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大港油田:油气田有了“超级大脑”

发布时间:2024-08-12来源:石油商报

7月23日,沿着205国道行驶至河北省黄骅市羊三木乡时,路东侧的一个地标性井场——大港油田羊三木1号井丛场映入眼帘,在蓝天的衬托下,20多台抽油机正在有序运转。


大港油田数智技术公司技术人员告诉记者,自2022年以来,羊三木1号井丛场在保持稳产的同时,每口井每年节省电费10万元,这主要是因为井场安装了油井智能调控系统,让油井有了“AI超级大脑”。


试点先行 拥抱人工智能时代


如何让油井变得更“聪明”,实现数字化转型智能化发展是石油石化行业面临的一个重要课题。长期以来,油井生产保障主要依赖于生产现场人工巡检。无论严寒酷暑,石油工人必须保证每天平均4小时1次的例行检查,还要根据生产计划进行开井、停井、调参等现场操作,工作耗时费力且效率低下。


自2020年5月以来,大港油田以入选中国石油数字化转型智能化发展试点为契机,积极推进油气生产与数字技术的深度融合,实现了油井生产远程监测,运维难度有所降低,生产参数的完整性和时效性显著提高。然而,由于缺少成熟的人工智能算法及工业边缘智控终端作支撑,使调控策略的制定与执行仍高度依赖经验,不能有效降低员工劳动强度和吨油耗能。与此同时,大港油田各油气生产单位用工紧张,亟需推动油井生产管理方式由“人工操作”向“智能管控”模式转变。


为破解这一困局,大港油田主动拥抱人工智能,开启了油田生产智能化管控的探索。


自主创新 为油井装上“智慧芯”


从数字化向智能化跨越,说起来容易,干起来却困难重重。


在大港油田信息化发展初期,业内普遍以引进成熟软件系统和硬件产品为主,随着业务发展厂商多、产品杂、协议不互通、设备兼容性差、产品价格高的弊端逐渐显现,技术及产品被厂商联合垄断。


大港油田自力更生,组建了“软件工厂”和“硬件工厂”两个技术团队,持续开展攻关与实践,奋力构建属于大港油田的技术及产品体系。


一支由年轻石油技术人员组成的“港信智联”团队,针对油井生产井况变化跟踪分析依赖人工经验、巡检及制度调整依赖人工操作等难题,经过5年持续攻关,研发出基于人工智能与云边协同的油井生产过程智能调控终端。这套部署在油井井口的装备,外形像一个“黑匣子”,拥有感知、学习、决策、执行、适应的超强能力,还耐寒抗热,可以在零下30摄氏度至70摄氏度的环境下稳定运行。


项目总监王震说,技术人员将10多年积累的百亿组油井的生产数据和工况诊断数据定制形成20多种算法,实时精准识别供液不足、活塞脱出等14种井下故障,以及减速箱漏油、毛辫子拉断等机械故障,并根据作业制度制订最优解决策略,实现自主智能决策。


持续精进 为行业发展赋新能


从2018年至今,大港油田油井智能调控技术及产品先后迭代了10多个版本,从核心版设计、扩展版设计、AI算法训练等多个维度持续精进。据统计,通过规模应用油井智能调控技术及产品,大港油田累计发现并及时处置卡泵、杆断、管漏等异常工况100余次,增产降耗效果显著,累计创效600余万元。


团队负责人柴公权说,截至目前,油井智能调控产品已在大港油田110余口油井投入应用,工况变化识别有效率95%以上,产液量计算准确率超过90%,成为国内唯一通过中国合格评定国家认可委员会认证的油井智能调控类产品。


石油石化行业与以人工智能为代表的数字技术融合发展,是新时代推动我国石油和化工产业基础高级化、产业链现代化的重要动力。大港油田通过智能优化生产方案,实现了成本控制和资源优化利用,目前中小场站无人值守率达到76%、大场站少人值守覆盖率达到32%。


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