摘 要： 为了减少工作量和节能开发油田，中国石油长庆油田公司在原有机械抽油机的基础上进行了数字化、自动化改造。抽油机数字化技术把油井的实时监控技术和变频控制技术相结合，使用角位移、载荷传感器通过井口以及井场RTU运算判断抽油机工作冲次、平衡状态是否最佳，通过变频器、调平衡电机使得抽油机工作冲次、平衡始终处于最佳状态。但在实际操作过程中仍然存在抽油机运行、节能降耗、数据采集等方面不能满足数字化建设和高质量管理要求的问题，本文从低渗透油藏特点入手，通过分析低渗透油藏条件下数字化抽油机应用现状及存在问题，对采油作业区数字化管理提出改进的建议和方法。

关键词：数字化管理；抽油机；作业区

随着经济的快速发展，人类对能源的需求也在不断上升，能源已经成为世界各国关注的焦点和复杂的各国利益的相互博弈。石油作为重要的不可再生资源，其开采量与国家经济发展密不可分。我国正在处于高速发展时期，对于石油的依赖程度仍日渐上升，因此保证稳定的石油产量对于我国的发展十分重要。

长庆油田绝大多数采油区块属超低渗透油藏，供液严重不足，为了实现油田规模化经济开发，对数字化抽油机的可靠性和功能性进行分析，该公司组织研发和生产了数字化抽油机，该设备的控制系统具有间抽控制、节能、采集数据的无线传输与共享以及远程控制等功能，可以降低抽油机的运行损耗及其运行的维护成本。但在采油作业区实际运行和操作过程中，数字化抽油机存在空抽运行问题，在节能降耗、数据采集等方面仍然不能满足数字化建设和高质量管理要求，本文拟从长庆油田低渗透油藏的特点入手，分析低渗透油藏下数字化抽油机应用现状、抽油机数字化在采油作业区实际应用中存在的主要问题，提出数字化采油作业区改进的建议和方法。

1 数字化及油藏基本理论

1.1 低渗透油藏的概念及特征

所谓低渗透油田是一个相对的概念，世界上并无统一固定的标准和界限，因不同国家、不同时期的资源状况和技术经济条件来划定，变化范围较大。根据我国生产实践和理论研究，对于低渗透油层的范围和界限已经有了比较一致的认识。低渗透油藏的主要特征就是油气渗透率很低、油气水流动的通道很微细、渗流的阻力很大、液固界面及液液界面的相互作用力显著。它导致渗流规律产生某种程度的变化而偏离大溪流定律。这些内在的因素在油田生产上往往表现为单井日产量小，甚至不压裂就无生产能力，稳产状况差，产量下降快，注水井吸水能力差；注水压力高，而采油井难以见到注水效果；油田见水后，随着含水量上升，采液指数和采油指数急剧下降，对油田稳产造成极大困难。

1.2 低渗透油藏的形成要素

我国低渗透油层，形成于山麓冲积扇—水下扇三角洲沉积体系和浊积体系，有砾岩油层、砾状砂岩（或含砾砂岩）油层、砂岩（粗中细砂岩）和粉砂岩油层四种演示类型。主要包括由近源沉积物形成的油层。

1.3 中国石油长庆油田公司数字化抽油机概念

长庆油田公司隶属中国石油集团，开采区域属于世界上典型的致密油气藏，具有“低渗、低压、低丰度”的特点，是我国产量规模最大的油气田企业。每年新增油气探明地质储量占全国新增探明储量的三分之一以上，油气产量相当于全国的1/6和中国石油的1/3。数字化抽油机是长庆油田公司机械制造总厂自主研发的并具有完全知识产权的新型抽油机，工业化与信息化高度融合的最新一代采油设备，具有智能和高效节能的特点，产品采用了最佳冲次判定技术，平衡自动调节技术，无基础宽底座等专利技术，实现了抽油机工作参数的“智能调整”，油井生产设备的“实时监控”，油井生产设备和抽油机的“供排协调”，是低渗透油田开发和管理的重要设备。数字化抽油机与传统游梁式抽油机相比，机采系统效率提高5%以上，综合节电率达30%以上，改善了员工劳动环境，节约了用工成本。2011年至今已销售超过8000台套，产值超10亿元。

