面對抵御低油價風險能力弱、管理運行效率不高等諸多制約高質量發展瓶頸。克拉瑪依紅山油田有限責任公司(以下簡稱紅山公司)堅持創新驅動發展，率先實施機構扁平化和三項制度改革，全面建成低成本、覆蓋面廣、應用領域多的稠油油藏物聯網，研發應用中國石油上游板塊首例智能生產管理信息系統，成功構建物聯網、油公司模式下管理架構和運行模式，為國內油氣田企業數字化轉型、智能化發展提供了有益借鑒。

　　一、前言

　　習近平同志在2018年全國網絡安全和信息化工作會議上明確指出，要發展數字經濟，加快推動數字產業化，依靠信息技術創新驅動，不斷催生新產業新業態新模式，用新動能推動新發展。要推動產業數字化，利用互聯網新技術新應用對傳統產業進行全方位、全角度、全鏈條的改造，提高全要素生產率，釋放數字對經濟發展的放大、疊加、倍增作用。要推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合，加快制造業、農業、服務業數字化、網絡化、智能化。新冠肺炎疫情和油價暴跌“兩只黑天鵝”疊加而至，給油氣企業生產經營甚至生存發展帶來了嚴重沖擊，同時也給企業加快數字化轉型、智能化發展提出了新的要求。2020年4月，中國石油天然氣集團有限公司董事長、黨組書記戴厚良強調，數字化轉型涉及企業的治理體系、治理能力、組織架構等，要結合企業實際，把推進數字化轉型的基礎、優勢和不足摸清楚，要統籌謀劃，做好總體設計，分層分步實施;要明確目標，統籌好相關措施和制度，先行先試后再進行推廣。紅山公司以此為契機，結合公司實際情況，在數字化轉型、智能化發展工作中進行了有益的嘗試。

　　(一)紅山公司概況

　　紅山公司由中國石油天然氣股份有限責任公司、新疆能源(集團)有限責任公司、新疆生產建設兵團投資有限責任公司三方共同出資，于2012年9月在新疆克拉瑪依市注冊成立，合作面積100.1平方公里，總儲量4312.07萬噸，合作期限20年，是獨立的經濟法人實體、中國石油上游產業與地方創新合作發展首例。紅山公司開發油藏為紅山嘴油田紅003井區塊稠油油藏，油藏50℃地面原油粘度平均6000毫帕·秒以上，最高達28000毫帕·秒，屬于超稠油油藏，采用蒸汽吞吐、蒸汽驅工藝開發。歷經多年勘探開發，共有注、采井1894口，建成了生產注汽、原油處理、原油外輸等主體工程以及供水、供電、供配氣等生產配套設施，是中國石油新疆油田首個地面標準化建設示范區和“地下高效采油、地上觀光旅游”石油工業景區。

　　(二)數字化轉型、智能化發展基礎

　　1.物聯網方面

　　從物聯網覆蓋率來看，蒸汽驅注汽井、計量管匯、轉油站、注汽站、原油處理站，物聯網隨產能建設，覆蓋率均為99%以上。

　　2.管理方面

　　紅山公司高度重視物聯網及信息化建設，成立了以主要領導為組長的專門機構對公司未來物聯網及信息化建設進行規劃，并大力推進規劃落實工作，為數字化轉型，智能化發展提供了堅實保障。

　　3.人員方面

　　經過多年的物聯網建設，培養了一批既懂生產又懂信息化建設的綜合性人才，為未來數字化轉型、智能化發展奠定了堅實的人力資源。

　　(三)存在的問題

　　受單井物聯網建設成本較高影響，單井物聯網覆蓋率僅為3.8%，與生產密切相關的溫度、壓力錄取，油井啟停、放套氣和檢查井口設備設施及工藝管線的異常狀況仍需要人工現場巡井、人工操作來完成。

　　油田單井原油含水計量需每天通過人工現場取樣化驗獲取，人工取樣勞動強度大且存在燙傷、伴生氣中毒、原油落地等安全環保風險，同時人工化驗效率低、誤差大、時效性差。

　　油區視頻覆蓋率不高，僅在原油處理站、注汽站及料場等部分重點站庫部署了43臺模擬攝像頭，無法實現覆蓋全油區的視頻智能監控。

　　為確保油井物聯網等一系列改變現有勞動組織的工程，適應“油公司”業務流程體系，急需一套以生產管理為核心的智能應用系統，全面提升管理效率和水平。

　　二、數字化轉型、智能化發展關鍵技術與實現路徑

　　面對國際油價斷崖式下跌并長期低位徘徊的嚴峻形勢，如何實現油田物聯網建設標準不降，建設低成本及運行低功耗成為油田數字化轉型能否實現的關鍵。紅山公司通過多年的技術實踐，優選應用LORA(低功耗廣域物聯網)傳輸技術、多井共用在線自動測量含水技術、無線微波網絡通訊技術及業務全面上云等信息技術手段，構建起由采集控制、數據傳輸、生產管理平臺三大部分構成的物聯網系統總體架構(圖1)，為低成本數字化轉型智能化發展奠定了堅實基礎。

　　(一)LORA傳輸技術

　　紅山公司新物聯網工程的建設，依然是基于中國石油 A11架構的采集和傳輸標準，但取消了RTU、CPE。采用LORA(WAN/ TDM)傳輸技術，簡化為傳感器、網關、平臺透傳新模式，該模式簡化了油氣生產物聯網硬件層級和架構(圖2)。

　　(二)多井共用在線自動測量含水技術

　　針對稱重式計量和功圖計量兩種工藝流程(圖3、圖4)，利用多通閥裝置及集輸管網，將分散油井采出液匯集至在線含水儀處，通過自動選井功能實現單井含水在線測量。單臺在線含水儀最多可滿足24口井計量需求，實現多井、多管匯共用。為保證油井含水測量的準確性，從采出液流動形態入手，研究制定了將集輸管網內暫存介質完全替換為測量井采出液的計算方式。在此基礎上，完善自動調控系統，利用無線傳輸設備，實現油井產液量計量與含水率測定聯動，數據可自動采集遠傳并自動生成生產報表。

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