【产业发展】数智变革，赋能地面工程管理进入4D时代

    近年来，新疆油田公司加快推进地面工程领域数字化转型智能化发展，以数字孪生、三维轻量化、多数据采集融合等信息技术，赋能地面工程现场管理、数字化交付、稠油热注、管道完整性等业务，助推新疆油田地面工程管理数字化智能化，全面打造高效低碳绿色的数智油田。

以“高效”数据流打通地面管理“堵点”

    随着数智技术的不断发展以及保障国家能源安全要求的不断提升，传统能源行业必须要适应发展需求，开展自我革新。

玛湖油田产能建设现场，借助油气田地面建设管理信息化系统，现场管理规范有序。克拉玛依融媒通讯员 徐志远 摄

    “十四五”期间，新疆油田公司地面工程建设有了更高要求：要以安全环保、提质增效为目标，以数字化转型、智能化发展为抓手，立足技术创新和管理创新，全力保障新区高效建产、老区持续稳产。

    随着业务范围的扩展，制度的变更，新疆油田公司原有的地面工程相关管理信息系统支撑力度不足日益显露，其存在数据标准不统一、资源共享困难、项目管理流程复杂以及业务覆盖不全等问题堵点，难以满足用户需求，亟待革故鼎新。

    面对以上问题，2022年12月，基建工程部提出对地面工程领域多套信息系统升级完善。数智技术公司迅速响应，成立了自研项目小组，坚持系统优化简化，自主研发建设了油气田地面建设管理系统。

    “地面工程领域数字化转型具有很大挑战，涉及地面工程管理全流程，数据要素、管理流程都十分复杂，需要结合业务进行大规模数据治理，打通业务流。”数智技术公司软件研发中心赵学丹说。

    经过一年的持续攻关，数智技术公司完成了油气田地面建设管理系统的自研。该系统打通了底层数据流程和业务流程，构建了“数据+业务”双流程的融合模式，为地面管理提供有力支撑，有效解决了项目管理、考核管理等难题，实现了项目的源头采集、数据自动转接等功能，完善了承包商、建设单位、监理单位的管理考核制度。

    目前，该系统已在新疆油田范围全面投入使用，可对项目信息实现全面管理，包括项目基础信息、项目进度跟踪、项目指标、竣工验收和试运投产项目的管理。该系统强化了工程质量、安全管理、沟通协调等机制，提升了项目管理效率和质量。此外，该系统深化“经营+办公”一体协作机制。具备会议管理、考核管理、周报等常用办公业务管理功能，让经营和办公达到了高效协同，项目管理效率和工作效率提高了 46%，极大地减轻了员工负担。

用平台“一根针”串起数据“千条线”

    数据采集共享难、参建单位多协调难、项目进度与质量监管难……

    随着新疆油田公司油气田地面工程数字化应用水平的不断提高，大量的数据在各个系统储存和流通，数据、三维模型、物料之间的直接关系和间接关系，进度数据、管理数据无法直接传递给各管理层，导致了数据“千条线”，却无“一根针”的局面。

采气一厂员工在克拉美丽气田深冷装置区巡检。克拉玛依融媒通讯员 李小娅 摄

    “因此，油气田数字化交付过程中急需一个产品来进行可视化展示，把以上数据通过数学建模、数据分析和加工后，利用可视化技术准确呈现出来。”数智技术公司软件研发中心工程师梁梓君说。

    2018年8月，数智技术公司结合三维轻量化技术、多数据采集融合技术，开发了基于三维场景的可视化云协同系统、数字化工厂移交系统、三维看板系统三个子系统建设，实现了对工程建设和运维期的全过程数据可视化监控，在保障工厂安全建设、运营和生产的同时，提供全面精细的三维数字化数据集成管理展示。

    为支撑工程项目建设期的全过程管控，数智技术公司又于2019年11月启动了项目综合管理系统建设，共同实现项目的数字化交付。

    “该数字化管理平台可在设计阶段形成二三维可视化协同审查平台，提升了设计质量；在施工阶段交付可复用的数字资产，提高了建造精度；在竣工阶段实现电子归档，确保了入档数据的真实准确。”基建工程部工程管理业务人员雷江辉说。

    目前，该平台共开展了包括油气储运公司、采油二厂、风城油田等11家单位39个项目的数字化交付工作，其中2024年已开展14个项目，工程业务审批周期由平均6天缩减为3天，效率提升 60%，表单录入错误率较线下平均降低 34%。

