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1 方案概述
力控智慧油氣田解決方案是力控科技針對油氣田行業推出的整體解決方案，可以幫助油氣田企業推進自動化係統和信息化係統的深度融合、生產過程和管理流程的深度融合，為油田發展提供信息強力支撐，解決國內油田企業信息化中缺少統一的信息資源服務平台問題。
力控智慧油氣田解決方案遵循“標準化設計、模塊化建設、標準化采購、信息化提升”的“四化”原則和“統一規劃、統一標準、統一設計、統一投資、統一建設、統一管理”的“六統一”原則，並以“建用結合，以用為主”為工作方針，幫助油氣田改進勞動組織形式，壓扁管理層級，提高勞動生產率，推動體製機製創新。
“智慧油氣田”是在“數字油氣田”的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，借(jie)助(zhu)業(ye)務(wu)模(mo)型(xing)和(he)專(zhuan)家(jia)係(xi)統(tong)，全(quan)麵(mian)感(gan)知(zhi)油(you)氣(qi)田(tian)動(dong)態(tai)，自(zi)動(dong)操(cao)控(kong)油(you)氣(qi)田(tian)活(huo)動(dong)，預(yu)測(ce)油(you)氣(qi)田(tian)變(bian)化(hua)趨(qu)勢(shi)，持(chi)續(xu)優(you)化(hua)油(you)氣(qi)田(tian)管(guan)理(li)，虛(xu)擬(ni)專(zhuan)家(jia)輔(fu)助(zhu)油(you)氣(qi)田(tian)決(jue)策(ce)，用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)智(zhi)能(neng)地(di)管(guan)理(li)油(you)氣(qi)田(tian)，基本實現油氣田生產過程自動化、業務管理協同化和全麵信息共享，支持井位部署可視化，油藏、鑽采、地麵工程方案編製的全麵優化，力爭達到“看地圖調度，聽數字指揮，讓數字說話”。
通過智慧油氣田建設，努力實現油氣田的“四個轉變”：數據管理由分散采集、逐級彙總、層層上報向源頭采集、集中管理、授權共享轉變；地質研究由分專業、多層次的研究向跨專業、不同學科的協同研究轉變；生產管理由人工巡檢、逐級反映、經驗管理向生產過程實時監測、動態指揮的轉變；經營管理由分係統操作、期末算賬、事後分析向業務聯動、事前預測、事中控製、優化決策的轉變。
2 係統建設難點
伴隨著國家工業化、信(xin)息(xi)化(hua)的(de)兩(liang)化(hua)融(rong)合(he)，企(qi)業(ye)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)的(de)深(shen)化(hua)，信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)的(de)標(biao)準(zhun)化(hua)和(he)平(ping)台(tai)化(hua)是(shi)企(qi)業(ye)信(xin)息(xi)化(hua)的(de)關(guan)鍵(jian)，而(er)油(you)氣(qi)田(tian)生(sheng)產(chan)現(xian)場(chang)惡(e)劣(lie)，分(fen)布(bu)點(dian)多(duo)麵(mian)廣(guang)，控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)和(he)信(xin)息(xi)化(hua)集(ji)成(cheng)廠(chang)家(jia)眾(zhong)多(duo)，而(er)信(xin)息(xi)化(hua)行(xing)業(ye)的(de)摩(mo)爾(er)定(ding)律(lv)導(dao)致(zhi)係(xi)統(tong)更(geng)迭(die)快(kuai)，油(you)田(tian)信(xin)息(xi)化(hua)建(jian)設(she)早(zao)期(qi)都(dou)存(cun)在(zai)一(yi)些(xie)以(yi)關(guan)係(xi)數(shu)據(ju)庫(ku)+各種開發工具形成的信息係統居多，這些信息化係統在規模擴大後麵臨著以下困難：
² 係統擴容後，個別廠家的係統很難穩定，調試周期長。
