新疆石油报记者 谷胜 通讯员 赵宏厦 阳春 谢军 吴军
如今，物联网技术正在引领一场前所未有的生产革新。
借助物联网技术，新疆油田克拉美丽采气作业区已实现生产状态实时掌握，生产设备集中操控。新疆石油报记者 徐志远 摄
物联网建设，正是这场生产革新中的核心议题。它像一张看不见的网，通过智能化手段覆盖了油田的每一个角落，控制着油田生产各个环节，在油井监控、设备管理、安全生产、数据分析与优化等领域，实现了对生产各个环节的精准控制。
毋庸置疑，物联网为新疆油田的管理带来了革命性的提升，为传统油田管理插上了科技的翅膀。它展现出的独特优势，极大地提高了生产效率和安全性，更为数智油田建设奠定了坚实的基础。
近年来，新疆油田不断加大物联网基础建设及系统集成应用，持续将油气生产与数字信息技术相结合，依靠物联网、大数据、移动互联等信息技术积极推进油田生产数智化转型，让油田生产管理从“地下”迈向了“云端”，由“量变”升级为“质变”。
探索打造双维度层级监控管理新模式
站在新疆油田公司风城油田作业区重18井区，举目望去，偌大的井场鲜少有人，只有数据信息在广袤的戈壁上不间断地交互着。
“过去，巡检工要扛管钳徒步巡检、逐井逐站手抄数据，巡检一圈需要一天时间。现在坐在监控中心，看着大屏幕就能掌控油井数据，解决一个普通的生产问题只需要几分钟。”风城油田作业区监控中心大厅负责监控的员工说。
风城油田作业区成立于2007年12月，是新疆油田最大的整装稠油生产单位。自成立以来，油气生产物联网伴随着生产规模的不断扩大，功能日趋完善，作用不断凸显，成为该作业区打造数字智慧油田的有力“武器”，也成为目前中国石油最大的整装稠油油气生产物联网示范窗口单位。
2012年，风城油田作业区物联网开始了较为系统的建设，在建设伊始就立足实际从工艺层级和管理层级两个维度上进行完善和应用。
在工艺层级上，该作业区建立了从设备单体到工艺单元再到系统上下游全过程的三级监督体系，实现生产工艺“一屏掌控”、生产数据全面感知、异常问题及时发现的生产流程全过程管理。让微小的参数变化、细微的生产波动都可以尽早被发现，对出现的问题可以及时诊断，做到第一时间处置。
在管理层级上，该作业区发挥在线监测、工况实时报警、系统异常趋势预警等功能，实现了“端到端”的一线连接，让数据感知的“末梢神经”可以触及生产的每一个环节，并打通与“生产大脑中枢”的“通衢大道”，把每一个环节的数据价值“吃干榨尽”，做到物尽其用，构建生产信息高效、准确、及时传递的信息高速公路，形成感知、分析、决策、执行与反馈的完整闭环模式。
经过对监控底层体系的摸索、建设及应用，风城油田作业区作为中国石油油气生产物联网监控构架体系建设的首创单位，也成为公司内其他单位油气物联网建设学习的模板。
“如今，我们只需要对重点井和异常井进行重点巡检、维护，正常生产的油井可在生产指挥中心通过监控系统看到压力、功图等参数，如果出现异常，监控人员会第一时间联系我们进行处理，大幅提升了工作效率，降低了劳动强度。”采油二厂运行维护一中心黄秀梅班班长沈燕说。
通过物联网体系建设，采油二厂也重构起了“无人值守、监控指挥、按需巡检”的油气生产管理新模式，管理方式由“人工判断+经验分析”向“自动报警+智能分析”转变，异常井处理由“实时报警、事后处置”向“事前预警、事中控制”转变。
物联网系统应用为已开发64年的老油田采油二厂赋新能增高效。新疆石油报记者 徐志远 摄
采油二厂信息管理站（自动化中控站）站长邓涛介绍，今年底，该厂所有油水井以及相关设备都将并入物联网系统运行，届时，油田生产管理也将完全实现“一屏掌控”，从工艺层级和管理层级形成双维度层级监控管理新模式。
用数据支撑起油田生产指挥“参谋部”
打造油田生产指挥“参谋部”的基础在于必须有油气物联网大数据的底层数据支撑，并以油井的生产动态分析为核心，构建起联合指挥的基础与脉络。
风城油田作业区已实现全过程数字化生产调度指挥。新疆石油报通讯员 徐楷超 摄
为此，新疆油田公司组建生产指挥中心，逐步完善中控监屏、生产调度、运行管理、应急指挥、数据分析、措施准备等工作职能，并通过建立一个时序数据库、一个数据中台、一套数据规范，实现不同系统多源数据的整合与一体化应用，由此形成了信息自动采集分析、生产远程监控指挥、指令快速下达执行的闭环管理，使“参谋部”作用得到了充分发挥。
目前，该中心已汇聚全公司2万余口井、2千余个站库、60余万个数据采集点的实时数据，支撑30余套系统运行，加快了数据价值的释放过程，实现了油田数据的高效共享。
近年来，为了让物联网和油田生产更好地融合，新疆油田各单位也在相继开展生产模式转型，将自身生产指挥“参谋部”由监控中心逐步向指挥中心转变。
2021年，采油二厂专门抽调生产运行科、采油作业区和信息管理站的骨干，组建成立了生产指挥中心，以便让信息化、自动化更加贴近生产、服务生产。这也是新疆油田公司第一家二级生产单位为了充分发挥物联网系统的特点和作用而成立的生产指挥中心。