    据悉，“十四五”期间，新疆油田还将汇聚设计、采购、施工、基建、采油厂等各方力量，通过系列数字化交付导航项目的迭代实施，强力推进油田地面工程数字化管理平台构建，逐步完善工程项目数字化建设技术标准体系，致力打造融合互联、知识共享、上下游协同、建管一体的数字化生态圈。

建“新油地图”让地面工程实现4D管理

    10月30日，新疆油田风城油田作业区修井人员手持数据移动采集终端设备，按照“新油地图”导航指引，快速精准地找到了距离井区20公里以外的边缘探井，并完成修缮工作这种效率在以前是难以想象的。

风城油田作业区员工使用新油地图快速找到井位。克拉玛依融媒通讯员 谢军 摄

    新疆油田上万口生产井如同繁星般散落在辽阔的大漠戈壁，其通过蜿蜒曲折的集输管线与站库相连，构成了庞大的地面生产系统。为管理这些井、站、库，以前很多基层生产单位使用纸质或手绘工艺流程图，不仅图纸分散、不统一，而且数据不准确、信息不完整，使用起来极不方便。

    修井人要找一口边缘井就极为不易。以前，只有该井坐标信息，只知大概方位，但如何抵达却是难题，茫茫戈壁中，有时修井人找一口井要找上一天。以前班组员工碰到管线破漏，也只能根据纸质流程图实地查找、关闭对应阀门，费时费力……

    自从有了“新油地图”，情况就大不相同。“新油地图”是以高质量的3D地图为底座，构筑了“一张图、一平台、N+应用”模式，推动了地面工程领域生产过程数字化、运行管理精益化、数据资源资产化，大大提升了工艺管理能力、提高了现场作业效率，极大地降低了安全生产风险。

    一言以蔽之，“新油地图”让新疆油田地面工程信息实现了4D管理。

    “新油地图”上线后，油田地面工程各系统工艺流程清晰地展现在手持终端，实现地面工程井、管线、站库全流程“一张图”。现在不管找路况多复杂的井，现场操作人员只需打开系统输入井号，“新油地图”就可以为巡检和修井人员快速规划出抵达路线，用起来就像手机导航一样简单。通过接入实时数据和静态数据，相关技术人员还能一秒查询各类井、站库、管道等相关历史生产信息，远程掌握生产现场的详细情况。

    目前，“新油地图”已应用到风城油田作业区、百口泉采油厂、陆梁油田作业区等17家单位，覆盖生产指挥、工艺管理、现场巡检、数据采集等多个关键岗位，极大地方便业务用户跨平台操作与协同工作，为现场管理、科学决策、工艺流程优化提供了高效服务。

挖掘数据价值用好每一吨蒸汽能量

    新疆油田稠油生产是油田上产主力军，但稠油热注能耗占油田总能耗比重较大。同时，热注业务面临着热注专岗人员少、锅炉设备老化劣化、热注指标控减要求高难度挑战。新疆油田基建工程部紧紧围绕“热保障、热评价、热利用”热注管理体系，扎实推进“水质提升、锅炉提效、管输降耗、非井注用汽控减、热能利用、精细化管理”等工作，为进一步强化管理人员对现场生产的监管，辅助前线人员做好热注工作，亟需通过信息化手段进行精准管控，建立热注综合管控平台，提高热注工作效率，减少人员工作量，降低能耗成本，提高经济效益。

    2023年10月，新疆油田启动热注系统综合管控平台建设，平台将静态属性数据标准化入库，实现了分钟级实时工况数据可视化管控、生产运行数据智能化分析。

    “现在业务人员可以使用热注管控平台对全油田锅炉、管汇、井口、仪器设备，通过驾驶舱、趋势分析、图表分析等多种方式展现全工艺流程的运行情况，并对关键参数进行监测预警。当锅炉单耗、压力、温度、流量等工况数据发生异常变化时，可及时发送预警信息，确保热注系统安全稳定运行。”数智技术公司工程师于露说。

    据基建工程部热注管理业务人员刘俊德介绍，平台建立了完整的指标对标模块、指标统计分析模块、综合管控模块及监测预警模块，通过建立相关算法，实现了“厂-站-锅炉”三个维度的数据挖掘，督促各生产单位更好地进行热能管控及利用，后期将基于关键指标分析建立能效归因分析模型、结垢积灰分析模型、压降诊断分析模型、能效优化模型，进一步推进热注工作智能化，助力热注系统提质增效和安全管理提升，促进新疆油田绿色生产，可持续发展。

