智能化建设为经营管理“护航”

□ 王 淦

智能化建设为经营管理“护航”

□ 王 淦

普光气田积极推广应用信息化、数字化技术和手段，加快智能化气田建设，不断提高生产管理效率和经营管理水平。

“只需轻点鼠标，现场所有施工人员的移动位置、违章记录等动态信息就能一目了然。如果有人闯入危险场所，电脑监控屏幕上红色警示灯就会亮起，我们会派人第一时间进行处理。”日前，在中原油田普光气田生产管理中心4楼的办公室，天然气净化厂安全管理办公室主任胡文明打开电脑，给记者展示着该厂新投用的智能化员工管理系统。

这个系统依靠先进的GPS定位技术，可以实现对人员的精确跟踪。当天，胡文明因参加部门会议没能赶往施工现场，但通过智能化管理系统，他实时掌握着天然气净化厂安全隐患治理施工人员的一举一动。对此，胡文明说，这一切归功于普光气田稳步推进的智能化气田建设。

普光气田是我国成功开发的首个高含硫大气田，是世界上建设难度最大、开发风险最高的气田之一。针对气田安全环保和开发管理难题，普光分公司将信息化、数字化作为提高管理效能、降低成本的重要手段，加快推进智能化气田建设，推动实现气田安全高效经营，目前已成为智能化建设的示范区。

全方位监控：事故隐患无处藏身

“画面显示正常，管线走向清晰可见！” 5月12日，在普光气田普光201集气站附近山坡上，采气厂员工刘海滨操纵无人机，对集气站及其周边管线进行了一次巡检。只用不到10秒钟，飞机搭载的高清数码相机就把集气站附近两平方千米区域的景象扫描了一遍。

引进无人机巡线系统，是普光分公司结合普光地域特点，加强智能化管网建设，提升气田安全工作水平所做的具体工作之一，也是该系统首次在国内高含硫气田使用。据介绍，该系统可做到无人机实时视频异地查看，实现气田管道巡检监控无死角。

普光气田地处川东北的崇山峻岭中，山势险峻，河道纵横，单井分布广，集输管道纵深30余公里，生产一线受制于沟壑纵横、植被茂密，员工靠双脚巡检管道，大海捞针般防范随时可能发生的意外情况，投入人力、物力，付出的是无比的艰辛，影响了工作效率。

为提高管道巡检效率和应急处置能力，普光气田吸收国内外气田先进的管理经验，把智能化作为提升安全管理水平的重要手段，加强远程自动操控和现场可视化技术的应用。通过信息化手段和智能化方法，提高了职工对生产现场情况的感知能力、实时监测能力和快速反应能力。

普光气田集输管道沿线的阀室和隧道位于山间。阀室具有紧急切断功能，隧道是集输管道穿山越岭的通道。过去，借助SCADA系统，员工能够了解阀室和隧道中仪表、设备的运行参数，了解其“内在”，但无法看到其“外表”，需要巡线工每天巡查，消除安全隐患。

今年，普光分公司借助安全隐患治理工程，升级了SCADA系统，在集气站场阀室、净化厂厂区及集输管线穿过的隧道，安装了900个硫化氢探头，当发生火警或有毒气体泄漏时，警情发生点周围的所有监控摄像头会自动锁定该区域，全方位、多角度进行现场监控，降低安全风险。

“它们就像一个个‘隐身警察’，发挥着千里眼、顺风耳的作用，24小时全程保护着管线、设备的安全。”普光分公司副经理熊良淦介绍说，这些探头的监测距离达到1000米，只要硫化氢浓度超过10ppm，报警系统会在不到1秒的时间响应。“现场任何风吹草动，都逃不过这些监测设备的火眼金睛。”

为确保气田安全，普光分公司建立了国内首创的高度智能化的“四级关断体系”，一旦气田某个生产区域发生异常，这套体系能自动判断、迅速反应，完成全气田关断、支线关断、单站关断、单井关断等四级关断。如果遇到突发情况，在两分钟内就可以关闭所有气井，通过智能化保证安全运行。

普光气田经历的一次险情验证了这套体系的可靠性。当时，普光地区强烈的雷电导致供电线路闪停，天然气净化厂运行的部分设备失去动力。在这一意外情况出现的瞬间，气田的四级关断系统紧急启动，第一时间切断高含硫天然气来源，避免了事态扩大。

普光分公司还开展了三维仿真系统建设，建成投用了智能化管线管理系统和集输站可视化应用系统，实现了对20余处站场设施、设备信息、生产动态的三维可视化管理。数字地图使普光气田一览无余，在生产前端实现了自动视频监控、系统预警报警、气井压力参数自动读取等功能，为应急指挥人员提供全方位的现场实时信息和实时画面，为加强安全监控提供了必要技术手段。

“利用数字化监控手段，全面提升了防控能力，使安全环保隐患难以容身。”熊良淦介绍，投产运行6年来，普光气田始终实现保持人员零伤害及高风险作业安全受控目标，确保了气田生产及周边公众安全。

