A油田公司偏遠井區生產流程監控管理探討
時間:2022-02-08 來源:51mbalunwen作者:vicky
本文是一篇生產管理論文,在此次研究中系統的描述了設計生產管理系統所需要的專業知識及與技術理論,這其中包括數據采集器的傳輸協議、虛擬傳輸網絡及傳輸層、生產監控平臺以及其開發軟件和 Web 發布等技術。并詳細設計了整套生產監控系統。
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 研究目的
目前,國內的油田企業正朝著數字化、信息化、現代化的方向發展。A 油田公司作為中石油下屬產量最高的油田公司,一直踐行油田數字化建設。隨著 A 油田油氣當量突破 6000 萬噸,油田產能建設高速發展,油田規模逐步擴張。油田采油作業平臺逐漸發展成規模,進一步發展完善。但是采油作業平臺之間的溝通聯系還處于初步階段,實現互聯互通需要下一步推進,期間往往還會遇到有的地方條件落后,無法滿足標準建設的要求,這些種種障礙成了制約 A 油田公司數字化建設的重要原因。
目前,A 油田在推行數字標準化建設方案,對條件能夠滿足數字一體化的采油作業平臺實現了生產管理方式全方位覆蓋。然而,在很偏僻的地方,生產作業平臺無法實現創新建設條件,往往采用簡單單一的工作模式采油。落后生產作業平臺需要解決的因素有:(1)A 油田部分落后生產作業平臺處于條件落后,各方資源匱乏,無人問津的偏遠地帶,要想實現數字一體化管理平臺難上加難。信息互聯暢通方式還需進一步思考。(2)基于以上因素,落后生產作業平臺往往選擇采用最簡單單一的生產管理方式,招聘人員進行管理,統一檢測,數據整合,但這種方式耗時較長,成本消耗大,誤差也難以控制,數據互聯互通有很大的難度,不便于及時的與生產中心進行數據傳輸,任務命令指標也無法及時更新,無法與其他生產作業平臺信息互通,信息閉塞,不能與時俱進,數據共享,對整個油田實現數字一體化監督與溝通產生盲點。
為了全面推進油田建設與時俱進,提高生產效率,加快建設步伐,全方位的數字一體化建設勢在必行,攻克落后生產作業平臺生產管理方式是推進建設的重中之重,可以同時滿足該平臺效率提升,工作優化,A 油田公司實現全方位技術創新信息化監管。
1.2 文獻綜述
1.2.1 國外文獻綜述
起初油田生產管理,多依靠人力巡檢和手動上報生產信息,效率低下的同時,人工消耗極高,由于缺乏計算機和傳感器,加之互聯網技術不夠普及,造價較高。韓平、朱和[1](2006)認為早期的油田生產管理系統僅能實現對單一生產參數進行記錄,功能相對簡單。20 世紀九十年代末在美國的能源公司中掀起了一股生產信息管理的技術革命,瓦萊羅能源公司率先提出生產控制決策,即用生產動態數據決定未來生產模式及進度安排[2],探索了信息化生產的早期模式;埃克森美孚、雪佛龍、BP 等公司通過使用企業資源計劃(ERP)[3]技術構建油田生產信息管理平臺,使得企業物盡其用,促進了油田信息化平臺的建設。2000 年殼牌公司一馬當先,在油田公司生產管理工作中使用基于該計劃構建的管理系統,大大提高了油田生產信息的傳輸效率,這已經是油田生產信息化的雛形,此舉為殼牌公司躋身跨國石油公司貢獻了重要力量,創建了集生產管理為一體的生產模式,同時也有殼牌總公司負責建立統一的管理標準,這使得各分公司的管理效率大幅度提升[4]。
自殼牌使用 ERP 獲得巨大成功后,其它公司紛紛效仿,信息化潮流一浪接一浪,丁勇(2010)[5]和張萍(2010)[6]提出利用 ERP 系統可以制定符合企業發展道路的企業管理模式和戰略發展目標的觀點。在這其中企業資源計劃的使用顯得尤為重要,它不僅使得企業信息和資源標準化、集中化,更使用統一的標準將所有的信息歸一化。以便統一協調和管理,為企業深化改革指明了方向。