    风城油田作业区是新疆油田稠油生产的重点区域，热注管控平台建设已完成130余台注汽锅炉及1500多项参数的数据治理入库工作。该平台可以在克拉玛依市区集中监控，大大提升了数据共享及人员协同能力。同时，依托平台提供的实时监测和数据分析能力，及时进行设备运行参数优化调整，辅助热注系统能耗降低，同时，减少每季度指标分析工作30%左右，辅助实现了热注业务工作轻量化、精准化、高效化。

以基础数据治理为核心推动对标管理走深走实

    管理是企业的永恒主题，是实现高质量发展和基业长青世界一流企业的重要保障。对标管理，简单来说就是对比标杆找差距，择其善者而从之、其不善者而改之。

    为了解决新疆油田公司地面工程数据覆盖不全、标准不统一、数据模型不一致的问题，建立健全有效的油气田地面数据质量管控机制，数智技术公司联合相关单位，通过面向对象分析法建立了工艺管理共计130余张、7000多个指标算法，研发了地面工程动静态数据统一采集存储、汇总统计、报表分析、图表展示的油气田地面数据管理系统。同时，加强数据治理工作完成近260万个数据项整改，数据完整率提升至91%，加快实现基层与机关数据贯通、业务流与数据流融合，新疆油田地面系统基础管理由传统管理向数字化智能化快速转变。

    “通过对数据内在逻辑关系梳理并进行专业化处理，建立了线上对标管理流程，解决了因人工汇总导致数据错误率高、统计效率低、数据易丢失等固有问题，各类指标计算及报表自动统计展示，数据统计效率提高96.7%，为地面生产系统高效管理提供有力支撑。”基建工程部信息管理业务人员汪涵说。

    目前，该系统对标管理模块的开发仍在稳步进行，为新疆油田公司做好公司纵横向总体对标、内外部典型区块分类对标工作提供支撑，推进常态化对标管理走深走实，有力推动地面建设控投、地面生产降本及地面运行优化，全面夯实公司高质量发展基础。

以“五步法”为核心推进管道、站场完整性管理

    “2023年，采油一厂的管道失效次数较上年减少了23次，下降效果显著。”10月25日，采油一厂生产技术科曹生玉介绍说。

    采油一厂取得的应用效果，只是新疆油田公司完整性管理工作扎实推进的冰山一角。

    作为油气和新能源分公司完整性管理试点单位，新疆油田公司管道长且站场数量多，总长度达2万多公里，站场计3千余座，其2015年启动试点工作，2018年进入全面推广阶段。

    为保障新疆油田公司油气田管道和站场本质安全，控制运行风险，延长使用寿命，提高管理水平，助力上游业务提质、降本、增效和可持续发展，数智技术公司按油气和新能源分公司共建共享智能化模块统一设计、统一开发、统一推广的思路，开展管道和站场完整性管理场景建设，并在新疆油田范围内推广应用。

    “该系统遵循集团公司共建共享统一数据标准，以‘数据收集、高后果区识别及风险评价、检测评价、维修维护、效能评价完整性’五步循环为核心，建立了一套适合新疆油田完整性管理的数据管理体系和质控规则，实现了完整性数据的全覆盖，同时严格规范数据填报标准，建立完善的数据审核流程，提高数据质量，大幅度降低了数据错误率，通过接口对接数据服务，消除数据壁垒，实现数据共建共享。”基建工程部完整性管理业务人员邵克拉介绍道。

    同时，该系统还创新性地提出了多介质多管、区域等风险评价技术和 DEA 综合效能评价技术，形成了282种主控因素的风险评价指标体系和 326 项投入产出构成的效能评价指标体系，建立评价算法模型，解决了原先评价指标缺失、算法不足的问题，贯通数据收集、风险识别、效能评价等全流程，摆脱以往传统评价模式，构建完整性闭环管理体系，进一步提高了评价效率。此外，它还支持指标、权重的个性化定制，能更大限度地满足用户多样性的需求，功能操作灵活性进一步提高。

    简而言之，该套系统贯通了管道、站场管理数据收集、风险识别、效能评价等全流程，构建了完整性闭环管理新模式，实现了完整性管理数字化、智能化，大幅缩短了完整性数据处理时间，有效提高完整性管理智能化水平和工作效率80%以上，实现了完整性失效效率逐年降低，有效降低了管道安全运行风险10%左右，实现了风险“事前预防、自主可控”，切实促进了油田安全、环保、效益、质量的协同发展。