1,、 項(xiàng)目背景介紹

　　該油田為國內(nèi)第二大油田,，礦產(chǎn)資源登記面積25.78萬平方公里,跨越5省區(qū)， 油田管理的7萬口油,、氣,、水井分布在37萬平方公里的鄂爾多斯盆地,，涉及4省（區(qū)）,、數(shù)十個(gè)市縣,，各采油、采氣廠比較分散獨(dú)立,，管理難度之大,、企業(yè)成本之高可想而知。

　　為了降低企業(yè)成本,、完善企業(yè)管理,、提高企業(yè)在行業(yè)的競爭力，該油田成立了數(shù)字化建設(shè)項(xiàng)目組,，利用采油工藝整體優(yōu)化技術(shù),、油藏管理技術(shù)、自動控制技術(shù),、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),、數(shù)據(jù)整合技術(shù)、數(shù)據(jù)共享與交換技術(shù),，結(jié)合油田特點(diǎn),，集成、整合現(xiàn)有的綜合資源,，創(chuàng)新技術(shù)和管理理念,，建立全油田統(tǒng)一的生產(chǎn)管理、綜合研究的數(shù)字化管理系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)“同一平臺,、信息共享、多級監(jiān)視,、分散控制”,，達(dá)到強(qiáng)化安全、過程監(jiān)控,、節(jié)約人力資源和提高效益的目標(biāo),。

　　2、 項(xiàng)目實(shí)施與應(yīng)用情況詳細(xì)介紹

　　2.1項(xiàng)目的規(guī)劃

　　數(shù)字化油田項(xiàng)目采用面向SOA的服務(wù)的多層架構(gòu),，系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng),、視頻系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)無縫集成,，所有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)完全由力控自動化軟件平臺采用分布式構(gòu)架進(jìn)行遠(yuǎn)程匯總,。以建設(shè)“油氣田生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)”為樞紐，建立面向油氣田生產(chǎn)、科研,、管理,、經(jīng)營的生產(chǎn)管理調(diào)度系統(tǒng)和信息資源共享平臺，做到油氣田生產(chǎn)管理指揮智能化,、辦公自動化,、管理信息化、信息資源網(wǎng)絡(luò)化,、業(yè)務(wù)處理電子化以及決策科學(xué)信息化,，實(shí)現(xiàn)油氣田生產(chǎn)管理的高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一，把油氣田建設(shè)成為現(xiàn)代化的數(shù)字油氣田,。

　　油田采氣廠與輸油處SCADA系統(tǒng),，先將采氣廠與輸油處的數(shù)據(jù)由各個(gè)分廠采集至西安某大廈信息中心，為生產(chǎn)與調(diào)度提供原始數(shù)據(jù),，同時(shí)給Google Earth電子地圖系統(tǒng)提供方便的數(shù)據(jù)接口,。

　　2.2、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

　　2.2.1系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)圖

　　油田有多個(gè)采油廠每個(gè)采油廠的信息化程度千差萬別,、使用的硬件設(shè)備和軟件也不相同。每個(gè)廠需要采集點(diǎn)數(shù)為6000/4000余點(diǎn),。數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性,、安全性、可靠性是油田數(shù)字化的基礎(chǔ),，為了建立安全可靠的數(shù)據(jù)平臺,，在各分廠采用北京三維力控科技的監(jiān)控組態(tài)軟件ForceControl V6.1和力控科技自主知識產(chǎn)權(quán)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品pSpace。ForceControl V6.1與pSpace可以很好的無縫集成,，保證了數(shù)據(jù)的安全可靠,。

　　該信息化項(xiàng)目將采用幾千套的監(jiān)控組態(tài)軟件作為基礎(chǔ)的油井、氣井,、聯(lián)合站,、集輸?shù)扔吞镪P(guān)鍵生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集與集成，力控企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫pSpace作為海量數(shù)據(jù)管理平臺起到集中數(shù)據(jù)處理的作用,，該項(xiàng)目完全是一個(gè)多層結(jié)構(gòu),，多種軟件平臺、多種開發(fā)工具,、多個(gè)廠家實(shí)施的特大型數(shù)字化項(xiàng)目,，力控產(chǎn)品家族在該項(xiàng)目中作為基礎(chǔ)的自動化軟件平臺和數(shù)據(jù)中心平臺發(fā)揮了巨大的作用。

　　分廠信息處理舉例：

　　信息中心針對數(shù)據(jù)管理平臺配備兩臺冗余的服務(wù)器,，在內(nèi)網(wǎng)中運(yùn)行,，為確保網(wǎng)絡(luò)安全，專門配置一臺雙網(wǎng)卡服務(wù)器,一網(wǎng)口采集第三方軟件的數(shù)據(jù)，另一網(wǎng)口接入至VPN專網(wǎng),，力控ForceControl V6.1組態(tài)軟件以O(shè)PC方式采集第三方的數(shù)據(jù),將采集的數(shù)據(jù)一方面交由本地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫pSpace處理,，另一方面通過力控的NetServer組件，供遠(yuǎn)端力控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫pSpace快速訪問數(shù)據(jù),。各分廠需要采集的數(shù)據(jù)經(jīng)力控分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫pSpace進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總后,，統(tǒng)一送到面向SOA服務(wù)結(jié)構(gòu)的管理系統(tǒng)中。