數字化的不斷推進,使得用戶對 ERP 技術的需求不僅僅局限于簡單的獲取生產數據,而是追逐具有遠程操控能力的數字化管理平臺。面對不同需求客戶的信息管理平臺[7]如雨后春筍層出不窮,在能源企業大力發展 ERP 的同時,其他各行各業也在定義自己的信息管理體系,為自己的行業貼身研發信息管理系統。
第二章 偏遠井生產監控與管理相關理論
2.1 流程的相關理論
2.1.1 流程的相關定義
流程一詞的起源可以追溯至 1986 年,那時 W.Edwards Deming 就提出:“當企業遇到諸多問題和機遇并存的境況是,系統(流程)帶來的問題占了巨大多數。”邁克爾·哈默曾定義過業務流程,形容它是一種為達到特定目標而由不同的人分別共同完成一系列的活動。但截止目前,國內尚未對“流程”有統一規范的定義,依筆者理解,流程即是利用規范化的模式建立的組織內部的運作順序。
從本質上說管理一個組織是把所有的業務和項目整合聯系起來,有效運行。那么流程就是連接在業務和業務之間,項目和項目之間的橋梁,每一個任務又有自身的結構和步驟,所以流程不是一成不變,而是要根據實際情況作出修改,以保證組織的每一個部分都最高效率運作。
2.1.2 流程管理相關理論
流程管理作為管理學中重要的組成部分,意在管理和協調組織中各個部分的銜接關系,讓組織時刻保持活力,高性能的運作。是工商管理學科中的常見內容,它代表著一個對一個公司的業務流程進行分析和重構,對資源進行再分配、時間再編排、流程質量在評測以及流程優化等內容。通常來說,流程設計會隨著用戶需求或者內外環境的變化而發生變化,但其核心和實質不變,總使得組織朝著更高效,更有利的方向前景。
對于油田公司這樣的現代采礦業公司而言,流程主要是指生產流程,但不只是關注人員之間的配合,還要關注人和設備,設備和設備之間的相互配合。良好的流程是在最小的花費下產生最高的效率和最大的經濟價值,在油價低迷的今天,保證油田企業能夠高效、低沉本的運營是重中之重,良好的企業生產管理流程也是企業的核心競爭力之一。
2.2 油井監控與管理系統
2.2.1 物聯網相關理論
1)物聯網概述
互聯網時代的成果之一便是萬物互聯,物物互聯,以此為體系形成的網絡叫做物聯網,物聯網和互聯網有很多共同點,他們都依靠信息技術,都需要傳輸媒介。從某種方式來講,物聯網是互聯網在新領域的成功應用。物聯網技術便是建立一套基于物聯網體系的物物互聯網絡,人們可以通過訪問整個網絡來達到對單個物體的交互過程。
基于不同種類的信息收集及傳輸體系,遵照相同的協議,可以將不同物體接入同一個無線網絡中,實現物與物之間的相互連接,共享識別信息,位置信息以及操控管理指令。隨著我國工業信息化、數字化、智能化的不斷推進,物聯網的應用空間將更加廣泛。物聯網時代相信就在眼前[33]。
2)物聯網基本架構
物聯網基本架構共分為應用層,傳輸層以及感知層,其中應用層作為定成結構,負責人機交互和儲存管理采集到的數據;傳輸層負責講采集到的數據進行加密和分包,從而進一步傳輸進應用層內;感知層是物物互聯的基礎,主要由各類傳感設備和被測設備組成,結構示意圖如圖 2-1 所示。
第三章 A 油田公司偏遠井現狀分析及存在問題................................18
3.1 A 油田公司采油十一廠介紹 .................................... 18
3.1.1 組織架構 ........................................ 18
3.2 A 油田公司偏遠井介紹 ...................... 19
第四章 A 油田公司偏遠井生產流程監控管理方案設計..........................23
4.1 A 油田公司井生產流程監控管理系統設計的原則 ............................ 23
4.2 A 油田公司偏遠井生產流程監控系統方案設計 ................................ 23
