马后炮化工-8. 海上油田设施数字化管理及价值实现-俞勇
关于海上油气田开发生产中的数据治理方法与技术研究
随着经济的发展，陆地上的油气资源由于过度开采，表现出资源匮乏、开采量降低的问题。
在这种背景下，不少国家将油气田开发的目光转向了海上。
截至目前，全世界已经有超过100个多家和地区在近海进行油气田勘探，超过40个国家已经掌握了海上油气田开采技术，相继建设成150多个海上油气田。
有资料显示，目前已经探明的近海石油储量高达220亿t，占世界石油总储量的24%，近海天然气储量17亿m3，占世界天然气总储量的23%。
丰富的近海石油储量对于解决当前世界能源危机有着重要的意义。
研究海上油气田开发生产中的数据治理方法与技术对提高油气田开采的安全和精准化开采油气资源有着重要的意义。
1 海上油气田数据治理工程概述海上油气田数据治理工程是数字油田建设的重要组成部分。
它是针对海上油气田开发生产中存在的数据管理问题提出的对现有的海上油气田数据的标准化、统一化建设。
海上油气田数字化管理并非信息技术意义上的数字管理，它还包含着对于相关数据的研究、标准化及可视化转化等问题。
传统的信息管理以纸质式记载、统计为主，信息技术应用到油气田管理中后信息管理出现了电子化管理方式。
虽然电子化管理方式极大地提高了数据管理的效率，但就海上油气田自动化开启设备产生的海量数据而言，电子化管理方式显然无法充分利用信息资源实现对于开发生产深入研究和数据分析。
这表现出的是数据资源的浪费。
为了适应智能化、自动化油气田开采设备，我国从2000年开始研究数字油田的建设。
大数据的出现给海上油气田数字化管理提供了广阔的发展空间，同时传统数据管理的问题也随着油气田数据的复杂化和海量化增多，在这种背景下，数据治理工程应运而生。
为什么要进行数据治理呢？原因如下：（1）数字油田建设中技术人员与信息技术人员数据认识的差异化；（2）数据不正常问题的出现导致数据管理滞后。
数字治理自然就是针对以上问题有针对性的进行数据管理建设。
2 油气田开发生产中数据治理方法（1）数据标准化、统一化的建设。
石油工程中的数字化技术与管理创新
石油工程中的数字化技术与管理创新在当今科技飞速发展的时代，数字化技术正以前所未有的速度渗透到各个行业，石油工程领域也不例外。
数字化技术的应用为石油工程带来了巨大的变革，从勘探开发到生产加工，从资源管理到决策制定，都离不开数字化技术的支持。
同时，与之相适应的管理创新也成为推动石油工程发展的关键因素。
一、数字化技术在石油工程中的应用1、勘探开发中的数字化技术地震勘探技术是石油勘探中的重要手段之一。
通过数字化的地震数据采集、处理和解释，可以更加精确地描绘地下地质结构，提高油气藏的发现率。
例如，三维地震技术能够提供更加立体、清晰的地下图像，帮助地质学家更好地理解地层的形态和分布。
此外，地质建模软件的应用使得地质模型更加精确和动态。
通过整合各种地质数据，包括岩芯分析、测井数据等，建立数字化的地质模型，为油藏模拟和开发方案的制定提供了基础。
2、生产过程中的数字化技术在石油生产过程中，数字化监控系统能够实时监测井口压力、温度、流量等参数，实现远程控制和自动化生产。
智能油田的概念应运而生，通过物联网技术将各种设备和传感器连接起来，形成一个智能化的生产网络，提高生产效率，降低运营成本。
同时，大数据分析在生产优化方面发挥着重要作用。
通过对大量生产数据的分析，可以发现潜在的问题和优化空间，如设备故障预测、生产流程优化等，从而提高油田的采收率和经济效益。
3、资源管理中的数字化技术数字化技术在石油资源管理中也扮演着重要角色。
地理信息系统（GIS）可以对油田的地理位置、资源分布等进行可视化管理，为规划和决策提供直观的依据。
另外，资源评估软件能够结合地质、工程和经济数据，对石油资源进行准确的评估和预测，帮助企业合理规划开发策略，降低投资风险。
二、数字化技术带来的管理创新1、数据驱动的决策管理数字化技术产生了海量的数据，企业通过建立数据中心和数据分析团队，能够将这些数据转化为有价值的信息，为决策提供支持。
基于数据的决策更加科学、准确，避免了主观判断和经验主义带来的风险。
219467648_离散型海洋油气装备制造业的数字化和智能化转型探究
离散型海洋油气装备制造业的数字化和智能化转型探究①贺 辰,罗 超,刘世聪,亢冬春,王 亮(海洋石油工程股份有限公司,天津 300461)摘要 本文首先阐述了数字化和智能化技术对制造业的影响,详细介绍了智能制造相关的前沿技术,并对最新的行业现状进行简要分析㊂然后,结合当前海洋石油工程行业中的装备制造独有的特点深度剖析,阐明了离散型装备制造这一特点给海洋石油工程带来的痛点㊂最后,针对离散型制造的实际情况,结合多年积累的现场实际,通过三维模型设计㊁智能机器人等多维度关键技术,探究了数字化和智能化转型㊂关键词 海洋油气装备;智能化;数字化中图分类号:T E 5 文献标志码:A 文章编号:20957297(2023)010606d o i :10.12087/oe e t .2095-7297.2023.02.17R e s e a r c h o n D i g i t a l a n d I n t e l l i g e n t T r a n s f o r m a t i o n o f D i s c r e t e O f f s h o r e O i l a n d G a s E q u i p m e n t M a n u f a c t u r i n g I n d u s t r yH E C h e n ,L U O C h a o ,L I U S h i c o n g ,K A N G D o n g c h u n ,WA N G L i a n g(O f f s h o r e O i l E n g i n e e r i n g C o .,L t d .,T i a n ji n 300461,C h i n a )A b s t r a c t T h i s p a p e r f i r s t l y e x p o u n d s t h e i m p a c t o f t h e a p p l i c a t i o n o f d i g i t a l t e c h n o l o g y a n d i n t e l l i ge n t o n t h e m a n uf a c t u r i ng i n d u s t r y t e ch n o l o g yi n t h e f i e l d o f i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y .T h e c u t t i n g -e d g e t e c h n o l o gi e s r e l a t e d t o i n t e l l i g e n t m a n u f a c t u r i n g a r e t h e n i n t r o d u c e d i n d e t a i l ,a n d t h e l a t e s t i n d u s t r y s t a t u s q u o i s b r i e f l y a n a l yz e d .T h e n ,i n v i e w o f t h e u n i q u e c h a r a c t e r i s t i c s o f e q u i p m e n t c o n s t r u c t i o n i n t h e c u r r e n t o f f s h o r e p e t r o l e u m e n g i n e e r i n gi n d u s t r y ,w e c o n d u c t s a n i n -d e p t h a n a l y s i s ,a n d c l a r i f i e s t h e p a i n p o i n t s b r o u g h t t o o f f s h o r e p e t r o l e u m e n g i n e e r i n gb y t h ec h a r a c t e r i s t i c s o fd i s c re t e e q u i p m e n t m a n uf a c t u r i ng .F i n a l l y ,a c c o r d i n g to t h e c u r r e n t s t a t u s o f d i s c r e t e m a n u f a c t u r i n g ,w i t h t h e f i e l d p r a c t i c e a c c u m u l a t e d o v e r t h e y e a r s ,t h r o u g h 3D m o d e l d e s i g n ,i n t e l l i ge n t r o b o t s a n d o t h e r m u l t i -d i m e n s i o n a l e x p l o r a t i o n t h e d i g i t a l a n d i n t e l l i g e n t t r a n sf o r m a t i o n a r e s t u d i e d i n t h i s p a pe r .K e y wo r d s o f f s h o r e o i l a n d g a s e q u i p m e n t ;i n t e l l i g e n t ;d i g i t i z i n g 0 智能制造现状我国智能化制造行业取得了前所未有的发展,这给海洋油气工程装备制造等传统建造行业带来了转型变革的良好机遇㊂‘ 十三五 国家战略性新兴产业发展规划“和‘中国制造2025“明确提出,重点发展海洋工程装备,掌握重点配套设备集成化㊁智能化㊁模块化设计,将智能制造技术的应用作为海工装备领域的主攻方向之一[1㊁2]㊂智能制造(I n t e l l i ge n t M a n uf a c t u r e )具有迭代学习㊁分析决策㊁高效动作㊁环境检测等显著特点㊂首先,智能制造是工业化发展的高级阶段㊂由一种技术取代另一种,推动工业制造不断演变㊂其次,智能制造是信息化与工业化高度融合的新一代制造系统,包括信息物理系统㊁高精度感知控制㊁虚拟设备集成总线㊁云计算㊁大数据和新型人机交互等多项核心技术㊂智能制造可以对建造和设计之间的关系产生深远变化,使建造和设计 互认互联,①作者简介:亢冬春(1982),女,硕士,主要从事海洋石油工程项目㊁科研项目的概预算㊁经济评价㊁合同管理等领域的研究工作㊂第10卷 第2期2023年6月海洋工程装备与技术O C E A N E N G I N E E R I N G E Q U I P M E N T A N D T E C H N O L O G YV o l .10,N o .2J u