長慶油田:數智化推動生產經營現代化,用“光”點亮高質量發展新坐標
- 2023-08-10
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- 來源:華為
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廣袤的鄂爾多斯盆地,山脈環繞,江河奔流,蘊藏着得天獨厚的能源寶藏,這裏誕生了中國第一大油氣田——長慶油田。
2022年,長慶油田年產油氣當量歷史性突破6500萬噸,產量、效益等多項業績指標創歷史新高。不過,如此成績的取得並非易事,刷新國內油氣田產量當量紀錄的背後,是長慶油田高達12萬口油氣水井、在高度分散的勘探開發面積上完成的。且長慶油田是典型的“三低”(低滲、低壓、低丰度)油氣藏,含油氣層位的岩石堅硬緻密,被稱之為要在“磨刀石”中榨出油、采出氣,實現經濟有效開發屬於世界性難題。
顯然,要實現建設世界一流大油氣的目標,長慶油田需要付出更多努力,走出一條依靠科技興油興氣的創新發展之路,突破勘探開發極限。
長慶油田“求新、求變、求突破”,開創新局面
向世界性難題發起挑戰,更凸顯了長慶油田的輝煌成就,也讓我們看到一個不斷“求新、求變、求突破”的長慶油田。
創新“黃土塬三維地震技術”,給地層做“CT”,精確發現地下油氣;創新“體積壓裂技術”,在緻密岩石中打通油氣“滲流通道”,變“羊腸小道”為“高速公路”;創新“水平井優快鑽井技術”,變“多井低產”為“少井高產”……誠然,在技術攻關上攻堅克難,長慶油田以科技引領打破了“邊際油田無開採價值”的論斷。
2023年一季度,長慶油田累計生產油氣當量達到1731.99萬噸,較去年同期增長3.05%,再次創下油氣當量新紀錄。長慶油田用技術創新與突破,詮釋了開發非常規油氣資源的新高度,開創了特低滲透油氣藏經濟有效開發的新局面。
在背後發揮重要作用的同樣離不開數智化技術的關鍵支撐,正如上文所述,工作區域高度分散是長慶油田的典型特徵,其油區分佈在陝、甘、寧、蒙四省區的黃土高原和荒漠地帶,存在管線長、站點多、路程遠、管理困難等一系列挑戰。
提升生產系統整體效率的破解之道離不開数字化轉型,2014年,長慶油田與華為簽訂戰略合作協議,数字化建設踏上快車道,驅動油氣生產方式、管理模式向新型工業化轉型。雙方深度合作,在國內最大的油氣生產基地結出“油氣人工智能平台”“智慧低碳井場”等一系列豐碩果實。雙方聯手打造的數據+聯接+智能平台,正引領長慶油田走上全產業鏈数字化轉型,推進高質量發展。
其中,長慶油田攜手華為打造的全光工業網更是奠定了數智化發展的基石。
讓數據上得來、智慧下得去,邁過網絡那道坎
千里油氣區內,長慶油田要將12萬口油氣水井、2800多座站庫、8萬公里油氣集輸管線等,進行生產運行業務的全流程閉環管理,無論是進行生產運行的智能管控、風險隱患的主動預判、經營管理的決策分析等,都需要以數據上得來、智慧下得去為前提。
所以,讓數據“觸角”延伸至生產經營的“神經末梢”,構建一個智能、極簡、可靠的網絡尤為重要。此前,長慶油田在網絡建設上面臨較大的瓶頸,挑戰重重。
首先,由於生產設施分佈地域廣,長慶油田場站到井口的通信網絡結構複雜,網絡結構層級多,現網交換機、光纖收發器等多種接入方式,致使網絡可靠性不高;其次,由於網絡層次多,導致故障節點多,故障依靠人工經驗對線纜和設備進行排查定界,效率低、難度高。所以,網絡在整體上越來越難以滿足長慶油田数字化轉型、智能化發展的要求。
全光工業網具備無源可靠、架構簡單、多業務承載、無源長距傳輸的優勢,成為長慶油田改造升級油氣生產物聯網系統的最佳選擇。
打造全光工業網,深化数字油田建設
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針對油氣田作業區及以下站點的網絡接入訴求,利用現有光纜資源,長慶油田採用華為工業級無源光網絡(PON)接入解決方案,進行了探索,經過近1年的試點應用,方案滿足油氣生產場景對特殊環境適配、大帶寬、低時延的網絡訴求,其帶來的價值優勢明顯。
簡架構,網絡10層變3層, 維護節點減少70%
從作業區到井場,全光工業網採用無源分光技術,實現業務一跳直達,對比現網採用光纖收發器+交換機的10層網絡可減少70%的維護節點,滿足了油氣生產場景的高可靠、極簡網絡部署的要求。
高可靠,硬隔離,一網承載多業務,降低投資成本25%
全光工業網具備網絡硬切片技術,端口級業務隔離,實現生產網、視頻網、辦公網和社區網等業務隔離,減少網絡擁塞點的同時,更避免了對生產業務產生影響。此外,一張物理網承載多業務,也帶來25%的顯著投資成本降低。
智運維,NCE管理平台實現光路智能診斷,提升運維效率30%
全光工業網支持E2E光纖故障診斷,判斷故障點位,精確到米級;末端設備即插即用。降低人員技術要求,相比當前人工現場排障,減少了30%無效上站,大幅提升了運維效率。
長慶油田公司第一採油廠工藝研究所副所長張海峰:“本次進行的全光工業網的升級改造,解決了此前作業區接入層多點級聯、不便於網絡擴容、運維難和多業務承載隔離等問題。”全光工業網方案一次部署十年免維護、寬溫寬壓適應井口無人區惡劣環境、解決網絡長距離覆蓋限制等,為長慶油田生產運營的提質降本增效發揮出關鍵作用。
目前,長慶油田建設的工業光網絡“信息高速公路”環路總長達到4千餘公里,支線近3萬KM,覆蓋90%以上作業區、處理廠以及油田生產井場,實現“萬兆到廠、萬兆千兆到作業區、千百兆到井區”的接入能力,数字化基礎能力的完善,進一步助推長慶油田数字化轉型、智能化發展再上新台階。
長慶油田以數智化升級推動生產經營的現代化、智慧化
長慶油田網絡一級工程師田雨:“長慶油田已建成國內最大的油氣生產物聯網系統,實現油氣水井数字化覆蓋率98.2%,以及場站数字化100%全覆蓋。隨着油氣生產物聯網建設不斷深入,長慶油田場站無人值守率達到90%,採氣單位井場和集氣站全部實現無人值守,“井場、中小型站場無人值守,大型站場少人集中監控”的新模式,實現了增產增效不增人,進而驅動油氣生產方式的變革。”
據悉,“十四五”期間,長慶油田聯手華為還將完成雲計算、大數據、人工智能等先進技術與油氣產業高度融合,形成智能化油氣田運行架構。通過引入工業“雲、邊、端”技術,真正實現前端智能操控、中端智能指揮、後端智能分析的智能油氣田。
誠然,長慶油田典型的“三低”油氣藏特徵,使其並不具備好的油氣資源稟賦,向技術要生產力,数字化轉型、智能化發展是長慶油田高質量發展的必由之路。未來以全光工業網構築堅實基座,以數智化升級推動生產經營的現代化、智慧化,標註了長慶油田高質量發展的新坐標。錨定打造世界一流大油氣田目標,長慶油田正加速走出一條質量更高、結構更優、動力更足、效益更好的發展之路。
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