油田数字化监控系统运维体系分析

侯伟超

摘要：科学技术的发展正在飞速向前，发展信息化、数字化与大数据的时期已然到来。大型油田的开采与运转也都纷纷融合了各式各样的信息技术，这也促使了石油开采与信息技术行业的数字化油田理念的生成。现阶段的发展状况下，数字化、信息化且智能化的油田开采与运转系统已成为重要的发展方向与趋势，也是行业内共同发展的长期理想目标。目前我国已有许多抢先进入领域开拓的企业，必将成为行业的领头羊带动石油开采的发展。

关键词：开采油田;监控系统;数字化;智能化;体系

中图分类号：TP311        文獻标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）12-0214-02

得益于我国综合国力水平的提升、科技水平飞速发展，现代科技已逐渐步入信息化、数字化与智能化应用时代，近些年来数字化系统在石油开采方面也得到了突破性的进展，许多企业都在加大力度实现油田系统数字化、智能化，使得数字化油田在行业内得到广泛实践，他们勇于革新我国固有的油田发展模式，为油田数字化建设打下了良好的基础。自二十一世纪以来，数字化油田已被国家列为科技攻关重大项目，力求促进行业内数字化油田的发展、企业的积极开发与实践。

1概述油田数字化监控系统

大型油田的数字化监控系统，主要是利用现代信息技术、通信网络传输技术、计算机科学等技术实现对油田基础开采、运输、存储设备与管线的监控，其中关乎大型油田安全生产的有电气设备电流电压数据、管线与运输管道的承载压力、流量等重要开采生产指标，只有做好对此类开采生产指标的监控并且进行有效控制，才能掌握安全生产的命脉。此外，基础设备与开采油田的视频场景也不可忽视，利用先进的通信网络传输技术实现图传送达企业运营中心进行监控，能够保证生产开采的安全与质量[1]。数字化监控系统实际上是由数据收集系统、传输系统和生产管理系统共同组建的物联网系统。

基础生产数据的收集系统通过对生产时设备、管线的各项生产数据进行收集，通过RTU设备针对开采情况的自主检测排错，系统后台实现针对物联网系统组建运行的查询以及对它们各自设备分别调控运作，除此之外还包括针对油田生产过程中各种工业副产物、有害气体的产生、空气中浓度等数据的收集和监控;对油田开采工序中各设备的运转情况的监控、对整套石油开采工艺流程内的所有生产项目的指标进行实时数据监控。而监控数据传输系统则进行生产数据及指标的实时监控与传输，对生产过程中计算机自主操作过程进行记录，并对现场视频录像进行传输。生产管理系统是对生产工序中各项生产数据进行监控与分析，对各项生产数据的汇总及处理并进行操作命令的分析与下达。

2数字化油田实践道路的发展现状

因为科技水平的长足进步，对石油资源的需求也日益加大，这也促进了各大油田的开采规模逐步增大，最终有利于数字化油田的发展与进步。在实现数字化油田的重要基础生产数据指标的收集与监控系统中，实时监测与传输大大实现了油田的数字化、智能化、信息化的建设，这不仅提高了油田开采的经济效益，有效降低了企业用人与资源成本，还能有效减轻工作人员的工作压力，减少工作量。但是，在数字化油田进展如此迅速的同时，监控系统的运维体系也至关重要，没有完备科学的运维体系，再大的油田开采规模、再完备的监控系统也会导致监控系统因运维系统的缺失而失效，运维系统的存在与否决定了油田开采的正常运转[2]。通信网络、组态软件系统、各项仪表设备、可编程逻辑控制器工业控制计算机是组成数字化监控系统的重要软硬件，有一个设备、工序出现故障、问题都会导致系统的不良运转，所以要实现数字化系统的完美运维，必须要确保每一个环节、工序的落到实处，才能有效促进数字化油田的进步。

3数字化站库引用SCADA系统

使用SCADA概念可以构建大型和小型系统。不同的行业对监控系统的要求不同，所以不同行业领域的SCADA系统的应用也大相径庭。SCADA监控系统由很多命令构成，每个命令解决不同的工作需求。位于油田设备上的服务器负责数据收集与处理，服务器与服务器之间可以传输并共享数据，每个服务器既是个体又是为整体监控系统做贡献。大型油田开采监控系统利用SCADA系统后，可以有效实现生产数据指标的自动化、智能化集中收集，保证各项数据的实时共享，做到有效服务于企业位于油田开采区外的监控与操作调控。目前国内大部分数字化油田开采企业引用的SCADA系统使用的都是主副双站的设计，能在一个站点失去连接或是发生故障时实现数字化油田开采的监控系统的切换，能有效防止生产数据及生产过程监控数据的丢失[3]。而且，数字化油田开采的SCADA系统都将服务器理念投入使用，所以企业往往只需要着重研发一套依据油田自身实际工况、适应性强的组态软件系统与后期养护方案，便可高效实现数字化油田的日常运转及养护工作需求。

