苏里格气田数字化集气站建设管理模式

摘 要

苏里格气田数字化集气站建设管理模式(本文作者：朱天寿1 刘神2 周玉英2 常志波2 刘银春2 杨家茂2 付雯婷2 1.中国石油长庆油田公司；2.西安长庆科技工程有限责任公司)摘要：鄂尔多
苏里格气田数字化集气站建设管理模式
(本文作者：朱天寿1 刘神2 周玉英2 常志波2 刘银春2 杨家茂2 付雯婷2 1.中国石油长庆油田公司；2.西安长庆科技工程有限责任公司)
摘要：鄂尔多斯盆地苏里格气田建产速度快、区域面积大、管理点多、人力资源相对不足，推广数字化集气站建设管理模式，通过中心站的“集中监视、事故报警、人工确认、远程操作、应急处理”的功能和集气站的“实时动态检测技术、多级远程关断技术、远程自动排液技术、紧急安全放空技术、关键设备自启停技术、全程网络监视技术、智能安防监控技术、报表自动生成技术”等8项关键技术，实现对数字化集气站的“站场定期巡检、运行远程监控、事故紧急关断、故障人工排除”，实现了整个生产过程的自动化、科学化、现代化管理，减少了现场操作次数，降低了安全风险，达到了减员增效的目的。苏里格气田数字化集气站模式是气田数字化的延伸、标准化的拓展，体现了现代精细管理的理念，提高了气田管理水平，适应大气田建设和管理的需要。
关键词：苏里格气田；集气站；管理模式；数字化；自动化；减员增效；降低风险
    按照《苏里格气田230×108m3/a开发规划》，苏里格气田将会建成上万口井、上百座集气站。为了减少操作人员，提高开发效益，中国石油长庆油田公司在苏里格气田的建设中，大力推进标准化设计、数字化管理，适应了气田大规模开发建设的需要，建立起了科学的运行管理模式，提高了整体建设水平和管理水平，提高了气田生产运行安全保障能力[1～2]。
    根据要求，苏里格气田达产时用工总量需控制在2000人以内。面对快速、大规模建设与人力资源不足的实际困难，若采用目前的生产指挥中心远程监视、集气站值守人员手动操作的常规生产管理模式，人员控制目标很难实现。为此，苏里格气田创新了管理模式，形成了数字化集气站的管理模式，对整个生产过程进行了自动化、科学化、现代化、数字化的管理，有效地提高管理水平，精简组织机构，减少操作人员，降低运行成本。
    数字化集气站模式就是在中心站利用迅速发展的Internet技术、计算机软硬件技术、现代通信技术、自动控制技术等科技手段对多个集气站进行实时监视、控制，实现集气站无人值守，定期巡检，中心站负责对所控集气站及井场的视频监视、数据采集、报表生成等生产运行管理工作的一种运行管理模式。
1 中心站与集气站自控水平
    在苏里格气田地面集输系统标准化设计的基础上，将数字化管理技术进一步延伸，提高场站安防等级，完善生产数据实时监测、远程自动控制、安防智能监控等系统功能，实现中心站对数字化集气站的集中监视和控制。中心站实现“集中监视、事故报警、人工确认、远程操作、应急处理”；集气站实现“站场定期巡检、运行远程监控、事故紧急关断、故障人工排除”。
    数字化集气站无人值守，定期巡检。中心站对集气站的关键运行参数、集气站视频等进行全面、全天候监控。在紧急情况下，经中心站人工确认后，集气站站控系统(RTU)按照预定程序执行紧急关断、放空等操作处理，确保站场及管线安全；由中心站迅速安排巡检人员前往应急处理及维修。
2 数字化集气站关键技术
    数字化集气站采用了以下8项关键技术。
2.1 实时动态检测技术
    对数字化集气站的关键运行参数进行检测，实时掌控站场生产运行情况，确保集气站处于安全、可控状态。主要包括：①单井油压、套压、流量检测；②采气干管进站压力检测；③分离器进出口压力和进口温度检测；④闪蒸分液罐压力检测；⑤分离器、闪蒸分液罐、污水罐液位检测；⑥压缩机运行状态参数监测；⑦自用气压力检测；⑧集气站外输流量、压力、温度检测；⑨生产区域可燃气体浓度检测。
2.2 多级远程关断技术
    紧急关断是事故情况下确保集气站安全的重要手段。紧急关断系统按照工艺流程、压力系统分段分级设置，以尽量减小事故的影响范围。①井口高低压紧急关断阀远程或自动关断：当采气管线发生堵塞或破裂导致管线超压或失压时，可远程或自动关断井口高低压紧急关断阀，截断气源，防止事故进一步扩大；②进站截断区手动截断：在站外设进站截断区，每条进站采气干管设置手动截断阀，当站内出现故障，抢险维修人员无法入内时，可手动截断进站气源；③采气干管远程关断：每路干管在站内的进站区设置远程关断阀，当某路干管出现故障时只关闭相应干管，进行放空等操作，而不影响其他干管的正常生产，避免了单路干管故障，全站停车；④集气站出站截断区远程关断：在站外设出站截断区，紧急情况下可远程关断集气支线气源，确保集气支线安全；⑤压缩机远程停车：压缩机是苏里格气田集气站的核心设备，投资占整个集气站投资的一半以上，因此，设置了压缩机远程停车系统，在紧急情况下首先保证压缩机的安全。
2.3 远程自动排液技术