　　2.2.2采油（氣）廠網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D　　

　　2.3采油（氣）廠實(shí)施方案

　　油田的眾多采油（氣）廠,，雖然信息化程度千差萬別,、使用的硬件設(shè)備和軟件也不相同，但采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大體相似,。下面以力控軟件在蘇里格油氣田的解決方案為例,，詳述采油（氣）廠的方案實(shí)施。

　　2.3.1 現(xiàn)場系統(tǒng)現(xiàn)狀

　　由于油田油井負(fù)荷監(jiān)控的設(shè)備五花八門,，各家產(chǎn)品的技術(shù)手段完全不一樣,，油井負(fù)荷控制RTU里的的傳輸協(xié)議，通訊標(biāo)準(zhǔn)也無法做到統(tǒng)一,，而該油田選用的廠家設(shè)備眾多,，因此監(jiān)控組態(tài)軟件配合廠家實(shí)現(xiàn)的手段也各種各樣，對監(jiān)控組態(tài)軟件開發(fā)廠家提出了集成的挑戰(zhàn),，而RTU存儲的負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)到上位機(jī)監(jiān)控組態(tài)軟件后,，各個(gè)廠家實(shí)現(xiàn)的手段也不一樣，有的用文件方式做存儲,，有的采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫做存儲,，由于模式不一樣，比如常見的C/S,、B/S網(wǎng)絡(luò)發(fā)布各家采用的開發(fā)模式都不一樣,，同時(shí)廠家技術(shù)力量的參差不齊也為以后的系統(tǒng)維護(hù)帶來很多的隱患。由力控ForceControl V6.1作為統(tǒng)一的采集平臺進(jìn)行內(nèi)網(wǎng)web發(fā)布與數(shù)據(jù)傳輸,，滿足了各類集成商統(tǒng)一部署的需要,，對以后系統(tǒng)擴(kuò)展和升級帶來了便利。

　　2.3.2力控解決方案

　　廠家的負(fù)荷管理的數(shù)據(jù)部分統(tǒng)一采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫做存儲,，自己控制和管理,，自己實(shí)現(xiàn)WEB發(fā)布后，與力控ForceControl V6.1的發(fā)布功能進(jìn)行集成發(fā)布,，這樣的好處是廠家自己的監(jiān)控管理軟件出現(xiàn)問題的時(shí)候不會干擾到力控的軟件,，方便后續(xù)改造和升級。

　　井場控制站現(xiàn)有PLC/RTU負(fù)責(zé)采集井場的數(shù)據(jù),，如壓力,，流量,，溫度等等，通過GPRS/電臺的方式往集氣站發(fā)送數(shù)據(jù),；集氣站裝有PC機(jī),，安裝擁有國內(nèi)大量SCADA應(yīng)用案例的力控組態(tài)軟件采集來自井場的數(shù)據(jù)，每一個(gè)集氣站大約采集50-60口井的數(shù)據(jù),，同時(shí)可以考慮在集氣站設(shè)置RTU采集單元,，對一些集氣站的信號進(jìn)行采集并上發(fā)；建造2-3座氣處理廠,，通過光纖采集若干集氣站的數(shù)據(jù),，同時(shí)處理廠裝有DCS控制系統(tǒng)，采集本廠的數(shù)據(jù),；通過在輸油管道關(guān)鍵部位,、油氣區(qū)重點(diǎn)路段和井場、井站安裝視頻監(jiān)控,、設(shè)置電子視頻跟蹤鎖定及傳聲警示等電子遙控系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)異常情況自動報(bào)警，監(jiān)控出入油區(qū)的車輛,、人員,。在油氣廠調(diào)度中心建造一個(gè)生產(chǎn)調(diào)度中心，安裝具有很高性能的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫pSpace通過光纖采集集氣站的數(shù)據(jù)和氣處理廠以及來自管網(wǎng)的數(shù)據(jù),，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理,。

　　廠級調(diào)度中心提供系統(tǒng)的全部功能，實(shí)現(xiàn)在調(diào)度中心通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控場站,、天然氣輸配管網(wǎng)的運(yùn)行情況，企業(yè)級實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫pSpace5.0 Server作為SCADA實(shí)時(shí)服務(wù)器負(fù)責(zé)處理,、存儲,、管理從場站、輸配管網(wǎng)各遠(yuǎn)程站點(diǎn)傳送來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),，同時(shí)又為網(wǎng)絡(luò)中的其它服務(wù)器和工作站提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),。歷史數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮處理后存放在pSpace5.0 Server歷史庫中，也可以通過pSpace5.0 ODBCRouter寫入關(guān)系型數(shù)據(jù)庫ORACLE中,。SCADA實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器運(yùn)行通信管理軟件,，可完成與各遠(yuǎn)程站點(diǎn)的通信鏈接、協(xié)議轉(zhuǎn)換,、網(wǎng)絡(luò)管理等任務(wù),。

