数字化信息化油田.ppt

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自动化、信息化、数字化自动化、信息化、数字化油气田概述油气田概述中国石油大学中国石油大学1、油气田自动化、油气田自动化1.1油气田自动化技术现状油气田自动化技术现状1.2油气田自动化建设技术上取得的主要成绩油气田自动化建设技术上取得的主要成绩1.3油气田自动化建设存在的主要问题油气田自动化建设存在的主要问题1.4自动化技术发展趋势自动化技术发展趋势2、油田信息化、油田信息化2.1存在的主要问题存在的主要问题2.2油田信息化建设问题分析油田信息化建设问题分析2.3油田信息化的发展油田信息化的发展3、数字油田、数字油田3.1数字油田的形成数字油田的形成3.2数字油田的产生发展过程数字油田的产生发展过程3.3数字油田的内涵和技术数字油田的内涵和技术目录1、油气田自动化、油气田自动化o油田生产自动化监控系统和生产数据自动化采集系统是数字油田的重油田生产自动化监控系统和生产数据自动化采集系统是数字油田的重要基础。

要基础。

随着信息技术和自动化工艺的不断发展，生产自动化系统在随着信息技术和自动化工艺的不断发展，生产自动化系统在油田生产中的应用越来越广，为油田高效开发、降低消耗、安全生产、油田生产中的应用越来越广，为油田高效开发、降低消耗、安全生产、减轻员工劳动强度、提高工作效率和管理水平提供了可靠的保障。

减轻员工劳动强度、提高工作效率和管理水平提供了可靠的保障。

o自动化系统实现了监测和生产现场处理问题的分离，形成了以中控室自动化系统实现了监测和生产现场处理问题的分离，形成了以中控室为中心的生产运行模式。

为中心的生产运行模式。

中控室通过实时监测发现问题并发出指令，中控室通过实时监测发现问题并发出指令，巡检人员接到指令后驾车到现场解决问题。

这种模式不仅使职工的工巡检人员接到指令后驾车到现场解决问题。

这种模式不仅使职工的工作条件有了根本改善，也使现场工作效率大幅度提高。

作条件有了根本改善，也使现场工作效率大幅度提高。

1、油气田自动化、油气田自动化1.1油气田自动化技术现状油气田自动化技术现状l在采油井的产液量、含水率和产气量的计量上，为适应低产油井在采油井的产液量、含水率和产气量的计量上，为适应低产油井的需要，研制了许多新的计量方法和设备，如的需要，研制了许多新的计量方法和设备，如三相不分离计量、三相不分离计量、功图法量油；生产过程控制系统功图法量油；生产过程控制系统PLC、DCS和和SCADA系统系统的应的应用。

用。

l油气田自动化系统可分为两部分：

油气田自动化系统可分为两部分：

一是用来完成过程控制和数据一是用来完成过程控制和数据采集的采集的SCADA系统或系统或DCS系统；二是用来保护工艺设备和人身系统；二是用来保护工艺设备和人身安全、保护环境、减少和避免事故发生的安全、保护环境、减少和避免事故发生的ESD系统（紧急停车系系统（紧急停车系统）。

统）。

对于辅助生产装置（如油田联合站注水系统等）采用对于辅助生产装置（如油田联合站注水系统等）采用IPC、PLC、DCS等控制方式。

等控制方式。

1.1油气田自动化技术现状油气田自动化技术现状

（1）整装油田自动化技术）整装油田自动化技术整装油田是指中国石油所属的以大庆、辽河油田为代表的东部整装油田是指中国石油所属的以大庆、辽河油田为代表的东部油田，以长庆西峰油田为代表的西部油田。

油田，以长庆西峰油田为代表的西部油田。

东部油田东部油田如大庆、辽河等油田，自动化大多以单项工程或单项如大庆、辽河等油田，自动化大多以单项工程或单项生产过程自动化为主，井口通常不设置自动化设施，没有形成整生产过程自动化为主，井口通常不设置自动化设施，没有形成整个油田的自动化管理。

个油田的自动化管理。

西部油田西部油田自动化根据工艺技术和运行管理的要求，仪表与自控自动化根据工艺技术和运行管理的要求，仪表与自控系统从满足生产工艺过程安全、经济运行的角度进行设置，建立系统从满足生产工艺过程安全、经济运行的角度进行设置，建立了全油田的了全油田的SCADA系统。

