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基于實時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的一線場站報表應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

2021-02-09 03:05鄧啟志王偉琦王博
中國信息化 2021年1期
關(guān)鍵詞:場站工單作業(yè)區(qū)

鄧啟志 王偉琦 王博

中國石油西南油氣田公司川西北氣礦通過生產(chǎn)信息化、SCADA、物聯(lián)網(wǎng)等項目建設(shè)已基本實現(xiàn)了一線場站開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集和遠(yuǎn)傳。開發(fā)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)采集工作是底層數(shù)據(jù)從現(xiàn)場儀表通過RTU采集后,再傳入場站SCS(站控系統(tǒng)),再由作業(yè)區(qū)RCC(區(qū)域控制中心)將數(shù)據(jù)傳至氣礦DCC(地區(qū)調(diào)度中心),最終將數(shù)據(jù)存放在西南油氣田公司GMC(總調(diào)指揮中心)開發(fā)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)平臺中,供A2(油氣水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng))、A5(采油與地面管理系統(tǒng))等各大應(yīng)用系統(tǒng)對其調(diào)用,依托物聯(lián)網(wǎng)完善建設(shè)工程、作業(yè)區(qū)數(shù)字化管理平臺、設(shè)備管理系統(tǒng)等現(xiàn)有應(yīng)用技術(shù)及采集數(shù)據(jù),以大數(shù)據(jù)分析、計算技術(shù)為基礎(chǔ),為進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用率提供支撐。

截至2019年6月,氣礦生產(chǎn)上傳至開發(fā)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)點共計18732個。對A2、A5等系統(tǒng)的自動支撐率不足50%,數(shù)據(jù)現(xiàn)場自動采集建設(shè)不足,大多仍需要手工派生計算及錄入,數(shù)據(jù)應(yīng)用流程與高效、快速、流暢需求不匹配。對于作業(yè)區(qū)級、氣礦級乃至西南油氣田公司級決策支持、生產(chǎn)指揮等還缺乏有效支撐,數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用水平還有待提升。因此,需要在現(xiàn)有的開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)上進(jìn)一步完善,全面提高A2、A5等系統(tǒng)數(shù)據(jù)綜合利用率。

一、開發(fā)生產(chǎn)報表應(yīng)用現(xiàn)狀分析

川西北氣礦現(xiàn)有開發(fā)、生產(chǎn)、管理類報表共73張。其中生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表類18張、生產(chǎn)技術(shù)類報表25張、設(shè)備管理類報表8張、計量管理類報表10張、安全管理類報表 3張、班組管理類報表9張。報表中有55張屬于作業(yè)區(qū)及業(yè)務(wù)科室管理類報表,主要為設(shè)備的臺賬、班組活動記錄、巡檢記錄等,不涉及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的錄入,目前在一線場站管理系統(tǒng)的支持下,能夠?qū)崿F(xiàn)無紙化辦公。其余18張報表主要為各井站生產(chǎn)日報、月報等,涉及氣礦生產(chǎn)數(shù)據(jù)的填報,無法完全實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動生成,采集的數(shù)據(jù)應(yīng)用效果未達(dá)到開發(fā)生產(chǎn)需求。

目前川西北氣礦在開發(fā)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫中共接入18732個數(shù)據(jù)點, 其中生產(chǎn)信息化接入數(shù)據(jù)點8223個,物聯(lián)網(wǎng)接入數(shù)據(jù)點10509個,產(chǎn)油、產(chǎn)水、溫度等部分?jǐn)?shù)據(jù)項未采集,實時采集的數(shù)據(jù)未完全覆蓋生產(chǎn)報表所需數(shù)據(jù),但部分?jǐn)?shù)據(jù)可通過派生計算進(jìn)行生成。通過分析發(fā)現(xiàn)采氣日報表中共有18項數(shù)據(jù),其中僅有9項實現(xiàn)了自動采集,有5項未采集,有4項可派生計算生成。采氣月報表中共有27項數(shù)據(jù),其中僅有1項實現(xiàn)了自動采集,有2項未采集,有24項可通過派生計算生成。由于派生計算同時存在計算錯誤的問題,目前開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)應(yīng)用情況未滿足生產(chǎn)實際需求。

