某气田“集中监控、片区巡检”建设与管理实践

某气田“集中监控、片区巡检”建设与管理实践

崔小君,李,怡, ,班晨鑫

中国石化西南油气分公司，四川 阆中 637400

摘  要:某气田建有高度自动化的SCADA系统、通信系统、安防系统，可实现系统自动调节运行参数、自动纠错恢复、远程实时监控，具有良好的无人值守硬件条件。根据生产实际，将气田划分为集中监控和片区巡检两个模块进行管理，集中监控部分负责远程监控数据、调节参数；生产现场划分为若干个片区进行管理，巡检组对片区内场站进行巡回检查，两者通过数字集群系统实时通信。该模式下有效的节约了人力物力，保障了生产运行平稳。

关键词：气田；集中监控、片区巡检；安防系统

0.引言

随着工业化、信息化的不断融合，油气田集输工艺自动化程度越来越高，利用SCADA系统进行远程数据采集、监控和应急处置已越来越成熟[1]；同时工业视频监控技术、网络传输技术、智能安防技术的发展，使得远程监控变得越来越便捷可靠[2]。由于油气田区块自然环境恶劣、交通不便利、倒班轮换周期较长等条件的限制，随着油气田事业的发展，用工成本高、用工人力资源紧张矛盾逐步凸显，国内无人值守模式在这种情况下应运而生。通过建设无人值守站，可以避免员工暴露在高风险环境之中，提高了人的安全性；采用计算机操作提高了运行的可靠性和效率，从而达到安全、可靠、高效的基本要求[3]。在油气田信息化建设中，实现站场无人值守已成为大多数油气田信息化建设的主要方向[4-5]。

1.某气田简介

某气田位于四川省东北部，生产的气体中组分硫化氢含量较高，目前已投运30余口开发井、地面集输系统采用了改良的全湿气加热保温混输工艺，地面工程具有采气、分离、加热、节流、保温、计量、放空、收发球等功能。

2.集中监控、片区巡检模式建设与现状

2.1模式的提出

某气田作为含硫气田，在建设之初即按信息化、自动化理念设计建设。为充分发挥已建自动化系统功能，优化人力资源配置，避免因人为因素导致的操作失误，随着气田生产逐步稳定，气田将由“单点分散”管理模式转变为“集中监控、片区巡检”管理模式。

集中监控、片区巡检是指将气田数据监控和日常巡检深入融合的一种新型管理模式。集中监控室（站）通过SCADA系统实现对所有场站生产数据的24小时集中监控；将生产现场划分为若干个片区进行管理，单个片区内按需设置巡检组，每个巡检组对多个场站进行巡回检查。

2.2主要建设内容

自动化系统。通过SCADA系统可以实现集输系统压力、温度、流量、液位、阀门、机泵等数据的远程监控，并配备完备的预警功能，自控阀、机泵均采用自动化调节+人工辅助调节两种方式工作。正常工况下，由系统自动调节运行参数、自动纠错恢复，实现平稳运行；异常工况下可转为人工手动远程调节。

通信系统。场站与集中监控采用光缆（埋地+架空两路冗余）传输作为主要通信方式，组成A、B两个环网，交换机具有自主选网切换功能；同时，租用公网链路作为自控系统的备用通信方式。

安防系统。某气田的安防系统由工业视频监控系统、周界防御系统、火气监测系统构成。

工业电视监控系统主要用于对工艺站场内工艺设备、火炬等生产情况的监视，可在监控中心远程监控，实现在各种气象条件下的昼夜监视、图像传输等。

周界防御系统在站场四周形成封闭的警戒，在人眼不可见的情况下，实现对对外来入侵者穿越防区的自动报警。

火气监测系统分为固定式探头和开放空间气体监测两部分组成，分布于场站工艺流程区，可有效监测气体泄漏、火灾等异常情况，并根据不同的情况实现自动报警、关断、泄压放空点火等功能。

2.3运行情况

结合各场站地理位置、道路情况及井站数量，某气田“集中监控”部分设一个集中监控站；“片区巡检”部分设5个巡检片区，13个巡检组，另设1个维保站，负责日常应急处置支援联动。

集中监控站设立与片区相对应的集中监控台，每个巡检组对应1个监控台。巡检组负责场站日常巡检、现场操作及设备日常维护保养，集中监控站负责场站生产数据的远程监控。在正常工况下，每个巡检组按照固定路线和时间间隔对多个场站进行巡回检查，监控站通过SCADA系统对场站参数进行监控调节；巡检组和监控中心采取实时无线通信方式沟通对接，实现对场站的无缝日常管理和联合应急处置。应急情况时采用扁平化方式，调度室是信息上传、下达的统一归口。

某气田在集中监控、片区巡检模式运行期间，设备仪表工况良好，自控系统可靠，通信系统平稳，调度系统顺畅，集中监控和巡检人员分工明确，配合互补得当。应急情况下，通过调度系统，集中监控站与巡检组员的协同配合，响应及时，及时完成了处置，体现了资源集中优化使用的优势。

表1  某气田集中监控、片区巡检模式下应急处置事件统计表

3.建议及展望

无人值守是对场站系统、设备仪表、工况高度掌握情况下推出的新型值守模式，其初衷是减少工作人员在潜在危险环境下的暴露时间，优化人力资源配置。在推行该模式时，应当进行安全、技术等方面的综合评价。技术方面，要充分评估设备、仪表的可靠性，自动化水平是否能够应对各类异常情况，鉴于设备仪表存在老化、损坏等自然趋势，无人值守模式应当定期进行复评价。安全方面需要重点评估公共安全风险是否可接受，对于输送有毒介质、位于人员密集区、油地关系复杂、外部风险（洪灾、地灾、火灾、人员闯入）较高的场站，往往异常频次高、事故后果严重；现有的自动化系统、安防系统仍然无法代替人员的预判性、应急机动性，应慎重考虑。

4.参考文献

[1]张玉恒,范振业,林长波.油气田站场无人值守探索及展望[J].仪器仪表用户,2020,27(02):105-109.

[2]李海林,王自龙,王宏力,岳世超.试析无人值守的天然气井站监控系统的分析与设计[J].化工管理,2019(03):96.

[3]李健,任晓峰,冯博研.油田数字化无人值守站建设的探索及实践[J].自动化应用,2018(05):157-158.

[4]马永生,蔡勋育,赵培荣.某气田长兴组—飞仙关组礁滩相储层特征和形成机理[J].石油学报,2014,35(06):1001-1011.

[5]李杰,徐汇川,林铭,等.无人值守站场安防系统的研究[J].信息通信,2016(7):113-115.

[6]梁国强,杨志,黄富君,吴非.SCADA系统在油气田生产中的应用[J].内蒙古石油化工,2013,39(23):17-18.

作者简介：崔小君，男（1990.12-），2015年7月毕业于中国石油大学（华东）地质资源与地质工程专业,硕士学位。现任中石化西南油气分公司采气二厂地面工程（油气集输）副主任师，主要从事地面工程及油气集输管理研究。地址：四川省阆中市七里开发区中石化阆中科研基地（637400）。电话0817-6308759，邮箱：cuixiaojun.xnyq@sinopec.com。