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工程案例

石油煤礦業應用方案
發表時間:2018-04-14     閱讀次數:     字體:【
邁向互聯式數字化油田

利用以太網連接和軟件方面的創新來提高生產績效以及在整條供應鏈內共享信息

十多年來,數字化油田一直都展現著提高安全和優化運營的巨大潛力。如今,作為物聯網 (IoT) 要素的各種智能設備已內置于井口、壓縮機、泵站以及精煉廠中,并持續催生了一大批新式運營信息。但要讓這些數據發揮作用又是另一回事。

由于對于未連接的設備、獨立專用網絡和供應商數據庫等各種來源的數據,缺乏有效收集、聚合、共享和處理的手段,石油和天然氣公司在資產管理方面歷來落后于其他行業。此外,以應用為中心的信息管理模式也限制了跨學科數據的透明度。

要有效解決這些問題,石油和天然氣公司需要一個統一的網絡架構,利用人才、技術和生產過程集中起來的合力。通過采用集成的控制和信息解決方案,石油和天然氣公司不但能夠在整個企業范圍內建立連接的基礎架構,滿足自動化和信息層的要求,同時還可以提供完整的數據連接和集成。

深入挖掘數據的價值

為充分發揮出生產潛能,可構建一個智能的自動化生態系統,從而自動進行數據采集,并讓利益相關者始終能夠方便獲取可指導行動的信息。而這就是羅克韋爾自動化 ConnectedProduction? 所提供的功能。

ConnectedProduction 環境將生產設備、裝置和系統連接起來:

  • 人工舉升系統,包括單井或多井井場系統,提升了過程的可見性。人工舉升系統采集流量數據、試井數據,完井數據和其他地面處理設備數據,并將多個方面的數據合并到一個單一的數據流中,讓分析變得更加容易,讓操作員可以更準確、快速地評估井況,并作出優化操作的合理決策。此外,操作員可以通過桌面或移動設備訪問數據,而且數據全部上傳云端,因此操作員無需親自勘探每個現場便可作出合理決定。
  • 井口監測系統使操作員能夠查看來自遠程位置的實時數據和報警信息。系統會為相關數據添加背景信息,并對數據進行驗證。此功能為操作員提供了更高質量的數據,使得操作員能夠在面對影響生產的因素時做出更明智的決策。
  • 虛擬多相流量計使用井上現有的儀器實時計算井的三相流量(石油、天然氣和水)。產量估測值可以同分配目標進行比較,操作員可以利用這些估測值更好地了解油井產量的變化,并決定在哪里應用資源。

預測故障并減少停機時間

一旦停機或設備故障,很快就會給石油和天然氣公司帶來大量損失。而 ConnectedProduction 環境可幫助石油和天然氣公司更快地解決意外停機問題,甚至在問題導致停機之前就提前加以解決。

智能資產可提供異常操作所需的關鍵信息,這意味著企業可以將有經驗的人員僅分配到需要關注的位置和/或會對生產造成重大影響的問題上。

智能通知系統可以發送短信和電子郵件,并推送通知給利益相關者,支持實時確定和解決問題。

可擴展的 HMI 系統可以通過內置的故障檢測和恢復功能來使系統獲得更高可用性。只要是能連接到網絡的位置,操作員就可以在系統中更改應用,而移動支持則可以幫助利益相關者隨時保持聯系。

高級分析和推理軟件可以加入預測性分析功能,幫助發現可能導致停機的趨勢。這有助于操作團隊圍繞已知的問題改進規劃和資源分配。

最后,技術人員可以使用資產管理軟件訪問審計記錄和資產配置備份,加快故障排除和停機解決方案的制定。

從郵箱到云端

ConnectedProduction 環境可簡化并更好地保護石油天然氣運營,而其中就包括石油業務的一個重要環節——油氣輸送。

油氣作業通常在分布在較大的地理范圍內,例如靠近井口、儲罐、管道入口或終端。買方和賣方通過井區自動轉輸 (LACT) 站,在無人值守的情況下進行石油的交接。在以前,買家需要將相關紙質票據放入轉輸站旁邊的郵箱中,賣方根據票據進行油氣傳輸。這樣的操作經常導致長時間計費延遲和計費錯誤,因為大多數 LACT 站基本沒有自動化功能,且網絡連接也相對較少。

現在,基于云的資產績效管理解決方案可以附加到 LACT 成套設備上。卡車司機可以在 HMI 上輸入一個 ID 號碼,開始傳輸,在他們裝卸原油時電子票會自動填好。隨后將信息發送到安全的云上,并為客戶生成發票。此系統幾乎杜絕了所有錯誤,同時也使得現場和操作經理能夠獲得有關傳輸的背景信息,例如每口井出油的類型、整體油品質量以及該井隨著時間的推移的效率。

工作原理

全面采用數字化油田技術后,石油和天然氣公司可以實現全面的可視化和控制,幫助優化生產并提高整體作業的效率。借助這些技術,公司能以前所未有地進行設備診斷,甚至預測未來的績效,而為了在不斷波動和發展的行業格局中保持競爭力,這一功能有非常重要的意義。在完全集成的環境中,操作員甚至還可以更好地跟蹤設備狀況,保持設備高效工作。

遷移到 ConnectedProduction 環境不需要對整個基礎架構進行全面翻新。而是可向這一環境中連接既有投資,包括從井口、地面處理到轉輸全過程的現有自動化系統和智能現場設備等。

此環境可以在內部、云端或者以二者混合的模式進行部署、配置和運行。完成之后,ConnectedProduction 環境就會搭建起一個通用的平臺,使操作員能夠將生產的各個方面可視化并進行控制。石油和天然氣公司可以利用這一環境來收集正確的數據,并將其置入實時診斷、生產趨勢和 KPI 中,幫助員工全面了解設備性能,并作出更明智的決策。

通過連接彌補差距

隨著環境不斷發生變化,數字自動化技術可支持行業尋找滿足需求的新方法。應用數字化油田技術來提高生產力,不但可建立起一個強有力的機制來解決特有資產組合的需求側壓力,而且還可通過提升員工的生產力來彌補供應缺口。

為實現“互聯企業”并收獲數字油田、管道和精煉廠進行自動化、通信和信息技術融合的巨大益處,公司需要一個全盤性的方法。智能制造商現在可以利用 ConnectedProduction 環境從上游、中游和下游運營中訪問和監控自身資產,并可隨時隨地將不同的油田數據合并為可指導行動的信息流。

  • 獲得過程控制
  • 提高運營效率

  • 優化壓力性能
  • 提高油井性能

  • 促進監管合規


 
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