二、一線場站報表應(yīng)用系統(tǒng)需求的確定

(一)業(yè)務(wù)流程需求

通過與手工錄入平臺形成有效的整合方案,將無法采集的所需生產(chǎn)數(shù)據(jù)植入到作業(yè)區(qū)數(shù)字化管理平臺的巡檢、維保工單中,通過人工現(xiàn)場采集并推送到手工平臺中,例如開關(guān)井?dāng)?shù)據(jù)可通過開關(guān)井操作工單,將開關(guān)井前油套壓及生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行人工采集。一線員工只面對作業(yè)區(qū)數(shù)字化管理平臺一套應(yīng)用系統(tǒng),最終完善對A2、A5等統(tǒng)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐,從而避免各個系統(tǒng)的重復(fù)錄入。

(二) 系統(tǒng)方案需求確定

1.開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)項需求

作業(yè)區(qū)平臺項目組分別從作業(yè)區(qū)、中心站、井、時間周期等緯度進(jìn)行川西北氣礦工單數(shù)量、工單填報數(shù)據(jù)項等內(nèi)容的梳理和統(tǒng)計。

綜合目前生產(chǎn)現(xiàn)場報表填寫數(shù)據(jù)項、A2系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)項和一線場站報表,統(tǒng)一整理成一張開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)項需求列表,由業(yè)務(wù)主管部門對數(shù)據(jù)優(yōu)先級進(jìn)行標(biāo)注。同時,結(jié)合現(xiàn)階段各系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集情況和調(diào)研成果,對數(shù)據(jù)項列表中各類數(shù)據(jù)的獲取方式進(jìn)行標(biāo)注或建議(如:哪些數(shù)據(jù)已自動采集、哪些數(shù)據(jù)可派生計算、哪些數(shù)據(jù)建議通過工單進(jìn)行采集等)。

針對A2系統(tǒng)開關(guān)井相關(guān)的11項數(shù)據(jù)取數(shù)規(guī)則不明確等問題,根據(jù)會議討論及作業(yè)區(qū)意見,“關(guān)井油壓、關(guān)井套壓”取關(guān)井前的瞬時油壓、套壓。

2.開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成共享與深化應(yīng)用

先針對《A2系統(tǒng)數(shù)據(jù)現(xiàn)狀和需求分析表》中新增數(shù)據(jù)項開展實施工作,包括開關(guān)井相關(guān)的11項數(shù)據(jù),可通過工單及派生計算方式,通過數(shù)據(jù)匯聚平臺向A2提供數(shù)據(jù);新增的采出井加藥數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)匯聚平臺采集加藥工單數(shù)據(jù),向A5提供所需數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)匯聚平臺每月匯總統(tǒng)計加藥工單數(shù)據(jù),向A2系統(tǒng)提供所需數(shù)據(jù)。

3.業(yè)務(wù)流程和報表優(yōu)化方面

開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)深化應(yīng)用重要目標(biāo)之一是實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程優(yōu)化,即通過業(yè)務(wù)需求分析,用信息化支撐手段,減少手工填報和重復(fù)錄入,優(yōu)化數(shù)據(jù)匯聚流程,保障數(shù)據(jù)質(zhì)量,從而實現(xiàn)對業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化,提升工作效率。主要安排如下。

優(yōu)化一線場站的42張報表數(shù)據(jù),用現(xiàn)在最新的信息化支撐的視角來分析報表數(shù)據(jù)填報方式的合理性,數(shù)據(jù)項理解差異性等問題,例如運油量、瞬時水量等數(shù)據(jù),是周期性填報還是通過事件觸發(fā)。調(diào)研這些報表及數(shù)據(jù)的關(guān)注度和用戶使用情況。

從氣礦開發(fā)科、作業(yè)區(qū)、中心站等用戶層面,針對報表內(nèi)可優(yōu)化的數(shù)據(jù)項,制定相應(yīng)技術(shù)方案,確保高效率及高質(zhì)量數(shù)據(jù)服務(wù);精簡報表數(shù)據(jù)、優(yōu)化數(shù)據(jù)采集流程,可派生的數(shù)據(jù)一定要派生計算,不要再手工填報,剩下不可派生的數(shù)據(jù),用一站一案模式,通過工單方式獲取,整體上對數(shù)據(jù)應(yīng)用的流程進(jìn)行優(yōu)化。

三、系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

(一)主要功能架構(gòu)設(shè)計

一線場站報表應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)主要包括采集項管理,公式配置管理,實時數(shù)據(jù)接入,界面配置管理、派生計算管理,服務(wù)發(fā)布模塊,每個模塊下面均配置有子項模塊,從而為開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)處理提供更強有力的信息化技術(shù)支撐(見圖1)。

(二)數(shù)據(jù)項類型

數(shù)據(jù)類型分為三類。

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