近日,我国渤海再获亿吨级大发现——渤中26-6油田。在此次渤中26-6油田开发一期项目中,研究总院工程智能化专项工作组大力开展智能化方案设计,为海上油气田的创新发展注入新动能,智能分析预测技术成为保障安全生产、提质增效的重要手段。
研究总院工程智能化专项工作组提前布局、首次进行智能化方案总体规划、可行性研究、基本设计方案设计,推动了一系列智能化技术在设计阶段落地。
在渤中26-6油气开发项目运用智能安防技术、人员精准定位系统、智能巡检系统、5G、边缘数据中心等多项智能化技术,实现对海上平台的生产状态、人员入侵、船舶动态、溢油情况等的全面监测、感知、预警及系统分析。为渤中26-6油田安全生产管理、设备运行状态优化、应急响应管理等提供科学数据支撑,赋能“渤中26-6智能油田”新发展。
攻坚克难,搭建智能化基础平台
随着海上油气田智能化水平的不断提高,物联设备数量和功能需求呈指数级增长,数据量不断积累,其中不仅包括传统生产数据、监测数据、视频数据等,还包括海量数据处理、分析及各层级应用等。渤中26-6油气开发项目亿吨级储量意味着将面临海量数据处理与分析,现有油气田数据处理服务器存在计算能力不足,功能单一、传输时延高等问题,成为制约智能化发展的瓶颈。项目经理张倩认为:“借助边缘计算与自动化解决方案,探寻适合油田开发的数据挖掘方法势在必行,由此实现‘让数字说话,听数据指挥’的智能油田管理。”
工程智能化专项工作组充分了解海上油气平台现状及问题弊端,在项目建设前,与高等院校、科研院所及先进设备厂家充分对接,对系统构架、性能、原理等进行深入的技术研究。在项目设计中,经过团队反复论证,最终制定出一套完善的数据流传输及控制方案,完成渤中26-6边缘数据中心整体系统框架搭建。从而建立高度集成的实时数据管控体系,为云端提供高质量的实时数据和安全、可靠的远程控制功能,并构建了海陆协同一体化运营模式,提升了提升数据处理能力、业务和决策效率,节约了时间、降低运营成本。
同时,专项工作组结合海上平台分布特点及数据传输需求,不断发挥自主创新精神,大力开展智能化攻关。智能工程室主任何骁勇提出:“构建智慧油气田的前提是,建设高速优质的网络基础设施。网络是油气田集控化与无人少人化的桥梁,没有安全可靠智能高效的网络支撑,油田智能化便是空中楼阁”。
为此,专项组先后攻克了无人平台无线覆盖、无人平台远程监控、视频压缩、数据传输丢包多等多项技术难题。在设计中采用5G技术,搭建海油5G专网,极大的降低了网络传输速度导致的延迟现象,并首次在生产区域采用防爆微天线,解决了平台钢结构对信号的屏蔽问题,从而助力海上平台各智能终端的快速发展,并大力推动物联网的应用和发展。
凝心聚力,在发展中不断变革
渤中26-6油田开发项目新建一座中心处理平台,三座井口平台(一期1座,二期2座)。整个油田智能化按照井口平台无人化,中心平台少人化的设计原则进行人员优化精简。因此对平台生产巡检效率提出了更高的要求。
在巡检方案的研究过程中,专项工作组牢牢抓住生产过程“看得见、理得清、护得住”三个关键环节,通过运用数据分析,精准定位巡检点位,提出视频监控与巡检机器人相互补充的智能巡检设计方案。海上平台内部署移动巡检机器人、轨道机器人并搭载高清摄像机、红外热成像仪、局部放电传感器等数据采集设备;平台周边部署集成紫外光源的高清摄像头,模拟人工巡检作业时的“望、闻、问、切”,在无需操作人员到现场的情况下,便可对平台工艺流程设备、电气房间设备运行、平台附近管线溢油等情况进行“诊断”,并将实时数据传送至后台管理系统进行处理、联动及预警,实现生产装置“全流程一键巡检”。
通过远程可视化集中控制替代传统的人工操作,操作人员可随时通过后台管理中心远程观测设备运行数据,弥补了人工巡检之外的“空窗期”,有效减少90%人工巡检频次,最大限度地减轻了现场人员巡检强度,降低了人工巡检的安全风险。
关注一线,推动现场管理模式转变
海上平台生产是一项高风险、高强度作业,海上平台存在生产设备分布密集紧凑,风险隐蔽、人员入侵难发现等问题。如何快速将人从繁重的现场管理工作中解放处理,完成平台安全管理新模式的快速转变,成为亟待解决的问题。
智能化专项工作组通过深入一线调研,并从“智慧城市”、“天眼”工程等获得灵感,以实时在线、全息透明、精准控制为目标,首次在设计阶段完成智能安防系统建设,实现生产区关键设备、重要房间、敏感区域的视频监控全面覆盖。“24小时全覆盖不间断监控海上平台各个生产流程;360°抓拍关键设备、禁入区域入侵、违章行为等信息,并实现同步拍摄、同步上传,联动报警及预警......”这些功能通过高清、红外、单兵、光电探测等多种形式摄像机及智能分析软件实现。
同时,针对海上平台人员安全管理,智能化专项工作组首次根据平台特点定制化设计人员定位系统。蓝牙技术定位精度可达到静态0.3米,实现平台内部的人员、物资等的精确定位,无缝追踪,人员健康管理,危险预警、一键报警及智能调配与高效协同,可大幅提升精细化管理水平。
智能化专项工作组通过深入研究和不断打磨,完成一个个难题的突破,打造了“可联动、可监控、可查询、可预警”的安全、透明、高效智能安防系统。攻克了海上平台安全防护关键技术,形成全方位立体安防视角,建立“物联感知、智能分析、设备联动、快速预警”为一体的智能化安全管理新模式。
不忘初心,追梦新征程中砥砺前行
目前,渤中26-6项目智能化工作正如火如荼开展,在能源革命、能源转型背景下,加快海上油气数字化转型,实现油气智能化发展已成趋势,是海油实现高质量发展、建设海洋强国的必由之路。研究总院工程智能化专项工作组时刻牢记习总书记建设海洋强国的要求,“智”存高远,向“新”而行,在设计中将持续提升海上油气田智能化技术攻关能力;不断探索,开展多项智能化关键核心技术攻关,实现高水平自立自强。