应型思维转向创造型思维，指导根据不同生产管理人员所属岗位、管理级别、应用级别等因素对不同岗位业务流程定制，缩短信息交互时间。如报表管理从人工操作班组成员-班组长-作业区-专业科室-科室负责人-厂主管领导-厂长的层层汇总、层层传递、层层审批及管控流程，转变为不同专业、不同权限直接获取生产管理数据的模式。井站管理从人工调度排班-巡检-发现问题-分析处理问题-制定方案或处理-下达指令-现场实施，逐步向少人值守、无人值守转变，向从中控中心远程自动巡检、中控中心自动分析问题及制定方案-现场班组实施的两级扁平化管理模式转变。
        3 结束语
        基于物联网的采油生产业务流程再造方法除应用于老油田业务流程再造，对于新开发油田的管理模式选择及业务流程建设也具有借鉴意义，且预期效果更佳。
        参考文献：
        [1]闫娜.石油工程数字化发展现状与策略分析[J].石油科技论坛,2019,2:64-70.
        [2]陈天超.物联网技术基本架构综述[J].林区教育,2015,3:64-65.