1.4 油田数字化管理概念

数字化管理是将复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再为这些数据建立合适的模型，把它们转变为一系列电脑可识别的二进制代码，由计算机统一处理。它的出现顺应了现代化油田管理的发展方向，是实施低成本发展战略的需要，是降低安全生产风险、实现绿色低碳发展的有力保障。数字化管理改变了传统的金字塔型的组织架构，形成一些扁平型和网状型甚至无中心型的组织形式，有利于管理者与被管理者的沟通、交流，集思广益，从而提高管理效率和效果。油田数字化是油气田企业实体，以先进的经营管理理念为指导，充分发挥信息技术的支撑作用，实现油气勘探、评价、开发、生产全业务链数字化管控，推进生产优化、精细化管理与科学决策，提升企业运营效率和创新能力、增强企业核心竞争力。

2 采油作业区数字化管理现状

长庆油田坚持“目标引领、问题导向”，明确业务部门是信息系统建设和应用的责任主体，课题组充分发挥顶层设计、技术指导和管理优化的职能，和各业务部门共同勾画好长庆油田公司智能化油气田建设的设计蓝图。基层数字化管理是围绕井、站、管线等基本生产单元的过程管理，通过以前端生产管理为主的数字化生产管理系统和公司层面的运行指挥系统、油藏经营管理为核心功能的决策系统来实现油田数字化生产管理项目建设。一是数字化、信息化重点向生产前端延伸，将把多年来的勘探开发成果数字化、电子化，全面实现勘探生产、油藏评价、开发生产、生产运行等环节的信息数据共享。二是注重对数字化油气田的建设工作，实现了数据自动采集、远程开关井、方案自动生成、单井电子巡井、异常自动报警等功能。三是重视管理模式的创新，创建了“马岭模式”“安塞模式”“靖安模式”“西峰模式”等一系列管理模式，适应信息化时代数字化油田管理的内在要求。

2.1 建立健全数字化体系

按照“平台统一、任务驱动、源头采集、集中管理、全面正常化”的原则，油田公司实现了钻、录、测、试、分析实验、油气生产、动态监测、地质图件、研究成果等各类动静态数据的集中统一管理。这些数据涉及13万余口井、4.6亿多条记录、15TB容量，为数据共享服务和数据挖掘应用奠定了基础。进行生产前端数字化硬件建设，开发了厂处部、作业区、站点三级数字化平台，应用视频监控等41项数字化技术，建成了井场、增压点、联合站、作业区、处部“五位一体”的数字化体系。

2.2 健全组织网络体系

成立了由主管领导部门、数字化部门、安全、生产、技术、监督等部门组成的数字化领导小组。组建了数字化专业施工队、管护队伍和监控队伍，不断发掘一批懂技术、懂生产、有责任心的员工加入数字化自主维护队伍。针对油井功图上线、注水井远程调配、站控系统运行、网络维护等基本故障处理，各中心站根据自身业务能力情况，自主制定培训课程，并组织井区技术员、班站值班人员等参加培训。 

3 存在的主要问题

3.1 数字化抗风险能力差

长庆油区位置处于陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、山西五省，区域内海拔高、地势高差大、沟壑纵横，气温的年较差和月较差大，全年平均风速2.0米/秒—4.5米/秒，大部分处于风沙区。在如此恶劣的自然环境下，如何使数字化设备保持良好性能并达到使用寿命期限，对提升数字化管理水平来说是迫在眉睫需要解决的问题。同时复杂的地理环境，加之地域经济发展不平衡，社会治安环境不稳定等因素，生产区域内盗窃、聚众哄抢、破坏等性质较为恶劣的治安、刑事案件屡禁不止。抵御雷雨雪天气的能力差；时常遭遇暴雨暴雪时，井场数字化配电箱就会因进水短路造成设备故障和损毁。抵御风沙天气的能力较弱；井场数字化抽油机配电箱容易进大量的黄沙，造成井场RTU，以及抽油机RTU温度过高，导致设备卡死，严重时会造成设备的损毁等情况。