n .,2023第2期贺辰,等:离散型海洋油气装备制造业的数字化和智能化转型探究㊃107 ㊃达到建造和设计的线上连接,最终达到提质增效的运营目标,给客户交付定制化的优质服务或货物㊂智能制造可实现个性化的需求,而在智能化的过程中,可以实现 定制化量产 ㊂这个量产不是 数量的概念,而是快速生产的效率含义㊂以往,企业最不愿接的业务就是离散化非量产的业务,而智能制造就是要解决这个问题㊂目前,国内在云计算㊁大数据㊁5G ㊁人工智能㊁数字孪生和工业机器人等智能制造相关方面已取得很大的研究进展[3]㊂为适应世界发展潮流,提高企业核心竞争力,国内的汽车㊁电子和航天等相关行业纷纷向智能制造领域迈进,并通过引进工业机器人㊁3D 打印机㊁智能传感器㊁智能数控机床㊁智能物流仓储以及智能检测与装配装置等技术与装备,完成了企业的智能化升级,实现从传统制造业向现代智能制造业转型[4]㊂传统海洋石油工程建造企业的智能制造能力提升,一般经历自动化㊁数字化㊁智能化三大阶段㊂自动化执行阶段包含移动自动化机器人㊁加工自动化数控机床㊁数据自动化E R P 系统等㊂数字化集成阶段包含C P S 信息物理系统设备互联㊁C 2M 个性化按需定制产品配置器㊁C I M S 计算机集成制造虚拟制造等㊂在智能化处理阶段,产品的追溯能力转变为自知能力,物流的提前规划转变为实时自流,设备的数据交互转变为自主处理,系统的数据处理转变为智能分析,等等㊂离散型海洋油气装备制造业的数字化和智能化转型需要理性规划㊁循序渐进地实现智能制造的目标㊂以设计为龙头,贯穿生产建造㊁安装㊁调试等技术服务,以及工程项目管理等制造活动各个环节,以高效信息化自动化为目标,以智能制造基地为依托,主要建造活动网络化智能化,打通端到端的核心流程,提供决策支持的数据保障㊂1 海洋油气工程特点分析随着近些年人们对油气的重度依赖,石油和天然气工业得到了稳步发展,尤其在石油和天然气资源争端不断的世界格局背景下,各个区域更加注重油气资源的开采㊂海洋油气资源是国家最重要的宝贵资源之一,海洋油气工程行业日益壮大发展㊂在信息技术和人工智能的助推下,传统海洋油气工程行业迎来了前所未有的转型发展前景㊂离散化是传统海洋油气装备制造业的突出特点之一㊂由于不同海域㊁复杂海洋地质环境㊁油气资源状态等因素,海洋油气工程的设计建造具有较强的独特性㊂每一座海洋油气平台需个性化定制开发,且建造环节离散化程度高㊂传统离散制造行业普遍存在自动化㊁数字化水平较低,基础支撑技术薄弱,产品附加值低,制造过程资源㊁成本和能耗较高,污染严重等问题㊂因此,发展智能制造是推进离散制造行业提质增效㊁促进中国制造业由大变强的重要支撑㊂离散制造行业的产品通常是由多个零件经过一系列不连续的工序加工,再经装配而成的较大型系统[5],如图1所示㊂图1 传统离散型海洋油气工程装备制造流程架构图F i g .1 T r a d i t i o n a l d i s c r e t e o f f s h o r e o i l a n d g a s e n g i n e e r i n g e q u i p m e n t m a n u f a c t u r i n g p r o c e s s a r c h i t e c t u r e d i a gr a m 在海洋油气平台设计和建造中,通常采用常规的设计理念;如图2所示,基本设计㊁详细设计㊁加工设计㊁陆地建造㊁海上安装等各阶段相对独立,未深入融合㊂此外,设计成果连续性差㊁图料匹配困难㊁建造和安装施工期间问题较难提前识别,并且人机工程方面缺少系统㊁全局考虑㊂㊃108㊃海洋工程装备与技术第10卷图2 时间维度的海洋油气装备制造流程框图F i g .2 B l o c k d i a g r a m o f t h e o f f s h o r e o i l a n d g a s e q u i p m e n t m a n u f a c t u r i n g pr o c e s s i n t h e t i m e d i m e n s i o n 采用单线程的传统分层分部建造,涉及结构㊁机械㊁配管㊁电仪讯㊁舾装㊁涂装等多工种多专业,往往出现生产效率低㊁高空作业多㊁预安装不足㊁管线设备易干涉㊁舾装涂装作业干扰㊁耗费人机料的情况,如图3所示㊂基于以上分析,迫切需要从海洋油气装备的设计与建造入手,打破传统离散型制造业固有模式,以价值链为导向,引入系统工程㊁精益设计理念,与数字化㊁智能化紧密结合,开展海洋油气装备制造业转型㊂图3 业务维度的海洋油气装备制造流程框图F i g .3 B l o c k d i a g r a m o f t h e o f f s h o r e o i l a n d g a s e q u i p m e n t m a n u f a c t u r i n g pr o c e s s i n t h e b u s i n e s s d i m e n s i o n 2 数字化智能化与现场结合提升效率根据多年海洋油气装备制造现场经验,从三维模型设计㊁标准化制定㊁智能机器人等数字化智能化关键技术方面进行转型探究,以达到产品制造业提质增效目的㊂2.1 无人油气平台无人油气平台是自动化智能化程度最高的海洋油气生产平台,通过一体化协同运营中心,采用云部署,依托三维可视化㊁动态机理模型㊁机器学习㊁A R /V R 