4油田井间数字化监控系统的开展

投入数字化发展的油田井，相关生产数据指标采集已然抛弃传统的有线监控仪表，数字化仪表已经广泛运用于油田井的数据采集。采用无线数据采集可以减少有线仪表的设备局限性，结合通信现代信息技术的发展，可以实现更高效更准确地测量、监控并传输数据。所有生产数据经过采集后统一汇总到监控中心的组态系统中，通过先进的信息技术可以实现高质量、高精确度的实时视频图传，可以同时展开多组组态监控系统的实时的数据显示、监控，对异常数据或是组态监控仪表超阈值进行预警，从而降低油田生产作业中的风险。

5建设科学有效的数字化油田开采监控系统运维体系

数字化油田开采的监控系统的运维体系不仅要求了工作人员必须掌握前沿计算机技术及软件编程技术，还要有合理的管理、运营思想理念，除此之外企业还应该根据自身油田开采实况建设合理的运维管理机制，从上至下形成良好、科学的监控系统运维体系。

5.1数字化油田开采设备仪表的运维

数字化油田开采设备仪表的运维体系，除了要求运维工作人员维修管理、养护技能素质过硬之外，油田开采企业的运维管理体系也至关重要。科学合理且能促进企业监控运维体系良好发展的流程应该是：从油田开采现场工作人员发现故障开始，发出预警并及时上报运维系统管理人员，随后运维工作人员开始进行故障原因分析并做出维修方案，赶往油田开采现场进行方案实施完成修理任务后进行一段时间的加强监控运转，最后保证设备的一段时间的正常工作后进行运维组内的运维成功心得体会分享，组内深度剖析油田开采设备仪表出现问题的深层原因，并转化运维维修方案为运维组内的维修经验，保证日后再碰见类似此类开采设备仪表问题运维工作人员能迎刃而解，为此类油田开采设备的维修养护工作打好基础样板。

5.2数字化油田开采监控软件系统的运维

数字化油田开采监控系统投入使用后，软件运维组工作人员务必全程在岗跟踪工业控制计算机和组态软件的安装，必须在数字化油田开采现场做好与企业的对接，明确数字化油田开采监控软件系统的各项明细，使得企业及企业工作人员掌握并熟悉监控系统软件系统的工作条件状况及原理。對于油田开采企业的监控系统运维组工作人员来说，务必熟练掌握各个开采监控系统的组态软件的操作行为规范及基础数据库。某些系统及数据库在使用过程中，可能会面临更改报表数据、操作流程等问题，这就需要监控系统软件运维工作人员灵活使用组态软件系统，进行适应性的更改及验收。此外，数字化油田开采监控系统通常是使用显示屏进行视频图传显示，这就十分需要监控系统软件运维组工作人员运用信息技术实现对数据库的研发以达到监控系统视频图传企业内分享的目的。而且，数字化油田开采企业应制定企业内人员培养计划，邀请行业内尖端技术人员、专家及监控系统软件方面专家举行座谈会、培训，发展壮大企业运维组的实力[4]。

5.3成立通信网络运维小组

通信网络运维组顾名思义就是对监控系统的数据传输通信网络进行监测与维护，旨在确保通信网络在监控系统运转过程中正常在线，有效避免并解决通信网络传输管线的破坏问题。所以，在前期监控系统通信网络布线阶段就要做好规划，尽量避开光缆辐射较大的地区，最大限度地保护通信网络传输管线，还要在通信网络光缆布线处、端子箱设置醒目标志，防止企业内外的所有施工项目对通信网络光缆的影响，做好通信网络管线的保护。

5.4树立严密的石油企业数字化管理体系

做到合理管理工业控制计算机及数字化油田监控系统，企业必须树立一套属于自己的管理体系。首先，工业控制计算机技术的相关运维技术人员必须经过严格的技术培训与上岗前考试，通过后拥有相关资质方可上岗工作，其他技术水平不足的基础工作人员禁止解除计算机。其次，工业控制计算机是高精度的企业机密机器，尽量避免与外网的直接连接，若有需要必须加强网络完全的监管。最后，树立企业自身的管理体系，相关操作守则及规章制度，最大化降低因人为因素造成的问题出现，并设立机器设备责任制，确保每台设备责任落实到个人，便于在出现任何问题时及时找到负责人。

6结语

数字化油田开采的发展是未来油田发展的必要步骤，也是未来发展趋势。相较于传统的油田开采，数字化开采油田所需的前期基础投入高出不少，这也成为限制许多石油企业的一个因素，如若在后期无法有效实现营收就会造成企业的经济崩盘。所以，数字化开采油田监控系统的运维方面至关重要，实现监控系统运维系统的完备，是数字化油田迈向成熟的前提，能从本质上加强现代油田开采的数字化水准，大大提高油田开采及监控的水平。

参考文献：

[1] 潘爱龙，杨庆明，蒋江飞，等.大庆油田信息系统设备管理及安全监控的方法研究[J].信息系统工程，2018（2）：46-48.

[2] 熊炎.基于多参数监测的井站运维监控系统研究与设计[J].电子世界，2019（2）：206.

[3] 李化斌.数字化油田数据中心运维管理研究[J].中国管理信息化，2017，20（5）：147-148.

[4] 闫婉，任玲，宋光红，等.数字化协同设计对智能油气田建设的支持[C]//2018年全国天然气学术年会论文集.福州，2018：153-162.

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