第五章 偏遠井生產監控管理系統的應用 .............................50
5.1 系統應用的概況 ............................................. 50
5.2 生產目標順利實現 .................................... 50
第六章 A 油田公司偏遠井生產流程管理保障措施
6.1 組織管理保障
在采油十一廠內成立偏遠井生產管理科,統一管理采油十一廠所有的偏遠井,負責收集和儲存各生產井的生產信息、調度和管理生產油井以及安全生產管理等工作。其中有幾項工作重點。一是落實“一井一開發”的政策,確保每口生產井按照其生產實際情況調整采油系統,以提高油井的使用效率和采油效率,保證最大限度將井內原油采凈,順利完成“增儲上產”的任務;二是完成單井儲量統計工作。在生產過程中記錄每天油井的產量及生產狀態,以便建立地區單井生產卡片模板,為以后偏遠井生產管理提供依據;三是保證偏遠井生產加入油田實行的“間歇式抽油”政策里,按照規定和要求安排抽油順序,確保間歇抽油工作穩步推進,最終達到“降成本不降產量”的任務目標;四是協調生產小組間的工作關系確保采油隊、集輸站以及注水隊之間工作有序進行,提高注水效率保證生產時間;五是建立采油工考核機制,全面考核抽油工的全部工作內容,以確保開展高效有序的采油工作。
加強對投入偏遠井生產管理運維資金的監管力度,此舉合并入采油廠生產成本管理工作中,以確保資金到位。運維資金中包含采油工日常工作中的開支和消耗,也包括研究所內涵蓋偏遠井的科研項目,此外對科研項目實行新型管理模式,一改此前合同簽訂付 50%,完成后再付 50%的模式。新的合同模式規定中期驗收合格支付 50%,項目完成驗收時支付 40%,余留 10%以便考察項目的實際運行狀況,如果達標則全部支付。以此來提高合作項目的成功率和實際作用。
第七章 結論與展望
7.1 總結
本文聚焦 A 油田采油十一廠偏遠井生產中存在的問題,探究偏遠井生產管理系統的應用價值和實施效果。此次研究中調研了三個作業區中偏遠油井的采油模式與管理現狀、以及存在問題和尖銳矛盾。以偏遠井生產需求和采油廠全面化一體化建設出發,明確了偏遠油井生產管理系統的需求,結合信息時代和互聯網技術的支持,設計出符合油田生產實際需求的生產監控系統。
在此次研究中系統的描述了設計生產管理系統所需要的專業知識及與技術理論,這其中包括數據采集器的傳輸協議、虛擬傳輸網絡及傳輸層、生產監控平臺以及其開發軟件和 Web 發布等技術。并詳細設計了整套生產監控系統。
偏遠井生產管理系統由兩部分構成:硬件部分對整個系統搭建所需要的傳感器,無線傳輸裝置,平臺服務器及傳輸協議等物理組件進行了簡要的介紹,對與軟件部分的軟件部分的實現,展開了深入細致的描述。硬件選擇方面,依據偏遠井的實際生產狀況和所屬的地理位置,最終確定了一套可以對抗惡劣天氣耐用性強的硬件配套設施,根據需求對采集到的生產動態信息以及視頻數據信息進行加密和打包,并在對采集到的信息集成后上傳至傳輸系統內,在傳輸系統內主要采用了 VPDN 虛擬通信網絡,既可以實現對數據的加密和分包工作,還可以實現斷點傳輸,大大提升了數據傳輸的效率;在采油廠監控中心搭建監控主機以、服務器及操作平臺等設備。這些設備組成了生產監控管理平臺,油田管理人員可以通過該平臺對偏遠井實現遠程管理和監控。在軟件方面,結合油田生產實際需求利用力控軟件 v 2.1 油田專供版,開發了基于 B/S 架構的配套軟件,搭建了人機交互平臺,實現了此案由廠管理人員對偏遠生產井的實施監控,對油田生產基礎信息的及時調用,以及對生產數據的對比和分析。系統可儲存基礎生產動態信息,并完成信息管理工作以及油井生產監控、管理等工作,Web 功能的使用,讓采油廠員工在操作室之外也可以遠程訪問油井生產數據,以達到對生產動態的實時監控,確保了油井的效率開采和規模開發。