等数字孪生技术体系,实现远程和无人化作业㊂在无人化平台改造和设计中,对于不同规模和特点的海上生产设施,要分清类别,区别对待要建造的无人平台和老旧无人平台的设计㊂已建平台主要考虑通过改造,实现远程操作,降低操作成本;然后,再逐渐深入演化到数字孪生实施和应用㊂而新建平台从一开始就进行数字化规划,考虑数字化和智能化需求的无人化㊁少人化解决方案㊂无人油气平台建设的基础是制定统一的长期数字化战略规划,加强信息化系统建设,尤其是信息化基础设施建设㊂统一的数据收集/集成平台和更加可靠耐用的基础硬件(如自控系统㊁电控阀门㊁传感器等)也是必要条件之一㊂2.2 三维模型设计通过对大量海洋油气装备制造项目的研究,在上部模块设计和建造中,不断探索创新,不断持续优化,总结了十余个项目丰富经验,采用数字化精益协同设计技术及系统集约化建造技术,取得了良好的经济效益及社会效益㊂第2期贺辰,等:离散型海洋油气装备制造业的数字化和智能化转型探究㊃109 ㊃常规项目海洋油气平台总体布置主要由总体专业基于二维布置图确定,受设计人员经验及总图输入条件等多方面限制,平台空间一般相对保守㊂但全专业前期直接参与三维设计,总体布置由单专业确定变为多专业共同优化㊂通过设置多层设备㊁罐与结构集成化㊁设置夹层平台㊁优化平台结构,实现多专业共架,实现平台面积利用率的提高㊂在海洋油气装置制造过程中,构建一套基于数字化精益协同设计和系统集成化建造的海洋油气平台上部模块技术体系㊂研究开发基于数字化三维空间紧凑式布置的上部模块设计技术,提高空间利用率㊂采用跨专业跨阶段的上部模块协同设计技术,缩短了整体设计周期㊂基于人机工程学的环境友好形设计理念的上部模块设计技术,提升建造㊁安装㊁操作㊁维修的便利性和用户体验㊂基于运筹学理论优化并改进上部模块建造工艺流程来缩短生产周期㊂基本设计期间开始三维建模,提前确定总体方案,详细设计继承基设模型,渐进优化㊂面向集成化建造的三维分区设计,解决图料匹配的难题,为并行建造奠定图㊁料基础㊂实现L i n e l i s t 中管线信息直接输出到I S O 图,解决加工设计阶段手动录入管线设计数据时耗时㊁易错的难题㊂优化管支架详图基准点位置,避免支架安装时倒算坐标点;支架体现重量㊁重心,方便建造估算分包工程量㊂2.3 标准化制定在推进海洋油气装备制造业向数字化和智能化转型的过程中,探索了标准化的实施工作㊂编制标准化专项工作总体‘实施策略“和‘总体计划“,成立技术创新攻关小组等,推进标准化工作㊂专业单元标准化制造技术包括模块化车间预制建造技术㊁板橇/模块化生活楼标准化技术㊁安装件标准化技术㊂在海洋油气平台导管架细分专业单元的智能制造方面,推动实现导管架直腿化㊂导管架由斜腿改直腿,已规划完成一套四腿中型导管架标准化图纸和计算模型㊂推动结构杆件㊁桩径的轻量化设计,减少种类和数量,并增强通用性㊂实现导管架T K Y 节点标准化,大幅提升总装效率㊂完成T K Y 节点模拟制造,如图4所示㊂针对过程中遇到的问题攻关研究,计划形成基于T K Y 节点产品化导管架总装方案,提升总装效率㊂将T K Y 节点标准化制造应用于实际项目导管架建造中,与传统建造方式相比可实现总装周期压缩的效果㊂图4 导管T K Y 节点模拟建造过程F i g.4 C a t h e t e r T K Y n o d e s i m u l a t i o n c o n s t r u c t i o n p r o c e s s 2.4 智能机器人在离散型海洋油气装备制造领域,广泛使用具有高精度环境感知功能的智能巡检机器人和带有多轴机械臂式工业机器人㊂随着机器人应用大步走进工厂车间进而遍布各个制造环节,企业也将乘势打造全新互动和影响模型,开启机器人应用新领域㊂若以海洋油气工程强国为最终目的,则要从硬件和软件两方面进行突破㊂软件方面,需要转换传统海洋石油工程模式,采用数字化手段提升软实力㊂硬件方面,则需要在智能化装备设置上下功夫,采用智能机器人技术㊁智能生产基地改造等措施㊂提高海洋油气装备制造的自动化㊁机械化㊁智能化水平,对提高生产效率和产品质量,缩短造船周期都具有重要意义㊂在海洋油气装备制造的实践中,采用具有性能稳定㊁工作空间大㊁运动速度快等特点的焊接机器人㊂以油气生产平台上的马脚㊁支架㊁地漏等工件㊃110㊃海洋工程装备与技术第10卷作为焊接机器人的加工对象,进行了探索性的机器人焊接的研究㊂主要围绕智能制造中的机器人这项关键技术的应用,将理论上设计优秀㊁动作误差极小的机器人,应用于组对精度低㊁实际工作误差大的工件焊接㊂在实际工作中,要确定机器人的安装㊁操作台的摆位㊁焊接工艺参数设计和机器人动作程序等,从而提高机器人工作效率,获得良好焊接效果,如图5所示㊂图5 机器人焊接工作现场F i g .5 R o b o t w e l d i n g wo r k s i t e 2.5 智能制造基地智能制造基地依托5G 或W i F i 等无线或有线网络,将车间㊁场地㊁码头的机器设备等生产要素联通,形成深度融合的柔性定制化信息化海洋油气装备的制造体系㊂智能制造基地具有互联㊁定制㊁可视三大能力㊂在互联方面,可以实现虚拟设计㊁实体制造㊁虚实融合㊂全流程互联使各专业全流程共创共享㊂在定制方面,按需设计㊁按需预制㊁按需组装㊂通过智能互联,模块化㊁自动化㊁智能化生产,智能物流,根据不同装备的个性化定制,快速响应,快速建造㊂在可视方面,生产全流程透明可视㊂各工件工序生产情况以及运送情况,可以实时地推送和快速查询㊂智能制造基地实现的基础条件包括模块化㊁自动化㊁智能化㊂需要颠覆传统制造模式,构建以产品交付为中心的大规模个性化定制模式㊂其中,模块化是实现海洋油气装置定制的基础㊂根据不同海洋油气平台情况设计机械和电气设备㊁各管路等的功能及投产能力㊂智能制造基地在生产制造过程中只需改变相对应的模块即可,而不是重新设计新产品㊂结合数字化智能化发展的大环境,按照智能制造基地和海洋油气装备制造的具体要求,设计海洋油气装备制造基地,使其具有较高的智能制造水平,如图6所示㊂作为典型的离散型制造基地,海洋油气装备制造基地在人员㊁技术㊁资源㊁制造四大能力要素方面较传统制造业有较大提升㊂整体设计在组织战略㊁数据㊁信息安全㊁装备㊁工艺设计㊁生产作业等多个能力子域具有较高水准㊂图6 