东胜气田“智商”越来越高

 

实现数据自动采集、设备精准执行、模型智能决策,大幅降低综合成本,实现“百人十亿方”不是梦——

 

 

“你看,要在这集气站留下员工现场操作的照片还不容易呢。”记者来到东胜气田8号无人值守集气站,大门紧闭,需要请求15公里外的中控室操作人员,远程打开大门才能进去,站内设备高度自动化。

目前,东胜气田已建成16座无人值守集气站,以采气二厂原采气管理二区为例,相比2017年,天然气产量增加了5.5倍,而管理人数维持基本不变,千方气操作成本下降17.6%,实现了“增产增效不增人”。

“真没想到,智能化应用能带来如此巨大的变化,下一步,我们将持续向‘智慧气田’迈进,实现‘百人十亿方’的愿景目标。”该厂信息管理专家袁磊介绍。

让井站变成“无人区”

来到J58-2-1智能化井场犹如进入“无人区”,现场的风光互补装置利用自然条件发出电能满足井场自动化、网络传输等装置的用电;智能控制装置是根据设定的压力值,当输气管道的压力超过设定值会自动关停,当出现特殊情况需要关井时,可以在中控室实现远程关断。

数据采集装置在现场可以完成油压、套压、产气量、产液量、温度等相关数据的收集,由通讯装置把采集到的数据实时上传至中控室,300多口气井的生产状况在中控室显示屏上一目了然,值班人员一旦发现异常情况,及时通知巡检班到现场处理,巡检班员工有针对性的解决问题,避免盲目巡检、浪费人力物力。

单井输气管线进入集气站内,进站的天然气计量、保温、外输、气液分离等功能全部由一体化集成撬完成,大幅度压减了设备数量。站内自动生产系统具有气液自动分离排液、高压自动停机、生产异常自动报警、紧急情况下可全站关断等功能,确保生产安全。

站内装有站控系统,在单井进站的天然气经过三通阀后,可以远程操控三通阀的开启或关闭;气液分离的调节阀的开关、调节开度大小,都可以在中控室点击鼠标完成。输气的压力、温度等相关参数,在中控室一目了然,取代了员工到现场抄表、扳开阀门作业。

站内的压缩机是关键设备,装有自动报警装置,提醒员工及时排除故障,恢复生产。压缩机一旦停机,给生产造成较大影响,员工要快速抢修,付出极强的劳动强度。“下一步,我们要给压缩机装上自动故障预警系统,变事后报警为事前预警,让压缩机无故障运行时间更长。”采气二厂信息室副主任王钧雍介绍。

模式变化压扁“管理层”

袁磊打开一张示意图,将传统的气田管理模式与无人值守模式进行了对比,传统的单座集气站需要工作人员68人,单井每4小时、单站每2小时需要巡检一次,需要配备专用巡检车辆,资料录取每周一次,生产报表人工填写,需要人工开井,设备人工巡检,被动发现风险隐患。

实施无人值守模式后,单座集气站不需驻井,单井单站巡检实现实时监测、电子巡检,不需配备专用巡检车辆,集中管理,节省了费用,资料录取可以实现自动采集,实时展示,生产报表在屏幕上自动生成,人工开井变为自动开井,人工巡检设备变成在线监测、预防维护,巡检中被动发现风险隐患变成主动提示报警。

传统生产模式下的采气管理区,最大的作用就是负责集气站与单井的管理。相比三年前,原采气管理二区的集气站增加了10多座,按照传统管理模式要增加100多名员工, 集气站实现无人值守后,员工人数基本不变。这就好比把现实中的集气站搬到了线上中控室的电脑屏幕上,采气管理区自然就没有必要存在了,催生了厂直接管理采气班组模式。“现在,采气二厂就是按照这种模式运行。管理区已经取消。”袁磊介绍。

目前,采气二厂正规划成立厂级的生产指挥中心,在生产指挥平台上整合各类生产信息,按照内、外两类操作工运行的管理模式,期望实现“百人十亿方”的目标。

培育气田会诊“聪明脑”

“当前,东胜气田的智能还处于初级阶段,具备了眼睛、四肢和大脑,但是这个大脑还不够聪明,我们的目标是建设一个更加聪明的大脑。”袁磊说。

他们想象中的智能气田场景,首先要有一个气井的工况诊断模型,以气井油、套压、气量、液量、液面等为基础参数,结合气藏特征以及管线运行数据,采用大数据分析和人工智能技术,实现井筒积液、水淹等多种异常工况的诊断,推送措施建议,让技术人员由“赤脚医生”转变为经验丰富的“门诊大夫”,给出气井精准的诊断方案。

其次依托井筒工况与管网压力模型,得出气井配产条件下管柱最佳携液压差和出口回压,通过变频装置对电机转速进行调节控制,实现压缩机进口压力的有效调节,最后联动控制井口采气树针阀开度大小,让气井在最佳生产制度生产。实现气藏动态分析、井筒积液诊断、管线运行监测、压缩机变频控制“四位一体”的气井生产控制,大幅度提高生产率,降低劳动强度。

通过建立集成人工智能工艺管控平台, 通过对动设备的有效调节,实现对静设备的优化控制,形成从气藏、采气到管输系统化智能管控。例如,天然气处理厂的大型往复式压缩机,由于天然气进站气量的变化,压缩机在工作过程中会出现“打回流”现象, 造成压缩机做无用功,浪费电能。“我们计划对压缩机增加无极流量调节系统,根据进气量大小实时调解功率输出,节能降耗,避免浪费。”袁磊说。(马献珍闫志洪仝玲)

信息来源: 
2021-02-05