周哲冬　姬偉華

【摘 要】隨著油田公司范圍內(nèi)數(shù)字化氣田建設(shè)的推進，第二采氣廠將數(shù)字化與信息化建設(shè)相結(jié)合，在五大系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，逐步開發(fā)了生產(chǎn)指揮管理、生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控、安全運行管理、應(yīng)急管理等八大模塊的數(shù)字化生產(chǎn)管理信息平臺，方便了監(jiān)控、調(diào)度、分析、應(yīng)急等。文中分析了第二采氣廠目前數(shù)字化建設(shè)中生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫現(xiàn)狀和對數(shù)字化生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用優(yōu)化的論述。

【關(guān)鍵詞】二級報表系統(tǒng)；SCADA系統(tǒng)；PI實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；A2

0.前言

按照油田公司數(shù)字化的總體要求，第二采氣廠數(shù)字化建設(shè)以持續(xù)升級生產(chǎn)前端、不斷完善中端應(yīng)用為指導思想，結(jié)合“五統(tǒng)一”原則，使數(shù)字化氣田管理模式建設(shè)由單一站點的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫?、站、廠等生產(chǎn)數(shù)據(jù)的集中管理、逐步深入數(shù)據(jù)應(yīng)用，向智能化、遠程化、集中化、扁平化穩(wěn)步發(fā)展。

深入細致抓好“推進兩個轉(zhuǎn)變、抓好三個層次、做強三方面應(yīng)用”，建立數(shù)字化氣田管理條件下的新型人才創(chuàng)新培養(yǎng)和管理機制，進一步在第二采氣廠數(shù)字化“安防智能監(jiān)控、遠程自動控制、生產(chǎn)實時監(jiān)控、報表數(shù)據(jù)管理、智能分析報警”五大應(yīng)用基礎(chǔ)上，推進“信息化掌控、生產(chǎn)管理聯(lián)動、現(xiàn)場智能操作”發(fā)展，逐步實現(xiàn)無人值守和中心站管理。

1.生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1廠生產(chǎn)報表系統(tǒng)現(xiàn)狀

生產(chǎn)報表系統(tǒng)是為第二采氣廠各生產(chǎn)、技術(shù)、管理部門提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，覆蓋了一線所有生產(chǎn)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)管理節(jié)點，滿足各級人員進行氣井數(shù)據(jù)信息查詢。

第二采氣廠作為生產(chǎn)一線單位，在報表系統(tǒng)的推廣應(yīng)用過程中，加強數(shù)據(jù)管理，確保錄入數(shù)據(jù)準確、可靠；不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)源，是提升報表系統(tǒng)應(yīng)用效果的關(guān)鍵。原報表系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)源是由集氣站當班員工逐條錄入。由于榆林氣田地處毛烏素沙漠，井站分布偏遠，每個集氣站大多管理15～25口氣井，氣田采氣工藝復雜，資料錄取點多，數(shù)據(jù)采集量大，因此，為了在有限的人力資源下保證報表生產(chǎn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，并達到及時填報和提交的目的，我廠通過利用SCADA系統(tǒng)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行自動采集，pi與oracle數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)分別進行實時與定點保存，讓生產(chǎn)管理報表系統(tǒng)自動采集，實現(xiàn)了日數(shù)據(jù)的自動生成，從而高效完成當日生產(chǎn)數(shù)據(jù)保存、校對、提交和展示。

1.2生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫存在問題

第二采氣廠生產(chǎn)報表數(shù)據(jù)采集后，存儲于生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，對本廠提供各類報表匯總分析，對公司的A2系統(tǒng)、生產(chǎn)指揮系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)源，因此形成的問題主要有：

（1）人工錄入數(shù)據(jù)多：各類基礎(chǔ)系統(tǒng)增多，基層員工錄入數(shù)據(jù)源增加，增大了人工成本。

（2）應(yīng)用系統(tǒng)增多，存在一人多用戶，不方便管理：各系統(tǒng)的用戶未統(tǒng)一聯(lián)動，且操作權(quán)限與業(yè)務(wù)相對應(yīng)，致使人員信息變更時，各系統(tǒng)要分別進行變更。

（3）各應(yīng)用系統(tǒng)的不同數(shù)據(jù)庫，存在數(shù)據(jù)冗余、不一致現(xiàn)象；其次，多個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)占用了成倍的硬件資源與CPU資源，存在嚴重的資源浪費；再者，數(shù)據(jù)庫錄入、輸出數(shù)據(jù)頻繁，致使速度變慢，增加發(fā)生數(shù)據(jù)錯誤故障風險。

2.生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫優(yōu)化措施

2.1實現(xiàn)廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫與公司A2數(shù)據(jù)庫對接

通過與公司相關(guān)部門協(xié)調(diào)，申請開放第二采氣廠A2系統(tǒng)數(shù)據(jù)自動導入接口權(quán)限，建立氣田生產(chǎn)報表自動生成系統(tǒng)，將審核廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫相應(yīng)數(shù)據(jù)，通過中間部件倒入A2系統(tǒng)中。該系統(tǒng)能通過SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集，并將采集到的數(shù)據(jù)入庫，為氣田生產(chǎn)報表系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)來源，同時結(jié)合廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，能夠為公司A2系統(tǒng)提供日數(shù)據(jù)保證，為了避免數(shù)據(jù)的重復錄入，減輕一線員工的勞動強度，將各系統(tǒng)進行有機整合，提高氣田開發(fā)管理技術(shù)水平。