离散型海洋油气装置制造基地设计图F i g .6 D e s i gn o f d i s c r e t e o f f s h o r e o i l a n d g a s p l a n t m a n u f a c t u r i n g ba s e 3 总结与展望通过几十年对离散型海洋油气装备制造项目的探究,在数字化和智能化转型的过程中,需要重点关注的7个关键因素:首先是企业的生产管理制度要跟上数字化智能化转型的理念;第二,定制化的制造模式需要充分考虑运用敏捷开发技术;第三,注重小投入大产出的高效细致管理模式;第四,运用数字技术和人工智能提高产品质量;第五,智能制造基地的空间规划结合三维建模和数字孪生技术,同时具备物流优化,产线评估能力,验证建造操作可达性,装配过程路径分析,物料搬运过程模拟等仿真;第六,设备管理方面包含设备基准㊁设备综合分析㊁设备点/巡检㊁设备台账㊁设备润滑等内容,逐渐提高设备预防性能力;第七,能源管理包含水㊁电㊁蒸汽等数据收集,能源统计分析㊂未来,通过离散型海洋油气装备制造的数字化和智能化转型,可以进一步统一数据标准,规范流程,提高企业综合管理水平,并大幅度提高产品合格率㊂通过生产智能制造系统改造,使生产协同一致,再配套业务大数据平台,计划安排生产,提高关键资源的利用率,工期将大大缩短㊂通过生产制造第2期贺辰,等:离散型海洋油气装备制造业的数字化和智能化转型探究㊃111㊃系统数字化智能化改造,使生产中各环节数据准确唯一并充分共享,提高生产效率,以适应市场的快节奏变化,新产品开发周期减少,提高企业经营K P I 指数,推动行业快速发展㊂参考文献[1]陈荣旗.海洋油气生产装备智能制造发展现状及前景展望[J].中国海上油气,2020,32(4):152157.[2]周国平.对接国家战略推进上海海洋工程产业创新发展[J].船舶与海洋工程,2014,(2):18.[3]万志远,戈鹏,张晓林,等.智能制造背景下装备制造业产业升级研究[J].世界科技研究与发展,2018,40(3):316327.[4]严帅,张紫君,张青阳,等.广州市智能装备产业集群发展现状及对策[J].科技管理研究,2019,39(1):137148. [5]李新宇,李昭甫,高亮.离散制造行业数字化转型与智能化升级路径研究[J].中国工程科学,2022,24(2):6474.。
海上油气田平台数字化实践和方法论研究
数字 化 资产 信 息库 的形 成 过程 主 要包 括 以下 几个 步 骤 ：工程 信息采集 一 收发文审批 控制一 设计文件版 本跟踪 一 该模块是 以ＢＺ ８ ２ 已有的 网上 办公系统 为系统原型 ２— Ｓ 进行优 化开发和扩充 ，重点开发和 强化了设计 文件 版本跟
不 仅从 技 术 上验 证 了可 行性 ，而且 初步建 立 了信息规 范
３ ２
项 目组项 目实施过程 中 ，主要 针对固定 式生产平 台 ，
中国信息界
２ １ 年第７ ０ １ 期 总第 １ ３ ８ 期
实践与应用
结 合海油工程 设计实 际情况和信 息系统 的要求 ，分 别起 草 了 《工程 信 息移 交 规范 》 、 《 工程 信 息编 码方 案 》以及 《 工程 信 息整 理 技术 要 求及 导 则 》。 工程 信 息编 码规 则 主 要规 范 了地 理 信 息码 、设 计 图纸 编码 、设备 编 码 （ 位 号 ）、材料编码 等 。工程 信息移 交规范的 目的是为 了规 范 对承 包商和供货 商提交 图纸文件 的要求 ，使之 适应工程 信 息系统的建设需要 。
２ ０ 年 ，公 司 经过 反复 研究 和 考察 ，最终 选 择渤 中 ０８ ２ － 南 工程 项 目组 ，承担 起海 油 白营油 田群 工程 数字 化 ８２
研究 试点 。成立 了以项 目组总经理挂帅 的试点研究小 组 ，
渤中２ — 南油气群 工程投资达８｛人 民币 ，由四个油 田组 ８２ ｏ Ｌ
１ 前言
２１１ 个 平 台的 工 程信 息 整 理 和 处理 导入 数 据 库 ．．５
项 目组首先 采集 所有来 自承 包 商／ 务 商的各 类原 始 服 经过 几 代海 油人 的 努 力 ，２ １ 年 中国海 油 终于 建成 工程 信息 ，按照 统一的规范进行标 准化处理 后 ，对所有数 ０ｏ “ 上 大庆 ” 。在 广袤 的海 疆 上矗 立 了数 百座 油气 生产 据 、信息进行分析 ，在Ａ Ｅ Ａ 海 Ｖ Ｖ 公司的Ｖ Ｔ ＮＥ 数据库上 ， 完 平 台 ，海底 连 绵着 数干 公里 的 油气 管道 ，保障 油气 田设 成 了工程信 息库 功能开发并整理导入Ｂ ２ — Ｃ Ｐ、ＢＺ ８ Ｚ ８２ Ｅ ２—
海上油气开采设备的数据智能管理与利用
海上油气开采设备的数据智能管理与利用随着全球对能源的需求不断增长，海上油气开采成为了满足能源需求的重要方式之一。
然而，海上油气开采设备的运行与管理面临着诸多挑战。
数据智能管理与利用成为了解决这些挑战的关键。
在海上油气开采过程中，大量的数据被产生和收集。
这些数据包括设备状态、运行参数、地质信息等等。
传统的数据管理方法往往面临着数据积累过快、数据质量难以保障、数据管理效率低下等问题。
而数据智能管理可以通过引入人工智能和大数据分析等技术手段，对海上油气开采设备的数据进行高效、准确的管理与利用。