系统。

1.1油气田自动化技术现状油气田自动化技术现状

（2）沙漠及自然条件恶劣油田自动化技术）沙漠及自然条件恶劣油田自动化技术沙漠及自然条件恶劣的油田如塔里木、吐哈各油田，生产基沙漠及自然条件恶劣的油田如塔里木、吐哈各油田，生产基本实现了油田井口、计量本实现了油田井口、计量/阀组间无人值守；阀组间无人值守；联合站内控制中心联合站内控制中心集中监控（站内集中监控（站内DCS系统）；以作业区为控制中心，建立了全油系统）；以作业区为控制中心，建立了全油田的监控与数据采集系统（油区田的监控与数据采集系统（油区SCADA系统），接收油井、计系统），接收油井、计量站以及联合站量站以及联合站DCS系统传送的数据，对全油田进行集中监视和系统传送的数据，对全油田进行集中监视和管理。

管理。

1.1油气田自动化技术现状油气田自动化技术现状（3）低产和边远散小油田自动化技术）低产和边远散小油田自动化技术低产和边远散小油田由于自身的特点，其低产和边远散小油田由于自身的特点，其自动化水平较低，基本不设自动化系统。

参数自动化水平较低，基本不设自动化系统。

参数检测多为就地指示仪表，现场由人工进行操作。

检测多为就地指示仪表，现场由人工进行操作。

1.1油气田自动化技术现状油气田自动化技术现状（4）整装气田自动化技术）整装气田自动化技术我国陆上气田主要分布在中西部地区的鄂尔多斯盆我国陆上气田主要分布在中西部地区的鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地、准格尔盆地以及吐哈盆地。

地、四川盆地、塔里木盆地、准格尔盆地以及吐哈盆地。

气田自动化通常按照气田调度管理中心、气田调度控制气田自动化通常按照气田调度管理中心、气田调度控制中心、站场控制系统进行设置。

气田调度管理中心主要中心、站场控制系统进行设置。

气田调度管理中心主要负责整个气区的生产监视和调度管理。

负责整个气区的生产监视和调度管理。

（4）整装气田自动化技术）整装气田自动化技术1.2油气田自动化建设技术上取得的主要成绩油气田自动化建设技术上取得的主要成绩（11）改变单井计量模式促进了地面工艺的简化和优化）改变单井计量模式促进了地面工艺的简化和优化自自20052005年以来，大港油田先后建立了年以来，大港油田先后建立了“西一转西一转”、“港浅港浅8-68-6”、“枣园枣园”油井远程在线计量技术示范区。

油井远程在线计量技术示范区。

20062006年在大港油田全面推广年在大港油田全面推广应用应用10001000多口井，其中港西油田所有的多口井，其中港西油田所有的400400多口油井，包括抽油机井、多口油井，包括抽油机井、电泵井、螺杆泵井及自喷井等所有井型，都应用电泵井、螺杆泵井及自喷井等所有井型，都应用YDYD油井远程在线计量油井远程在线计量优化分析系统优化分析系统，实现了，实现了“单管集油单管集油”、“撤销计量站撤销计量站”、“部分撤部分撤销掺水流程销掺水流程”、“地面管线串糖葫芦地面管线串糖葫芦”，“大大减少地面管线投资和大大减少地面管线投资和维护成本维护成本”的目标，节约投资和减少成本数千万元，取得了较好的经的目标，节约投资和减少成本数千万元，取得了较好的经济效益。

该技术实现了原来济效益。

该技术实现了原来“计量站计量站-转油站转油站联合站联合站”三级布站向三级布站向二级、一级布站新模式的转变，开创了老油田地面流程简化优化的二级、一级布站新模式的转变，开创了老油田地面流程简化优化的“港西模式港西模式”。

1.2油气田自动化建设技术上取得的主要成绩油气田自动化建设技术上取得的主要成绩（22）抽油机的控制为油藏工程提供了准确的数据）抽油机的控制为油藏工程提供了准确的数据油田抽油机的检测与自控，使一些长期困扰抽油机管理的油田抽油机的检测与自控，使一些长期困扰抽油机管理的问题得以解决。