    在分离器、闪蒸分液罐上设置了疏水阀+电动调节阀的排液系统，正常情况由疏水阀排液，疏水阀故障时采用电动调节阀远程紧急排液，电动阀为手动开启，自动关闭，避免窜气；形成了自动和远程控制的双排液系统，当自动排液系统故障时，采用远程紧急排液，确保集气站连续、平稳生产。
2.4 紧急安全放空技术
    放空系统是确保集输系统安全的重要设施，设置了远程放空、手动放空和安全阀自动泄放放空相结合的安全放空系统。①在分离器上设置远程放空点，在紧急工况下远程关断进出口管线后，对集气站站内进行安全放空；②在进站截断区设置安全阀，当采气干管超压时将自动泄放，避免采气干管超压导致的站场风险；③在进站区、外输截断区、自用气区设置手动放空点，放空点下游均设置由人工控制的节流截止放空阀，实现安全放空。
2.5 关键设备自启停技术
    ①自启动发电机：当外电断开或供电电压不足时，启动报警器，并自启动发电机，实现外电与发电机自动切换，确保集气站连续可靠供电；②UPS电源：集气站设置两台UPS电源，互为备用，站场断电时，UPS为控制系统、电动球阀等关键设备提供不间断电源，确保控制系统等关键设备的可靠运行。
2.6 全程网络监视技术
    实现对集气站内外和井场实时监控，轨迹跟踪，自动录像、示警、报警，并具备控制、回放、查阅的功能。
2.7 智能安防监控技术
    智能化、自动化、远程化的安保系统确保了集气站的安全运行，主要包括广播示警系统、夜间检测辅助系统、动力环境检测系统等。
2.8 报表自动生成技术
    将报表格式固化到报表自动生成系统内，根据报表数据更新周期，按时采集相关参数并填入其中，实现集气站生产报表在中心站自动生成，减少了重复劳动，降低了工作强度，提高了工作效率。
3 中心站管理
3.1 主要功能
    中心站主要实现对所辖集气站、井场的远程监视、控制、数据采集等功能。
    1) 远程接收及监控数字化集气站实时动态检测系统、全程网络监视系统、智能安防系统等上传的各类检测、报警数据。
    2) 远程操作数字化集气站的生产控制系统、自动排液系统、安全放空系统等，确保集气站安全、平稳、连续生产。
    3) 设置智能图像处理监控系统分析平台，全天候视频监视、自动报警与录像、现场声音警告等。
3.2 管理制度
    形成了一系列针对数字化集气站模式的生产管理办法和制度，规范生产管理职责、明确巡检周期及内容、编制应急预案、规定远程控制程序等，确保了气田平稳生产。
4 实施成效
    数字化集气站管理模式的实施达到了“四减少、三提高”的目的。
4.1 四减少
    1) 减少生产定员，缓解人力资源压力。苏里格气田资源面积几万平方千米，管理上百座集气站、上万口井。按照数字化集气站管理模式，较常规集气站定员减少56.25%。按100座集气站计算，可减少集气站生产定员300人以上，缓解了人力资源紧张的现实问题，适应了气田大规模、快速建设和管理的需要。
    2) 减少集气站占地，节省建设用地。站内不需要设值班室、餐厅等辅助生产设施，集气站面积可减少20%以上，节省了建设用地。
    3) 简化集气站生活配套设施建设，减少施工时间。取消集气站值班室、生活水源井、地埋式污水处理装置等生活配套设施，简化了站内绿化、站内道路的设置，缩短了集气站施工周期。
    4) 减少水、电、气消耗，降低运行成本，推进了绿色、环保气田的建立。数字化集气站模式将监控人员、巡检人员集中到中心站，减少了水、电、气等生活配套设施，减少了采暖面积，降低了生活用电量的消耗，节能降耗作用明显。
4.2 三提高
    1) 以人为本，改善了前线员工的工作环境，提高了凝聚力。巡检、监控人员均食宿在中心站，人员相对集中，完善了生活配套设施，可建立阅览室、活动室、洗衣房、篮球场等，改善了生活条件。
    2) 改善了组织管理结构，提高了运作效率。由中心站对集气站集中监视、控制，简化了组织管理结构，提高了管理、调度的效率；减少了大量的生产定员，降低了生产运行成本。
    3) 提高了气田管理水平和生产运行安全保障能力。中心站实现对所控集气站和井场的远程监视和控制，实现整个生产过程的自动化、科学化、现代化、数字化管理，“听数字指挥，让数字说话”，减少现场操作次数，降低安全风险，提高了生产运行安全保障能力。
5 结束语
    苏里格气田数字化集气站建设管理模式是气田数字化的延伸、标准化的拓展，体现了现代精细管理的理念，有效地缓解了人力资源不足的矛盾，达到了减员增效的目的；提高了气田管理水平，适应大气田建设、大气田管理的需要。
参考文献
[1] 冉新权，朱天寿，刘秫，等.苏里格气田地面系统标准化建设[J].石油规划设计，2008，19(4)：1-3，6.
[2] 刘秣，杨光，王登海，等.苏里格气田地面系统标准化设计[J].天然气工业，2007，27(12)：124-125.
 
(本文作者：朱天寿1 刘神2 周玉英2 常志波2 刘银春2 杨家茂2 付雯婷2 1.中国石油长庆油田公司；2.西安长庆科技工程有限责任公司)