首先，数据智能管理可以提高对海上油气开采设备运行状态的监测与预测能力。
通过对设备产生的实时数据进行分析，可以实时监测设备的运行状态，及时发现异常情况并采取相应措施，从而避免设备故障引发的生产中断和安全事故。
同时，通过分析历史数据，可以建立设备运行状态的模型，预测设备未来可能出现的故障，提前进行维修保养，减少设备停机时间，提高生产效率。
其次，数据智能管理可以优化海上油气开采设备的运行与维护计划。
通过对设备数据的分析，可以了解设备的运行状况和使用寿命，制定相应的运维计划，合理安排设备的维护和保养。
同时，还可以通过对设备故障数据的分析，找出故障的原因和规律，改进设备的设计和维修方式，降低运维成本，提高设备可靠性。
此外，数据智能管理还可以提升海上油气开采设备的安全性和环保性能。
通过对设备数据的分析，可以识别并解决安全隐患，避免事故的发生。
同时，还可以对设备的运行参数进行优化，实现能源的合理利用，减少对环境的影响。
最后，数据智能管理可以促进海上油气开采设备间的协同工作。
通过对设备数据的共享与集成，可以实现不同设备之间的信息交流与协调，提高设备之间的配合效率，最大程度地发挥设备的整体优势，提高生产效益。
然而，数据智能管理与利用也面临着一些挑战。
首先是数据的质量和安全问题。
海上油气开采设备的数据多样性和复杂性导致了数据质量的不稳定和数据安全性的风险。
新一代海上大型油气田智能控制系统研究
新一代海上大型油气田智能控制系统研究近年来，随着科技的飞速发展，新一代海上大型油气田智能控制系统的研究也已经引起了广泛关注。
这一系统不仅可以提高油气田的生产能力，还可以实现智能化控制，进一步提升安全性和可靠性。
本文将深入探讨新一代海上大型油气田智能控制系统的概念、技术优势以及未来发展趋势。
一、概念解析新一代海上大型油气田智能控制系统，是指基于现代先进技术，通过对海上油气田中各类设备和管线的实时监测、控制、调节和优化，实现对海上油气生产过程的高效、安全、可靠、节能、环保的智能化控制。
这种系统可以实现数据采集、传输、处理、储存、处理、分析和决策等功能，让作业人员实时掌握海上油气田的生产情况，提供决策支持的信息和服务，从而提高生产效率、保障安全生产和环保要求。
二、技术优势新一代海上大型油气田智能控制系统拥有众多技术优势，可为海上油气回收和采气开发提供更为高效、安全、可靠、节能和环保的支持。
主要表现在以下几个方面：1.实现油气田设备的全面监测新一代海上大型油气田智能控制系统可以实现对油气田中各类设备的全面监测，包括井口设备、管道设备以及生产场站设备等。
通过实时监测和分析，可以及时发现设备运行异常、故障等情况，从而提高设备运行的安全可靠性。
2.实现生产数据的实时采集和处理新一代海上大型油气田智能控制系统可以实时采集生产过程中的关键数据，如井口产量、气体含量、水位、压力、温度等。
通过数据分析和处理，可以及时发现生产过程中的问题和变动，及时做出调整和优化，从而提高生产效率。
3.实现智能化控制和决策支持新一代海上大型油气田智能控制系统通过对生产数据的深入分析，可以做出更为准确、科学和可靠的决策。
同时，可以实现对生产过程的智能化控制，及时调整和优化油气田的生产工艺，从而提高生产效率和产品质量。
4.提高油气回收和采气开发的安全性和环保性新一代海上大型油气田智能控制系统可以实时监测和报告油气田生产过程中的安全和环保问题，有效预防设备故障和生产事故的发生。
浅谈数字化自动化技术在油田的应用马理博沈家园余君
浅谈数字化自动化技术在油田的应用马理博沈家园余君发布时间：2023-07-16T06:27:06.630Z 来源：《科技新时代》2023年9期作者：马理博沈家园余君[导读] 通过对自动化系统在油气田开发中的应用，不断提高油气田生产的自动化程度，应用智能化的管理体系，提高油气田生产的现代化管理水平，油气田开发过程的自动化系统的应用，通过对自控系统软硬件的研究和开发，不断提高油气田开发的自动化程度，针对我国油气行业数字化转型，指出关键是要制定与人力资源战略相结合的数字化转型路径；以老油田为基础，选择适当规模的数字化项目；技术创新是核心，先进的油田数字化应该与自动化油藏评价、智慧油藏控制、物联网、机器人等先进技术紧密结合，实现了智能管理的标准，为数字化油气田生产创造了基础条件。
中国石油华北油田分公司二连分公司内蒙古锡林市 026000摘要：通过对自动化系统在油气田开发中的应用，不断提高油气田生产的自动化程度，应用智能化的管理体系，提高油气田生产的现代化管理水平，油气田开发过程的自动化系统的应用，通过对自控系统软硬件的研究和开发，不断提高油气田开发的自动化程度，针对我国油气行业数字化转型，指出关键是要制定与人力资源战略相结合的数字化转型路径；以老油田为基础，选择适当规模的数字化项目；技术创新是核心，先进的油田数字化应该与自动化油藏评价、智慧油藏控制、物联网、机器人等先进技术紧密结合，实现了智能管理的标准，为数字化油气田生产创造了基础条件。
关键词：油气生产数字化先进技术自动化技术创新是油田油气生产可持续健康发展的核心，而数字化技术是当前最重要的技术发展领域，在前几年的低油价及目前的中低油价形势下，油公司越来越重视数字化转型，致力于数字化降低运营成本，提升运营绩效，获取长期收益。