通过安装抽油机控制器和电机控制箱，实现了问题得以解决。

通过安装抽油机控制器和电机控制箱，实现了抽油机遥开、遥关、电机过载和缺相自动停机保护并发出报警抽油机遥开、遥关、电机过载和缺相自动停机保护并发出报警信号等功能。

通过随机的监控，可预防意外事故的发生。

在抽信号等功能。

通过随机的监控，可预防意外事故的发生。

在抽油机上安装载荷、压力等传感器，对抽油机悬点载荷、液面、油机上安装载荷、压力等传感器，对抽油机悬点载荷、液面、压力、温度等连续监测，当增大或降低超限时进行报警停机，压力、温度等连续监测，当增大或降低超限时进行报警停机，并将停机信号上传到中心控制室，为油藏工程分析提供准确的并将停机信号上传到中心控制室，为油藏工程分析提供准确的数据。

数据。

1.2油气田自动化建设技术上取得的主要成绩油气田自动化建设技术上取得的主要成绩（33）优化检测控制点达到节能降耗的作用）优化检测控制点达到节能降耗的作用大庆油田第六采油厂将测控仪表的选择大庆油田第六采油厂将测控仪表的选择与工艺流程相结合，通过优化检测点的设置，与工艺流程相结合，通过优化检测点的设置，达到节能降耗的作用，使仪表控制系统真正达到节能降耗的作用，使仪表控制系统真正发挥应有的作用。

发挥应有的作用。

1.2油气田自动化建设技术上取得的主要成绩油气田自动化建设技术上取得的主要成绩（44）应用自动化系统辅助油井生产管理）应用自动化系统辅助油井生产管理YDYD油井远程在线计量优化分析系统提供了数据采集控制、工况油井远程在线计量优化分析系统提供了数据采集控制、工况诊断、产液量计量、优化设计等多项功能。

因此，油田现场需要从诊断、产液量计量、优化设计等多项功能。

因此，油田现场需要从关注单井计量准确度向辅助油井生产管理转变，要应用油井远程在关注单井计量准确度向辅助油井生产管理转变，要应用油井远程在线计量优化分析系统来辅助油井生产动态分析、生产维护（洗井、线计量优化分析系统来辅助油井生产动态分析、生产维护（洗井、清蜡、调平衡等）、检泵作业计划的安排、措施作业的方案制定、清蜡、调平衡等）、检泵作业计划的安排、措施作业的方案制定、抽汲参数的优化调整等，实现信息化服务于油水井生产管理。

抽汲参数的优化调整等，实现信息化服务于油水井生产管理。

1.3油气田自动化建设存在的主要问题油气田自动化建设存在的主要问题

（1）盲目追求自动化水平，功能过剩，检测点设置不合理，投资过高。

）盲目追求自动化水平，功能过剩，检测点设置不合理，投资过高。

（2）自控仪表设备的设置及选型与现场工况不相适应，没有充分考虑）自控仪表设备的设置及选型与现场工况不相适应，没有充分考虑现场的工况条件，造成现场自控设备不能正常使用。

现场的工况条件，造成现场自控设备不能正常使用。

（3）由于仪表自动化系统更新速度快、维护难度大，一些油田缺少专）由于仪表自动化系统更新速度快、维护难度大，一些油田缺少专业的自动化维护队伍和维护费用的投入，不能及时掌握或根本就业的自动化维护队伍和维护费用的投入，不能及时掌握或根本就不能掌握先进控制设备的管理和维修技术，以致于难以保证控制不能掌握先进控制设备的管理和维修技术，以致于难以保证控制系统的正常运行。

系统的正常运行。

1.3油气田自动化建设存在的主要问题油气田自动化建设存在的主要问题（4）各油气田由于受管理模式和长期形成的技术观念的）各油气田由于受管理模式和长期形成的技术观念的约束，各油气田之间缺少技术交流，先进技术的推广力约束，各油气田之间缺少技术交流，先进技术的推广力度不够，有些技术甚至搞着重复研究。

度不够，有些技术甚至搞着重复研究。

（5）油气田自动化建设缺少相应的标准规范支持，难以）油气田自动化建设缺少相应的标准规范支持，难以约束新建或改扩建站场计量及测控仪表（系统）的使用约束新建或改扩建站场计量及测控仪表（系统）的使用配备，不便于管理和维护。

配备，不便于管理和维护。

1.4自动化技术发展趋势自动化技术发展趋势

（1）现场仪表发展趋势现场仪表发展趋势

（2）PLC技术发展趋势技术发展趋势（3）DCS的主要发展趋势的主要发展趋势（4）以工业以工业PC机和现场总线为基础的分散控制机和现场总线为基础的分散控制（5）总