參考文獻(略)
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 研究目的
目前,國內的油田企業正朝著數字化、信息化、現代化的方向發展。A 油田公司作為中石油下屬產量最高的油田公司,一直踐行油田數字化建設。隨著 A 油田油氣當量突破 6000 萬噸,油田產能建設高速發展,油田規模逐步擴張。油田采油作業平臺逐漸發展成規模,進一步發展完善。但是采油作業平臺之間的溝通聯系還處于初步階段,實現互聯互通需要下一步推進,期間往往還會遇到有的地方條件落后,無法滿足標準建設的要求,這些種種障礙成了制約 A 油田公司數字化建設的重要原因。
目前,A 油田在推行數字標準化建設方案,對條件能夠滿足數字一體化的采油作業平臺實現了生產管理方式全方位覆蓋。然而,在很偏僻的地方,生產作業平臺無法實現創新建設條件,往往采用簡單單一的工作模式采油。落后生產作業平臺需要解決的因素有:(1)A 油田部分落后生產作業平臺處于條件落后,各方資源匱乏,無人問津的偏遠地帶,要想實現數字一體化管理平臺難上加難。信息互聯暢通方式還需進一步思考。(2)基于以上因素,落后生產作業平臺往往選擇采用最簡單單一的生產管理方式,招聘人員進行管理,統一檢測,數據整合,但這種方式耗時較長,成本消耗大,誤差也難以控制,數據互聯互通有很大的難度,不便于及時的與生產中心進行數據傳輸,任務命令指標也無法及時更新,無法與其他生產作業平臺信息互通,信息閉塞,不能與時俱進,數據共享,對整個油田實現數字一體化監督與溝通產生盲點。
為了全面推進油田建設與時俱進,提高生產效率,加快建設步伐,全方位的數字一體化建設勢在必行,攻克落后生產作業平臺生產管理方式是推進建設的重中之重,可以同時滿足該平臺效率提升,工作優化,A 油田公司實現全方位技術創新信息化監管。
1.2 文獻綜述
1.2.1 國外文獻綜述
起初油田生產管理,多依靠人力巡檢和手動上報生產信息,效率低下的同時,人工消耗極高,由于缺乏計算機和傳感器,加之互聯網技術不夠普及,造價較高。韓平、朱和[1](2006)認為早期的油田生產管理系統僅能實現對單一生產參數進行記錄,功能相對簡單。20 世紀九十年代末在美國的能源公司中掀起了一股生產信息管理的技術革命,瓦萊羅能源公司率先提出生產控制決策,即用生產動態數據決定未來生產模式及進度安排[2],探索了信息化生產的早期模式;埃克森美孚、雪佛龍、BP 等公司通過使用企業資源計劃(ERP)[3]技術構建油田生產信息管理平臺,使得企業物盡其用,促進了油田信息化平臺的建設。2000 年殼牌公司一馬當先,在油田公司生產管理工作中使用基于該計劃構建的管理系統,大大提高了油田生產信息的傳輸效率,這已經是油田生產信息化的雛形,此舉為殼牌公司躋身跨國石油公司貢獻了重要力量,創建了集生產管理為一體的生產模式,同時也有殼牌總公司負責建立統一的管理標準,這使得各分公司的管理效率大幅度提升[4]。
自殼牌使用 ERP 獲得巨大成功后,其它公司紛紛效仿,信息化潮流一浪接一浪,丁勇(2010)[5]和張萍(2010)[6]提出利用 ERP 系統可以制定符合企業發展道路的企業管理模式和戰略發展目標的觀點。在這其中企業資源計劃的使用顯得尤為重要,它不僅使得企業信息和資源標準化、集中化,更使用統一的標準將所有的信息歸一化。以便統一協調和管理,為企業深化改革指明了方向。
數字化的不斷推進,使得用戶對 ERP 技術的需求不僅僅局限于簡單的獲取生產數據,而是追逐具有遠程操控能力的數字化管理平臺。面對不同需求客戶的信息管理平臺[7]如雨后春筍層出不窮,在能源企業大力發展 ERP 的同時,其他各行各業也在定義自己的信息管理體系,為自己的行業貼身研發信息管理系統。