一、油田数字化自动化生产是发展方向：油气田的自动化生产是数字化重要应用领域之一，用数字技术优化油井和生产操作，通过预测事件提高油田的运营效率，优化生产，油气田勘探开发过程中，不断应用自动化的系统，不仅降低岗位员工的劳动强度，同时大大提高了油气田开发的效率，通过各种自动化的仪器和仪表，对油气田生产过程进行自动控制和管理，降低了油气田生产过程中的事故的发生率，提高了油气田生产的智能化水平，在不断提高油气田开发的效率的同时，满足油气田生产的技术要求，油气田的勘探开发，经过地震勘探确定油气显示，通过石油钻探施工，进行固井、完井施工，获得油气井的生产条件，将油气开采到地面上来，在油气开采的过程中，依据具体的条件，优选最佳的开采模式，提高油气井的产能，才能满足油气田开发的需要，使得油气田生产达到自动化的目的。
海上油田提质增效的建议和措施
海上油田提质增效的建议和措施
一是加强与国内先进同行业和科研院所的合作，积极延揽高端科研人才，破解技术难题，加快成果转化。
二是优化专业技术人员结构，加强业务技能培训，提高整体水平。
加大资金投入力度，逐步改善和更新科研设备，进一步优化研发手段。
三是积极引进国内外前瞻性开发工艺，大力开展表面活性剂、二氧化碳、空气泡沫驱油等新技术的试验和推广。
以降本增效为目标，坚持地上服从地下的原则，进一步优化联合站、注水站、增压站、接转站工艺流程，全面加快注采输一体化生产进程。
四是完善科技奖励制度，确立更为有效的技术创新和成果转化激励机制，确保立项科学，攻关有力，成果明显。
五是进一步修订和完善数字油田建设规划，积极争取投资，扩大试点范围，加快建设进程。
同时，要切实加强信息和数据管理，力争年内实现油井历史资料数字化，为全面推进数字化油田建设奠定基础。
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生产运营阶段应用案例一
项目目标: 依托现有平台设计建设一座中等大小的生产平台及水下管缆
任务
收集历史工 程文档
重建3D模型
信息来源
时间
任务
收集历史工 程文档 重建3D模型 重建 SACS 模型
信息来源 现场调研 人工绘制 人工绘制 人工绘制
时间
EDIS DB Base on EDIS
1周 1周增
1
1 8
海管海缆 30 25 23
30
2000亿
38个
约1100个
约80万份
1000份/天
油气田在役设施数字化
设施（套） 天津 深圳 湛江
在役平台 13 陆地终端 1 海管海缆 22
2
5
改造设施数字化
设施（套） 天津 深圳 湛江
19
5
3
目录
工程数字化管理体系建设
持续优化工程数据库管理
收集历史工 程信息 重建3D模型 重建 SACS 模型
信息来源
时间
任务
收集历史工 程信息 重建3D模型 重建 SACS 模型
信息来源 现场调研 人工绘制 人工绘制
时间
EDIS DB
1周 1周 1周 10个月
8周 6周 8周 16个月
Base on EDIS
Base on EDIS
设计周期
设计周期
油田 A: 基于EDIS系统
项目主计划
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
第一阶段 需求分析 方案设计 第二阶段
原型开发验证
系统部署实施 第三阶段 数据准备迁移 应用平台开发
整体交付验收
目录
工程数字化管理体系建设
持续优化工程数据库管理
发现工程数据库的业务价值
提升数据开发和应用水平
企业经营管理
ERP
…
商业智能 管理层用户
生产操作及维 护安全运行
海上油田设施数字化管理及价值实现
中国海油
俞勇
目录
工程数字化管理体系建设
持续优化工程数据库管理
发现工程数据库的业务价值
主要的三家国家石油公司
2014 财富500强排名
营业收入 (RMB亿) 利润 (RMB亿)
排名
28340 26780 5950
553 1147 474
3 4 79
中国海油集团业务板块
1. 项目启动初期，工程数据移交
规范作为合同一部分，对服务商 提出明确要求。 2. 项目全过程启用项目信息集 成平台管理，文档在线管理。
建设阶段应用
成效之一：项目管理高效有序 EDIS系统在番禺4-2/5-1调整开发项目组的成功运行改变了传统的管理模式。EDIS平 台工作流很好的取代了原有的线下办公流程，使得办公流程更加合理和规范，线上审批快 捷方便，设计类文件审批流程由平均7天缩短为2天。 成效之二：智能化设计大幅度提升建造效率 番禺4-2/5-1调整开发项目两个平台的模型零部件达50000个，在设计阶段即可用模型 解决专业间互相碰撞的问题。在实际建造中更是可以采用模型调整专业间的施工顺序，有 效避免返工现象，提高建造效率。上部组块结构建造仅仅用了两个多月的时间即完成。 成效之三：实现数字化快速移交 番禺4-2/5-1所有设施设备（其中组块642台套、空调64台、风机70台）的设计资料 信息、厂家资料信息、设备技术参数信息、招投标/合同资料信息、建造安装信息、调 试记录信息全部导入工程数据库，与MAXIMO等系统建立接口，实现数字化移交。
MAXIMO生产 信息管理系统
完整性管理应用
MAXIMO AND EDIS——海上设施完整性管理
对平台的“适用性”进行评价，并提出完善 措施和方案，作为制定检验计划阶段的输入。
1
评价
2
完善的平台信息 管理系统，管理 平台档案数据和 其他反映平台现 状的相关数据
数据
设施评估的基础数据 检验 EDIS
26
扩展EDIS应用平台功能
GIS 集成 高精度仿真 自由浏览导航 设施设备属性关联
虚拟安全培训
防碰撞检查 设计方案辅助
开发施工船舶导航预警应用
在特定施工海域，船舶的航行位 置与海底管缆信息进行动态跟踪 和预警。
04.09.13: EDIT OR DELETE THIS IN THE “MASTER” > “SLIDE MASTER” UNDER THE “INSERT” MENU.