² 自動化設備接入接口與信息化層的接口不統一，集成困難。
² 因為沒有統一平台，係統維護困難，工作效率低下。
² 新的IT技術出現後，係統升級麻煩，適應性差。
3 係統架構
係統部署方案主要由4個網絡層次構成，整體架構如圖3 1所示：
Ø 總公司級
Ø 采油（氣）廠級
Ø 作業區級
Ø 場站級
3.1 總公司部署架構
以各采油（氣）廠數據（實時、關係）平台作為數據源對象，將總公司需要的實時數據、關係數據同步至總公司實時數據庫、關係數據庫中，建立總公司管理子係統模塊。
3.2 采油（氣）廠部署架構
采油（氣）廠部署實時數據庫，接收作業區傳送來的數據。通過對各個作業區數據進行統一平台集成，針對采油（氣）廠的係統平台進行建設，提供有效的數據分析結果，並實現實時監控、工況分析、安全管理、報表管理、設備管理子係統管理模塊，根據各油田實際情況拓展其它管理子係統，完善采油（氣）廠的生產管理平台。
3.3 作業區部署架構
在作業區進行軟硬件安裝及開發，將其管轄範圍內站點、井場生產數據通過無線或有線的網絡通訊方式整合，並對所有設備信息標識、區域位置及狀態進行統一標識，建立標準的生產數據點表、數據庫結構。
為(wei)了(le)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)性(xing)，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)安(an)全(quan)隔(ge)離(li)網(wang)關(guan)和(he)工(gong)業(ye)防(fang)火(huo)牆(qiang)將(jiang)作(zuo)業(ye)區(qu)分(fen)為(wei)辦(ban)公(gong)網(wang)和(he)生(sheng)產(chan)網(wang)兩(liang)部(bu)分(fen)，可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)隔(ge)離(li)信(xin)息(xi)網(wang)絡(luo)對(dui)生(sheng)產(chan)網(wang)絡(luo)的(de)影(ying)響(xiang)，保(bao)證(zheng)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)性(xing)。
作業區部署架構下圖所示。
3.4 井場部署架構
油田現場分為油（氣）井和場站兩類，油（氣）井采用無人值守站的形式，場站采用有人值守站的形式。
3.4.1 油（氣）井
油（氣）井采用無人值守站的方式，RTU作為無人值守站的數據通信中心，與油（氣）井進行數據采集和通信。作業區的采集通信服務器則通過RTU采集油（氣）井的數據。
油（氣）井的部署架構下圖所示。
3.4.2 場站
油田的場站包括聯合站、接轉站、計量站、增壓站、注水站等各類站控係統。
站控係統是集數據采集、自動控製和智能分析於一體的綜合管理係統，站控係統由負責數據采集的硬件部分和負責分析管理的軟件部分構成。
站控係統的部署架構如下圖所示。
圖4 -6場站部署架構
站控部署方案如下：
Ø 兩台軟冗餘站控服務器：實現數據采集和存儲。
Ø 若幹台操作員站：實現畫麵實時監控功能。
4 係統功能
4.1 生產數據采集和通信
數據采集和通信是智慧油氣田的基本功能，將噴井、抽油機井、電潛泵井、螺杆泵井、注水井、配水間、注水站、油水集輸管網、增壓站、轉油站、集輸站、罐區等生產現場的油（氣）井和場站的數據采集到數據庫中，包括壓力、溫度、流量、液位、電流、電壓、轉速、功率、載荷、衝程、衝次以及視頻等運行參數數據，以及油（氣）井的功圖計量數據等，並逐層彙聚，供SCADA和生產指揮係統使用，同時通過通信功能可以實現對現場的遠程控製。
4.2 生產數據存儲
力li控kong智zhi慧hui油you氣qi田tian提ti供gong生sheng產chan數shu據ju存cun儲chu功gong能neng，構gou建jian智zhi慧hui油you氣qi田tian上shang層ceng應ying用yong所suo依yi賴lai的de基ji礎chu數shu據ju中zhong心xin。生sheng產chan數shu據ju歸gui檔dang存cun儲chu不bu依yi賴lai於yu第di三san方fang關guan係xi型xing數shu據ju庫ku，但dan可ke以yi與yu第di三san方fang關guan係xi型xing數shu據ju庫ku進jin行xing集ji成cheng，通tong過guoETL轉儲工具與其進行數據轉儲交互，共同構建上層應用所依賴的數據中心。