第二章 偏遠井生產監控與管理相關理論
2.1 流程的相關理論
2.1.1 流程的相關定義
流程一詞的起源可以追溯至 1986 年,那時 W.Edwards Deming 就提出:“當企業遇到諸多問題和機遇并存的境況是,系統(流程)帶來的問題占了巨大多數。”邁克爾·哈默曾定義過業務流程,形容它是一種為達到特定目標而由不同的人分別共同完成一系列的活動。但截止目前,國內尚未對“流程”有統一規范的定義,依筆者理解,流程即是利用規范化的模式建立的組織內部的運作順序。
從本質上說管理一個組織是把所有的業務和項目整合聯系起來,有效運行。那么流程就是連接在業務和業務之間,項目和項目之間的橋梁,每一個任務又有自身的結構和步驟,所以流程不是一成不變,而是要根據實際情況作出修改,以保證組織的每一個部分都最高效率運作。
2.1.2 流程管理相關理論
流程管理作為管理學中重要的組成部分,意在管理和協調組織中各個部分的銜接關系,讓組織時刻保持活力,高性能的運作。是工商管理學科中的常見內容,它代表著一個對一個公司的業務流程進行分析和重構,對資源進行再分配、時間再編排、流程質量在評測以及流程優化等內容。通常來說,流程設計會隨著用戶需求或者內外環境的變化而發生變化,但其核心和實質不變,總使得組織朝著更高效,更有利的方向前景。
對于油田公司這樣的現代采礦業公司而言,流程主要是指生產流程,但不只是關注人員之間的配合,還要關注人和設備,設備和設備之間的相互配合。良好的流程是在最小的花費下產生最高的效率和最大的經濟價值,在油價低迷的今天,保證油田企業能夠高效、低沉本的運營是重中之重,良好的企業生產管理流程也是企業的核心競爭力之一。
2.2 油井監控與管理系統
2.2.1 物聯網相關理論
1)物聯網概述
互聯網時代的成果之一便是萬物互聯,物物互聯,以此為體系形成的網絡叫做物聯網,物聯網和互聯網有很多共同點,他們都依靠信息技術,都需要傳輸媒介。從某種方式來講,物聯網是互聯網在新領域的成功應用。物聯網技術便是建立一套基于物聯網體系的物物互聯網絡,人們可以通過訪問整個網絡來達到對單個物體的交互過程。
基于不同種類的信息收集及傳輸體系,遵照相同的協議,可以將不同物體接入同一個無線網絡中,實現物與物之間的相互連接,共享識別信息,位置信息以及操控管理指令。隨著我國工業信息化、數字化、智能化的不斷推進,物聯網的應用空間將更加廣泛。物聯網時代相信就在眼前[33]。
2)物聯網基本架構
物聯網基本架構共分為應用層,傳輸層以及感知層,其中應用層作為定成結構,負責人機交互和儲存管理采集到的數據;傳輸層負責講采集到的數據進行加密和分包,從而進一步傳輸進應用層內;感知層是物物互聯的基礎,主要由各類傳感設備和被測設備組成,結構示意圖如圖 2-1 所示。
第三章 A 油田公司偏遠井現狀分析及存在問題................................18
3.1 A 油田公司采油十一廠介紹 .................................... 18
3.1.1 組織架構 ........................................ 18
3.2 A 油田公司偏遠井介紹 ...................... 19
第四章 A 油田公司偏遠井生產流程監控管理方案設計..........................23
4.1 A 油田公司井生產流程監控管理系統設計的原則 ............................ 23
4.2 A 油田公司偏遠井生產流程監控系統方案設計 ................................ 23
第五章 偏遠井生產監控管理系統的應用 .............................50
5.1 系統應用的概況 ............................................. 50