　　蘇里格氣田開發(fā)是長慶創(chuàng)新實(shí)施數(shù)字化的典型。實(shí)施數(shù)字化管理前人工巡井是3天1次,，如今控制平臺可實(shí)現(xiàn)每5分鐘電子巡井一次,，巡井頻率是人工巡井的800多倍,。這個(gè)氣田將來生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到200億立方米以上，建設(shè)的氣井和集氣站將分別達(dá)到上萬口,、120座,，數(shù)字化管理可將用工的目標(biāo)控制在2000人以內(nèi)。數(shù)字化給長慶人觀念帶來革命性變革,，成為長慶油田實(shí)施低成本戰(zhàn)略,、加快油氣田開發(fā)的驅(qū)動力。

　　3,、數(shù)字化大油田的構(gòu)建

　　3.1調(diào)度中心數(shù)據(jù)平臺

　　在其信息中心油田可采用企業(yè)級的實(shí)時(shí),、歷史數(shù)據(jù)庫，匯集各采油（氣）廠的數(shù)據(jù),，采用面向SOA的服務(wù)的多層架構(gòu)軟件平臺,，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)、視頻系統(tǒng),、管理信息系統(tǒng)無縫集成,，將超過眾多廠家的SI在統(tǒng)一平臺上進(jìn)行開發(fā)、實(shí)施和部署,。將所有廠區(qū)工藝畫面都進(jìn)行了適合于WEB發(fā)布的形式重新組態(tài),，按地圖中不同的節(jié)點(diǎn)配置不同的INDEX.HTM文件，可以很直觀的從電子地圖訪問到某廠的某個(gè)站控系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行情況,。

　　利用SOA架構(gòu)的接口標(biāo)準(zhǔn)化,、業(yè)務(wù)功能模塊化、跨平臺和重用性等優(yōu)點(diǎn)集成視頻系統(tǒng)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控生產(chǎn),、生活區(qū)安全關(guān)鍵點(diǎn)狀態(tài),；安全異常、突發(fā)事件自動報(bào)警及應(yīng)急指令調(diào)度處理,；集成管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了物資供應(yīng)部門從計(jì)劃到采購,、庫存、消耗整個(gè)物流的管理過程,，實(shí)現(xiàn)了采購業(yè)務(wù)與投資計(jì)劃,、財(cái)務(wù)與成本、庫存等信息集成,，提供油田所需各類物資管理報(bào)表,，利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行全局性的統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算，為領(lǐng)導(dǎo)提供決策支持,。

　　3.2力控軟件與視頻系統(tǒng)的集成

　　與視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行良好的集成,，支持SCADA畫面如何與視頻畫面進(jìn)行聯(lián)動，可以與數(shù)字視頻技術(shù)基于服務(wù)器端與客戶端方式的開放融合,。

　　3.3力控軟件與GIS系統(tǒng)的集成

　　北京三維力控科技開發(fā)的ForceControl監(jiān)控軟件具有豐富的組件接口,，軟件可通過GIS組件實(shí)現(xiàn)與GIS系統(tǒng)的無縫集成,。GIS組件支持Mapinfo與ArcGIS的地圖文件格式，支持組件方式集成GIS-GPS的功能,，利用腳本和VBA調(diào)用可充分互動,。

　　根據(jù)輸油氣管網(wǎng)信息管理的實(shí)際情況，我們采用B/S模式和C/S模式相結(jié)合的技術(shù)開發(fā)方案,。在數(shù)據(jù)管理,、專業(yè)應(yīng)用中采用C/S結(jié)構(gòu)模式，其他辦公部門以及用戶則采用B/S結(jié)構(gòu)（即瀏覽器方式）,，兩種結(jié)構(gòu)共享同一數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),。B/S結(jié)構(gòu)是基于Internet/Intranet應(yīng)用技術(shù)之上，通過Web Server調(diào)用應(yīng)用程序,，實(shí)現(xiàn)信息的錄入,、修改、查詢,、統(tǒng)計(jì)等操作,。GIS利用數(shù)據(jù)的空間屬性，將地理信息和數(shù)據(jù)庫結(jié)合在一起,，通過圖形,、符號、顏色對網(wǎng)點(diǎn)分布,、狀態(tài)等,，對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行反映，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的可視化,。

　　3.4力控軟件與ERP系統(tǒng)的集成

　　力控軟件“動態(tài)”數(shù)據(jù)源的設(shè)計(jì)保證了B/S和C/S等網(wǎng)絡(luò)模式的數(shù)據(jù)訪問,，除了訪問自己的實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫，同步也支持SQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫和國外大型實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫等多種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),，系統(tǒng)的參數(shù)管理提供了參數(shù)的“動態(tài)”注冊,，方便負(fù)載調(diào)度，歷史數(shù)據(jù)存儲歸檔支持?jǐn)?shù)據(jù)定時(shí)存儲,、條件存儲、變化壓縮存儲,、趨勢壓縮存儲等多種技術(shù),，具備更強(qiáng)大的生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)功能，并且軟件具有豐富的數(shù)據(jù)接口方便的與ERP系統(tǒng)的集成,。