4.3 生產實時監控
油井、供注水係統、增壓站、計量站、聯合站、管guan網wang等deng現xian場chang生sheng產chan數shu據ju通tong過guo數shu據ju采cai集ji技ji術shu采cai集ji到dao平ping台tai實shi時shi數shu據ju庫ku中zhong，結jie合he各ge生sheng產chan場chang所suo的de二er維wei或huo者zhe三san維wei工gong藝yi流liu程cheng圖tu進jin行xing組zu態tai。操cao作zuo管guan理li人ren員yuan可ke以yi隨sui時shi隨sui地di的de查zha看kan現xian場chang生sheng產chan狀zhuang況kuang。
4.4 曲線圖表
係統提供多種曲線和圖表組件用於對數據進行可視化顯示，典型的如實時趨勢曲線、曆史趨勢曲線、XY曲線、直方圖、餅圖、溫控曲線等曲線工具。顯示用戶設置的溫度、壓力、流量等數據的實時、曆史數據。同期對比某一監測值（溫度、壓力、瞬時流量、累計流量等）在特定時間段內不同日期同一時刻的采集值。
4.5 生產報警
通過對油（氣）井、氣井、注水井、集、輸、配氣站、脫水站、增壓站、閥室、處理廠、guanwangshebeizhuangzhishengchanyunxingzhuangkuangdeshishijianshi，duifashengderenheyichangqingkuang，xitongpingtainengjishitongguogezhongbaojingfangshitishitongzhixiangguancaozuoguanlirenyuan。xitongbaojingfangshizhuyaofenwei：聲光、圖像、屏幕圖標閃爍以及視頻監視聯動等。
4.6 生產報表
通過表格的形式展示、操作、處理各級生產單位的井站、站場、閥室、淨化、管線等生產動態數據，生成各級符合用戶業務需求及格式需求的表格。
4.7 功圖計量
由實時數據庫結合關係數據庫共同完成示功圖數據監控、設備工況分析及示功圖顯示，計算油（氣）井的產量，判斷抽油機的工況狀態。通過功圖對比與分析功能可以對任意時間段內的曆史功圖進行查詢和分析，供調度人員對所有油（氣）井進行工況分析和量油計產，同時和其它生產監控及管理門戶進行有效的嵌入和集成，形成統一的數字化調度和管理平台。
4.8 電子巡井
采用計算機替代一個人一天去各個井場巡井，通過視頻、抽油機參數、功圖工況等信息直接在計算機上顯示。
4.9 視頻係統集成
與視頻係統聯動，快速定位現場異常問題。
5 方案總結
油田建設能使油田企業提高工作效率、提高工作質量、增加企業經濟效益和社會效益。建設各個環節應用控製係統進行智能化處理、快(kuai)速(su)整(zheng)合(he)。使(shi)這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)資(zi)源(yuan)得(de)到(dao)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)共(gong)享(xiang)和(he)有(you)效(xiao)利(li)用(yong)，及(ji)時(shi)為(wei)決(jue)策(ce)者(zhe)提(ti)供(gong)依(yi)據(ju)，促(cu)進(jin)企(qi)業(ye)管(guan)理(li)水(shui)平(ping)和(he)運(yun)行(xing)效(xiao)率(lv)的(de)提(ti)高(gao)。使(shi)油(you)田(tian)管(guan)理(li)走(zou)向(xiang)科(ke)學(xue)化(hua)和(he)最(zui)優(you)化(hua)，使(shi)企(qi)業(ye)業(ye)務(wu)流(liu)程(cheng)規(gui)範(fan)化(hua)、信息資源共享最大化、製度管理科學化。從而促使企業整體水平的提升，增強石油企業在國際市場的競爭力。力控係列產品作為基礎的自動化軟件平台和數據中心管理平台，為油田基礎的數據采集與管理發揮了巨大的作用。
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