5.2 生產目標順利實現 .................................... 50
第六章 A 油田公司偏遠井生產流程管理保障措施
6.1 組織管理保障
在采油十一廠內成立偏遠井生產管理科,統一管理采油十一廠所有的偏遠井,負責收集和儲存各生產井的生產信息、調度和管理生產油井以及安全生產管理等工作。其中有幾項工作重點。一是落實“一井一開發”的政策,確保每口生產井按照其生產實際情況調整采油系統,以提高油井的使用效率和采油效率,保證最大限度將井內原油采凈,順利完成“增儲上產”的任務;二是完成單井儲量統計工作。在生產過程中記錄每天油井的產量及生產狀態,以便建立地區單井生產卡片模板,為以后偏遠井生產管理提供依據;三是保證偏遠井生產加入油田實行的“間歇式抽油”政策里,按照規定和要求安排抽油順序,確保間歇抽油工作穩步推進,最終達到“降成本不降產量”的任務目標;四是協調生產小組間的工作關系確保采油隊、集輸站以及注水隊之間工作有序進行,提高注水效率保證生產時間;五是建立采油工考核機制,全面考核抽油工的全部工作內容,以確保開展高效有序的采油工作。
加強對投入偏遠井生產管理運維資金的監管力度,此舉合并入采油廠生產成本管理工作中,以確保資金到位。運維資金中包含采油工日常工作中的開支和消耗,也包括研究所內涵蓋偏遠井的科研項目,此外對科研項目實行新型管理模式,一改此前合同簽訂付 50%,完成后再付 50%的模式。新的合同模式規定中期驗收合格支付 50%,項目完成驗收時支付 40%,余留 10%以便考察項目的實際運行狀況,如果達標則全部支付。以此來提高合作項目的成功率和實際作用。
第七章 結論與展望
7.1 總結
本文聚焦 A 油田采油十一廠偏遠井生產中存在的問題,探究偏遠井生產管理系統的應用價值和實施效果。此次研究中調研了三個作業區中偏遠油井的采油模式與管理現狀、以及存在問題和尖銳矛盾。以偏遠井生產需求和采油廠全面化一體化建設出發,明確了偏遠油井生產管理系統的需求,結合信息時代和互聯網技術的支持,設計出符合油田生產實際需求的生產監控系統。
在此次研究中系統的描述了設計生產管理系統所需要的專業知識及與技術理論,這其中包括數據采集器的傳輸協議、虛擬傳輸網絡及傳輸層、生產監控平臺以及其開發軟件和 Web 發布等技術。并詳細設計了整套生產監控系統。
偏遠井生產管理系統由兩部分構成:硬件部分對整個系統搭建所需要的傳感器,無線傳輸裝置,平臺服務器及傳輸協議等物理組件進行了簡要的介紹,對與軟件部分的軟件部分的實現,展開了深入細致的描述。硬件選擇方面,依據偏遠井的實際生產狀況和所屬的地理位置,最終確定了一套可以對抗惡劣天氣耐用性強的硬件配套設施,根據需求對采集到的生產動態信息以及視頻數據信息進行加密和打包,并在對采集到的信息集成后上傳至傳輸系統內,在傳輸系統內主要采用了 VPDN 虛擬通信網絡,既可以實現對數據的加密和分包工作,還可以實現斷點傳輸,大大提升了數據傳輸的效率;在采油廠監控中心搭建監控主機以、服務器及操作平臺等設備。這些設備組成了生產監控管理平臺,油田管理人員可以通過該平臺對偏遠井實現遠程管理和監控。在軟件方面,結合油田生產實際需求利用力控軟件 v 2.1 油田專供版,開發了基于 B/S 架構的配套軟件,搭建了人機交互平臺,實現了此案由廠管理人員對偏遠生產井的實施監控,對油田生產基礎信息的及時調用,以及對生產數據的對比和分析。系統可儲存基礎生產動態信息,并完成信息管理工作以及油井生產監控、管理等工作,Web 功能的使用,讓采油廠員工在操作室之外也可以遠程訪問油井生產數據,以達到對生產動態的實時監控,確保了油井的效率開采和規模開發。
參考文獻(略)
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