全过程监测：清洁生产达到一流水平

在普光气田天然气净化厂中控室，打开电脑操作界面的DCS系统，该厂6套联合装置12个系列的二氧化硫实时排放数据一目了然。

“我们在净化装置废气排放口处都安装有在线自动监控设备，对尾气二氧化硫排放实行全天候监测。一旦出现异常情况，会及时调整生产工艺甚至进行停工整改。”天然气净化厂厂长焦玉清说。

作为亚洲最大的天然气净化厂，普光天然气净化厂年处理高含硫天然气百亿立方米，尾气排放量大，处理工艺复杂，在对其净化过程中，稍有不慎产生的二氧化硫就会造成大气污染，一点儿闪失都会影响到附近村民的生产和生活。

为切实呵护大巴山的碧水蓝天，在普光气田开发之初，普光分公司就确立了打造“生态工程、绿色气田”的目标，将工业废气二氧化硫的减排与控制作为环境保护与治理的一项重要内容。

普光分公司广泛应用计算机、通信、网络和传感等技术，投资数亿元创新形成了大规模硫黄回收尾气深度处理技术，确保大流量尾气中二氧化硫的有效脱除。同时，在废气外排口处安装有13套烟气自动监控设备，当发生气体排放不达标时，警情发生点周围的所有监控摄像头会自动锁定该区域，全方位、多角度进行现场监控，自动上传监测数据。

“按照国家标准，普光气田二氧化硫排放浓度指标是960毫克/立方米，而普光分公司制定了600毫克/立方米的二氧化硫排放浓度标准。”焦玉清说，在实际运行中，普光分公司通过不断开展技术革新和管理优化，将二氧化硫排放浓度指标控制在目前每立方米270毫克以内。

“智能化的绿色气田是普光气田的最大亮点，正是有了这样的自动化监测系统保障，才能把毒气安全地变成清洁的工业、商业用气。”熊良淦说。与美国、法国等发达国家典型高含硫气田对比，普光气田硫黄回收率、二氧化硫排放控制方面已达到国际领先水平。投产6年来，普光气田周边生态环境保持良好，荣获国家绿色矿山试点单位称号。

全链条融合：大数据助力高效经营

信息化是提升管理效益、降低生产成本的重要举措之一。在推进智能化气田建设的过程中，普光气田一方面加快视频监控装置、远程监测系统等信息化基础设施建设，强化动态生产数据收集管理，努力实现管理程序科学化、信息化；另一方面致力于精细生产过程管理，不断探索信息智能控制技术在生产中的实际应用，为提高经营管理水平提供充分的技术支持。

今年，面对下游市场变化的生产实际，天然气净化厂组织相关人员对气田净化装置智能仪表管理系统进行攻关。他们提高利用数字化信息技术，建立仿真优化运行数字模型，通过量化控制、合理分析，找到装置运行的最佳优化区间，绘制了生产运行曲线、经济运行曲线和能耗曲线。系统在运行过程中偏离最优工作区间时，会自动进行声光报警提醒，岗位人员只需轻点鼠标即可对压力、阀门开度值等参数进行远程控制调节，并可在非稳态状况下实现自动调整生产参数，尽快将装置调整到最优工作区。

□ 厂方代表现场培训普光气田员工操作无人机。 祝广影 摄

“运用这套智能仪表管理系统，我们可以根据下游用气变化情况，计算出不同负荷下单列装置开停工成本与效益的盈亏平衡数值，使装置开停机有了效益‘硬杠杠’，为气田‘寒冬突围’注入新的动力。”焦玉清说

普光气田在发展的早期阶段缺乏管理经验，为把生产开发过程的风险降到最低，给每个集气站配备了大量的操作人员。随着气田开发的不断深入，开发人员逐步摸清了气田的生产规律，集气站不需要太多的值班人员，管理模式改革被提上议事日程。结合实际生产需求，普光气田将单井远程开关、自调自控技术运用到气田生产中，探索推进联合集气站建设，变单站值守为区域集中值守，不仅有效地提高了生产效率和安全系数，而且大大简化了管理链条。

毛坝5023联合集气站就是这样的一座联合集气站。通过数据无线传输系统，普光气田将毛坝502集气站气井的套压、油压、流量、温度等生产数据进行整体迁移，毛坝503集气站技术人员只要轻点鼠标便可知道502气井的实时运转参数，为气井号脉、诊病，不出门就可以实现对502集气站生产监控和紧急关断。数据实现自动采集、生产状态可以实时监控、重点要害设备能远程自动启停，生产实现智能管理。

“这不仅是简单的减少工作量，真正体现的是提质增效。”大湾采气区经理高强介绍说。过去两个集气站一共需要16个人值守，每天要巡3次井，还要巡检、维护设备等，劳动强度非常大。实施无人值守后，过去在毛坝502集气站值班的8个人，现在已经充实到作业区的其他岗位，极大缓解了作业区人员紧张的问题，同时又可以降低送班、巡检车辆的成本开支。

“数字化成果的应用，极大地支持了生产管理和研究，全面、精准、高效、安全的数字化管理，化繁为简让工作更高效，借助互联网的手段，我们已经切身体验到数字化带来的便利和高效。”采气厂厂长张分电说。

（作者单位：中原油田）