2.2建立二級報表系統(tǒng)，實現(xiàn)報表數(shù)據(jù)自動采集

隨著數(shù)字化管理的不斷推進，我廠將手動填寫數(shù)據(jù)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣訑?shù)據(jù)采集模式；將以三級審核為特點的系統(tǒng)（即三級報表系統(tǒng)）改進為二級審核系統(tǒng)（即二級報表系統(tǒng)），減少了工作量，減化了整體工作流程，提高了數(shù)據(jù)的準確性，同時能夠及時將數(shù)據(jù)提交至上級部門。

截至目前，報表系統(tǒng)在榆林氣田已投入運行，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)自動采集、智能審核、報表自動生成、采氣歷史曲線展示等。報表系統(tǒng)的推廣和使用促進了榆林氣田動態(tài)數(shù)據(jù)智能化的上傳與應(yīng)用，節(jié)省了數(shù)據(jù)存檔成本，優(yōu)化了數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用流程。

2.3二級報表系統(tǒng)的構(gòu)成與功能實現(xiàn)

2.3.1系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)自動從pi實時數(shù)據(jù)庫中讀取每天早8：00的數(shù)據(jù)作為當日報表生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并保存入oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫，然后通過應(yīng)用服務(wù)界面進行數(shù)據(jù)補充、修改、審核與展示。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：提供報表展示所需的關(guān)系數(shù)據(jù)的存儲功能，包括關(guān)系型ORACLE數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：提供現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的存儲功能，包括pi數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

應(yīng)用服務(wù)器：提供各種應(yīng)用服務(wù)，包括資源接口服務(wù)、流程處理服務(wù)、認證服務(wù)等。

2.3.2功能實現(xiàn)

自動采集數(shù)據(jù)：實現(xiàn)單井日數(shù)據(jù)井口溫度、進站壓力、進站溫度、節(jié)流前溫度、節(jié)流后溫度、節(jié)流后壓力、甲醇罐液位、污水罐液位等數(shù)據(jù)的自動采集。

自動生成生產(chǎn)報表日數(shù)據(jù)：借助關(guān)系型數(shù)據(jù)，如單井配產(chǎn)、調(diào)配產(chǎn)等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)單井日報表中單井日產(chǎn)氣量、單井日產(chǎn)水量、單井注醇量等數(shù)據(jù)自動計算與自動寫入庫；借助實時數(shù)據(jù)庫將實時數(shù)據(jù)寫入關(guān)系數(shù)據(jù)庫，并實現(xiàn)在日報表中展示。

2.4 以生產(chǎn)指揮平臺為主，優(yōu)化廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)化平臺

生產(chǎn)指揮平臺是油田公司在第二采氣廠的試點工程，按照采氣廠數(shù)字化生產(chǎn)指揮系統(tǒng)建設(shè)工作的相關(guān)要求，第二采氣廠精細整理各單位、作業(yè)區(qū)的需求信息、完善平臺構(gòu)筑框架，確保數(shù)據(jù)得到高效應(yīng)用。

目前，生產(chǎn)指揮平臺各級界面已經(jīng)全部開發(fā)完成，各類數(shù)據(jù)已按照需求與廠內(nèi)管理數(shù)據(jù)庫同步，已正式投入使用，并且結(jié)合廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)化平臺，梳理其內(nèi)容，將大部分功能轉(zhuǎn)移至生產(chǎn)指揮平臺中，從而增大了指揮平臺的功能，減少了員工系統(tǒng)操作時間。

3.生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫優(yōu)化應(yīng)用效果

為了確保報表系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，第二采氣廠通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)對接A2、建立二級報表自動采集系統(tǒng)、優(yōu)化生產(chǎn)指揮系統(tǒng)、優(yōu)化數(shù)據(jù)庫軟硬件配置等多種措施，對當前生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫進行了最大化的優(yōu)化融合。從運行效果來看，二級報表系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)點齊全，后臺數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)科學，生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時間較短，簡化了審核流程，推進了數(shù)字化成果的更深層次應(yīng)用，逐步取締站級員工填報生產(chǎn)數(shù)據(jù)的工作，系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定，系統(tǒng)滿足現(xiàn)在生產(chǎn)需求，應(yīng)用效果較好。具體為一下三點：

（1）減化了工作流程，減少一線數(shù)據(jù)維護量：將三級審核流程減化為二級審核流程，減少并逐步取消了生產(chǎn)報表源數(shù)據(jù)的錄入。

（2）庫結(jié)構(gòu)科學，數(shù)據(jù)間具有較強的約束性；減少源數(shù)據(jù)項，派生數(shù)據(jù)自動生成。區(qū)級用戶補充錄完部分數(shù)據(jù)，如調(diào)產(chǎn)事件、站注醇量等，不需要進行手動計算，根據(jù)系統(tǒng)已設(shè)置好的數(shù)據(jù)算法，進行程序處理后，便可自動生成生產(chǎn)時間、日產(chǎn)氣量、單井注醇量等，避免了由于錄入工作疏忽而造成的數(shù)據(jù)不完整的問題，保證了數(shù)據(jù)入庫的質(zhì)量。

（3）網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時間較短，滿足現(xiàn)場應(yīng)用：網(wǎng)絡(luò)正常時，廠級、區(qū)級用戶對系統(tǒng)的響應(yīng)時間分別為2ms、11ms，可快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、保存、查看、導出等功能。

【參考文獻】

[1]滕永昌.數(shù)據(jù)庫管理員.

[2]油氣田數(shù)字化管理.