去年年底，该厂通过应用油井清防蜡管理平台载荷差预警功能，对60口井的清防蜡周期进行调整，延长了清蜡周期，实现了油井清防蜡向智能化方向发展，仅此一项措施就节约了热化清施工费70余万元；今年7月2日，该厂T85607井预警，中控室随即呼叫现场解决，现场员工反馈光杆发烫、泵况异常，经系统数据分析技术人员立即做出次日修井洗井安排，7月4日，该井洗后恢复正常，确保了产量运行……
依托物联网大数据技术，采油二厂生产指挥中心有了一颗更聪慧的“大脑”，措施上有了更合理的安排，生产上得到了更佳的效益。
与采油二厂一样，近年来，风城油田作业区加强对采油、注汽、集输系统关键生产环节生产参数的采集，将大数据集中到生产运行“参谋部”，使技术人员能及时开展油井生产异常分析、系统运行调整、上下游之间协调以及资源调度等工作，确保整个生产系统的开井数、处理量、点炉数等都可通过数据采集汇总形成全过程动态管理，最终形成数据“搭台”、指挥“唱戏”高效运行的生产指挥模式。
集聚众智众力打造“油田自动化样板区”
油田自动化是石油工业中一个不断发展的领域，它通过集成先进的信息技术、控制技术和通信技术，实现油田生产过程的自动化和智能化。
为加快新疆油田向生产管理自动化方向的迈进，2020年，采油二厂依托物联网系统，积极打造“新疆油田公司自动化样板作业区”。
该厂根据信息管理人员开发的自动化系统，将原先地质员或地质工花费一天时间提供的报表，缩短为10分钟自动生成，同时还能自动识别出异常井并找出问题症结，中控室随时现场呼出，现场员工可及时核实处理。
为寻找一条既能降低成本又能保障数据高质量可靠传输的自动化技术路径，新疆油田数智技术公司在充分实验的基础上，大规模引入了基于LoRa的“低功耗窄带通讯技术”，同时研发了基于LoRa传输技术的无线仪表，满足油气生产物联网采集标准，现场应用传输距离可达1公里以上，较Zigbee仪表提升了5倍，仪表电池寿命也由1年提升至3年。
同时，采油二厂在油田现有LoRa网络技术应用基础上，积极开展边缘控制网关LoRa2.0技术试验，发挥低功耗、广覆盖、低成本等优势，改变了以往短距离“点对点”的单井自动化建设模式为“点对面”的片区管理模式，较好地适应了该厂油水井分布点多、面广的特点。
据邓涛介绍，根据油水井分布情况，一台LoRa2.0边缘控制网关可有效控制接入15至20口单井自动化设备，实现油田生产现场数据采集与控制，并用已建网络的资源回传数据，通过设备自诊断功能，便可实时分析数据采集质量、通讯情况，从而提升自动化设备远程管理能力，对不断提高油气生产物联网应用意义重大。
不仅如此，为了让自动化更好地适应生产，采油二厂每月召开相关工作会，会上由生产人员提需求，由信息人员和厂领导解决问题。2023年底，生产人员提出井口盘根漏油的问题，2024年初，技术人员就研发出了井口漏油检测装置并于3月大批量安装，实现了井口漏油的自动化检测。此外，该厂信息站技术人员研发的单井问题诊断和优化系统，也因良好的应用表现，目前已在整个油田推广使用。
“物联网+精细管理”打通高效生产“最后一公里”
经过多年的建设积累，新疆油田油气生产物联网建设已实现了规模化应用，以及生产运行参数自动采集、生产环境自动监测、生产设备状态自动监测和生产过程远程控制，在推动油田高质量发展、赋能生产转型升级等方面发挥着重要作用。
生产井无需日常巡检，计量站实现无人值守，异常井实时报警维修，生产管理更加智能……这是新疆油田已经实现的生产场景。
2023年底，采油二厂实现300万吨油气当量，用工总量却由过去的1000余人缩减至不到600人。油气生产物联网建设不仅为这个60多年的老油田赋新能增高效，也为新疆油田数智化转型发展树立了示范标杆。
近年来，风城油田作业区也统筹考虑现场人员数量，采取按需巡检与设备例行检维修保养相结合的方式进行，前者根据监控室反馈过来的问题情况，现场员工及时进行巡检维护，在提高效率的同时，也提高了员工作业的安全系数；后者根据设备日常运行情况得出大数据，优化员工对物联网还未采集到部位的巡检频次。例如，该作业区目前单台锅炉只需要1.7人值守，大型场站的无人值守降幅也达到40%。
在体力工作中得到“甜头”的同时，物联网建设也把员工从重复性工作中解放出来，该作业区通过不断完善生产关键环节数据的采集覆盖面，建立数据云平台，生产单位可根据需要随时进行提取。目前，该作业区约有95%的报表实现了电子化的自动录取。
在提高人员效益方面，物联网发挥的作用更是不言而喻。经过多年建设，风城油田作业区的人均生产效率有了较大提高，同2017年相比，该作业区产量提高了近70万吨，但用工人数减少了500余人，平均用工降幅在40%，走在了新疆油田公司前列。
过去，油田生产管理是事前计划、事后处理，在管理上感知不到每一个单元的实时情况，对问题处置往往后知后觉。物联网应用后，油田生产管理逐渐转化为事前管理、事中监测的转变，管理转变为对各类问题可进行全过程管理。
“物联网建设促进了生产的变革，从这种变革延伸出来了生产效率的提升、生产处置的及时、生产风险的控制、生产成本的削减。”风城油田作业区相关负责人说。
责任编辑：屈斌
本期编辑：佘自强
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