发现工程数据库的业务价值
目录
1
不能一体化覆盖 多设施类型
原结构仅对固定平台设施类型 设计搭建; 目前增加了海管海缆、陆地终 端、水下生产系统、FPSO及单 点、模块钻机等 原结构主要针对在建项目详 设阶段数据管理； 基于完整性需要扩展前期、 基设、完工、运营改造数据管理
EDIS数据库存 在的不足
生产运营期-MAXIMO
工程建设期--
计划
据平台的失效后 果等级或风险等 级，制定总体性 和策略性的在役 检验计划
检验
4
实施
3
实施具体的检验，获得反映平台最新状况的数据， 并实施相应的缓解失效后果或降低风险的措施。
开发生产阶段设施状态管理应用
收集和管理平台在结构设计 和操作各种测试数据； 当平台改造、破坏和负载的 变化,极端环境条件分析、延 长寿命和紧急响应、快速、 连续和动态评估平台结构； 扩展开发平台结构评价模块, 提出解决方案。
2
不适应全生命期 数据一体化管理
3
数据应用效率不高 ，功能扩展受限
应用平台搜索查询展示较慢 系统运行效率较低； 与异构平台和完整性系统兼 容不足
EDIS数据库优化项目目标
• 设计开发设施类型多元化架构（6大类设施）
• 设计开发工程数据全生命期技术架构
• 对现有EDIS应用平台及数据处理工具升级开发 •现有数据整合和开发，实现四分公司部署实施
油田 B: 基于传统方式
开发EDIS与MAXIMO数据接口
工程设备位号属性及 工程文档信息提取
MAXIMO设备自动关联， 及工程文档自动链接浏览
EDIS-DB 工程数据库系统
基于工程-生产 关注的共同点 | 文档资料 设施信息 设备信息 位号信息 位置信息 ...
设施、设备在工程和生产2个不同阶段的数据信息交互传输 保障生产交付和更新改造的需求
中海油数千亿的设施资产规模
路上生产指挥中心
陆上管道e 钻井平台
FPSO
电厂
金融服务
LNG接收站 生产平台 海管海缆
加油站
GPRS
水下生产系统 陆地终端
炼化工厂
工程数字化管理体系初步建成
工程数字化管理体系
建立了覆盖上游所有生产设
2
开发 EDIS 系统
3
建立 管理 制度
4
管理 服务 体系
施的数据采集规范； 开发完成基于工程数据仓库 的信息系统架构； 发布了工程信息管理办法及 细则等制度文件； 初步健全了工程信息管理团 队和服务支持体系；
公司管理制度
组织普及 培训150 人次
发布执行工程信息管 理办法及细则
组织与人员培训
有限公司 认证培训 50人次
组织生产 人员培训
工程数字化信息系统(EDIS)技术框架
集成层
管理应用
安全应用
生产应用
应用层
项目群管理
EDIS 应用平台
数据层
项目协同平台
工程数据仓库
数据采集
新设施数字化
在役设施数字化
改造设施数字化
6周 6周 8周 3周 12 个月
重建 SACS 模型
更新 P&ID图纸
Base on EDIS
Base on EDIS
更新 P&ID图纸
设计周期 油田 A: 基于 EDIS系统
设计周期 油田B: 基于传统方式
生产运营阶段应用案例二
项目目标 : 针对现有油田进行改造调整设计,涉及10多个平台.
任务
1 建立数据标准体系
管理体系建设里程碑
2009 试点研 究 2010 系统测 试选型 2011 开发实施 SPF DB 2012 2013 2014
EDIS二期开发
数据库优化
EDIS 系统开发
开发业务应用模块
发布2012版规范
信息规范开发
发布2013版规范 升版2014版规范
发布执行工程信息 档案管理细则(试行)
数据标准及工作指南
工程信息规范体系
工程信息规范体系
设施信息采集规范 编码规则 交付要求 在役设施数字化 改造设施数字化 工程项目文档管理 水下系统 工程图元应用 FPSO及单点 鹰图P&ID AVEVA P&ID 鹰图SM3D AVEVA PDMS 工作指南 设计图元库
固定平台 海管海缆 陆地终端 模块钻机
新建设施数字化
2D设计
3D设计
已完成的数字化设施资产
天津
53 座平台
中国
上海
深圳 湛江
29 根管道
2 套钻机模 块
3套 水下生产 系统
1 艘FPSO
1 油气终端
油气田在建新设施
设施
天津 深圳 湛江 上海
新建平台 33 模块钻机 1
5 2
8
5 1
陆地终端 1
水下系统 FPSO单点
项目数量 总投资 分布油田 项目平台用户 项目图档
MAXIMO
…
设施完整性 生产运营层用户
EDIS 应用平台 工程设计与建 设
SPF DW
工程建设用户
建设阶段应用
项目概况 该项目为中外合作，中方为作业者。设计建造2个油气生产平台，项目周期 为两年半. 每个平台的设计总重量超过15000吨. 项目于2010年4月启动。 分别由三家设计服务商承担 基本设计和详细设计 ,分别由5个 承包商，在6个场地同步建造安装。 关键设备供货商达22家。 工程数字化措施