迈向互联式数字化油田

迈向互联式数字化油田

利用以太网连接和软件方面的创新来提高生产绩效以及在整条供应链内共享信息

十多年来,数字化油田一直都展现着提高安全和优化运营的巨大潜力。如今,作为物联网 (IoT) 要素的各种智能设备已内置于井口、压缩机、泵站以及精炼厂中,并持续催生了一大批新式运营信息。但要让这些数据发挥作用又是另一回事。

由于对于未连接的设备、独立专用网络和供应商数据库等各种来源的数据,缺乏有效收集、聚合、共享和处理的手段,石油和天然气公司在资产管理方面历来落后于其他行业。此外,以应用为中心的信息管理模式也限制了跨学科数据的透明度。

要有效解决这些问题,石油和天然气公司需要一个统一的网络架构,利用人才、技术和生产过程集中起来的合力。通过采用集成的控制和信息解决方案,石油和天然气公司不但能够在整个企业范围内建立连接的基础架构,满足自动化和信息层的要求,同时还可以提供完整的数据连接和集成。

深入挖掘数据的价值

为充分发挥出生产潜能,可构建一个智能的自动化生态系统,从而自动进行数据采集,并让利益相关者始终能够方便获取可指导行动的信息。而这就是罗克韦尔自动化 ConnectedProduction™ 所提供的功能。

ConnectedProduction 环境将生产设备、装置和系统连接起来:

  • 人工举升系统,包括单井或多井井场系统,提升了过程的可见性。人工举升系统采集流量数据、试井数据,完井数据和其他地面处理设备数据,并将多个方面的数据合并到一个单一的数据流中,让分析变得更加容易,让操作员可以更准确、快速地评估井况,并作出优化操作的合理决策。此外,操作员可以通过桌面或移动设备访问数据,而且数据全部上传云端,因此操作员无需亲自勘探每个现场便可作出合理决定。
  • 井口监测系统使操作员能够查看来自远程位置的实时数据和报警信息。系统会为相关数据添加背景信息,并对数据进行验证。此功能为操作员提供了更高质量的数据,使得操作员能够在面对影响生产的因素时做出更明智的决策。
  • 虚拟多相流量计使用井上现有的仪器实时计算井的三相流量(石油、天然气和水)。产量估测值可以同分配目标进行比较,操作员可以利用这些估测值更好地了解油井产量的变化,并决定在哪里应用资源。

预测故障并减少停机时间

一旦停机或设备故障,很快就会给石油和天然气公司带来大量损失。而 ConnectedProduction 环境可帮助石油和天然气公司更快地解决意外停机问题,甚至在问题导致停机之前就提前加以解决。

智能资产可提供异常操作所需的关键信息,这意味着企业可以将有经验的人员仅分配到需要关注的位置和/或会对生产造成重大影响的问题上。

智能通知系统可以发送短信和电子邮件,并推送通知给利益相关者,支持实时确定和解决问题。

可扩展的 HMI 系统可以通过内置的故障检测和恢复功能来使系统获得更高可用性。只要是能连接到网络的位置,操作员就可以在系统中更改应用,而移动支持则可以帮助利益相关者随时保持联系。

高级分析和推理软件可以加入预测性分析功能,帮助发现可能导致停机的趋势。这有助于操作团队围绕已知的问题改进规划和资源分配。

最后,技术人员可以使用资产管理软件访问审计记录和资产配置备份,加快故障排除和停机解决方案的制定。

从邮箱到云端

ConnectedProduction 环境可简化并更好地保护石油天然气运营,而其中就包括石油业务的一个重要环节——油气输送。

油气作业通常在分布在较大的地理范围内,例如靠近井口、储罐、管道入口或终端。买方和卖方通过井区自动转输 (LACT) 站,在无人值守的情况下进行石油的交接。在以前,买家需要将相关纸质票据放入转输站旁边的邮箱中,卖方根据票据进行油气传输。这样的操作经常导致长时间计费延迟和计费错误,因为大多数 LACT 站基本没有自动化功能,且网络连接也相对较少。

现在,基于云的资产绩效管理解决方案可以附加到 LACT 成套设备上。卡车司机可以在 HMI 上输入一个 ID 号码,开始传输,在他们装卸原油时电子票会自动填好。随后将信息发送到安全的云上,并为客户生成发票。此系统几乎杜绝了所有错误,同时也使得现场和操作经理能够获得有关传输的背景信息,例如每口井出油的类型、整体油品质量以及该井随着时间的推移的效率。

工作原理

全面采用数字化油田技术后,石油和天然气公司可以实现全面的可视化和控制,帮助优化生产并提高整体作业的效率。借助这些技术,公司能以前所未有地进行设备诊断,甚至预测未来的绩效,而为了在不断波动和发展的行业格局中保持竞争力,这一功能有非常重要的意义。在完全集成的环境中,操作员甚至还可以更好地跟踪设备状况,保持设备高效工作。

迁移到 ConnectedProduction 环境不需要对整个基础架构进行全面翻新。而是可向这一环境中连接既有投资,包括从井口、地面处理到转输全过程的现有自动化系统和智能现场设备等。

此环境可以在内部、云端或者以二者混合的模式进行部署、配置和运行。完成之后,ConnectedProduction 环境就会搭建起一个通用的平台,使操作员能够将生产的各个方面可视化并进行控制。石油和天然气公司可以利用这一环境来收集正确的数据,并将其置入实时诊断、生产趋势和 KPI 中,帮助员工全面了解设备性能,并作出更明智的决策。

通过连接弥补差距

随着环境不断发生变化,数字自动化技术可支持行业寻找满足需求的新方法。应用数字化油田技术来提高生产力,不但可建立起一个强有力的机制来解决特有资产组合的需求侧压力,而且还可通过提升员工的生产力来弥补供应缺口。

为实现“互联企业”并收获数字油田、管道和精炼厂进行自动化、通信和信息技术融合的巨大益处,公司需要一个全盘性的方法。智能制造商现在可以利用 ConnectedProduction 环境从上游、中游和下游运营中访问和监控自身资产,并可随时随地将不同的油田数据合并为可指导行动的信息流。

  • 获得过程控制
  • 提高运营效率

  • 优化压力性能
  • 提高油井性能

 

  • 促进监管合规

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