3.2 数据资源开发利用水平有待加强

将数字化建设应用于企业生产建设活动以来，形成了大量宝贵的生产原始数据和开发经营成果数据。然而，仍然存在一些问题，例如数据库中的共享程度不够高，无法充分发挥其应有的作用等；人工录入出错，导致数据内容不齐全、不准确，数据质量不过关等等。同时施工单位录入人员素质良莠不齐，部分人员在录入数据时，可能存在弄虚作假和不真实的现象。

3.3 数字化管理没有一套较为完备的培训体系

部分单位对新员工进行数字化培训时，通常是把日常需要用到的设备进行简单的讲解和日常维护需要用到的接线方法进行介绍。未对数字化建设的体系以及建立的操作系统进行更加深入的培训，对于系统后台每个井场，以及每口井的IP地址设置查找和故障排查等方面知之甚少，没有一套完整的从理论知识到实践操作的培训课程和计划。

近些年以来虽然加大了培训力度，建成多媒体培训教室，多次培训数字化管理及应用人员，但是与全面推广数字化的需求相比，技术人才仍十分匮乏。特别是基层操作员工不熟悉操作平台，技术分析不到位，老员工培训力度不够，新鲜血液补充不足，致使数字化技术人才远远不能满足数字化管理需要。考核体系中存在平均主义现象，不能体现出个人业绩和贡献，也未能充分调动员工工作的主动性和积极性，导致无法根据员工岗位和兴趣爱好采取有针对性的素质教育，进而达到培养人才的目的。

3.4 数字化工作的激励机制薄弱

基层数字化工作一般在作业区，奖金系数和补贴系数与一线井站存在较大差距；工作强度高且时常由于工作任务繁重，一日三餐无法正常进行，后勤保障和支持力度不够；临时抽调员工开展数字化培训情况较多，且人员更换频繁，导致许多井区长、站长及员工均不愿意参加数字化培训。

4 采油作业区数字化管理对策

4.1 制定适应数字化的信息技术战略规划

信息技术战略规划是企业信息化规划的重要部分，也对企业的数字化战略有重要的指导意义。它是指在业务发展战略指导下的企业信息系统的建设目标、总体解决方案、所需资源、实施阶段与计划。一是依据企业的发展战略做需求分析，明确企业信息化的方向及目标，并评估企业信息化现状及能力，然后确定企业的具体的业务需求。二是中端—生产运行指挥系统。实现油气生产在线监控、油气集输在线监控、产能建设动态管理、重点油气田监控、安全环保应急抢险指挥。三是后端—油气藏管理、经营管理为核心功能的决策支撑系统。提供实时生产协调服务和油气藏综合管理研究，提高管理效率、提升决策能力、发挥科技优势，形成知识、成果和经验共享。

4.2 建立健全信息化管理体制与运行机制

一是建立科学的运行机制。需要调整管理策略，逐步完善现有管理组织机构，规范制度流程，并进行持续优化组合，最终需要形成一个运转高效灵活，责、权、利清晰明确的统一信息化建设管理架构，以场站无人值守为基础，优化和完善中心站模式下的采油采气作业区组织架构，推行“作业区（中心站）—无人值守站/井场”新型劳动组织架构，进一步缩减管理单元，形成集中监控+区域巡护的井站运行模式，降低员工劳动强度，减少基层岗位用工。二是积极探索创新和改革数字化管理手段下的油田管理思路和方法，对管理模型的选择既要敢于突破常规，又要结合油田的具体情况。以基层采油采气操作、技术岗位员工日常应用能力提升为核心，将数字化智能化内容纳入生产一线专业操作、技术岗位应知应会内容，着力打造一批既懂油气生产技术、又懂数字化技术的“复合型”“大工种”操作、技术岗位人才。三是建立高效数据和应用系统等信息资源共享机制，特别是要加快数据中心建设速度，减少重复建设，避免资本浪费，最大限度实现信息化建设经济效益。四是建立数字化运行长效机制，合理划分运维层级和界面，将日常保养维护、仪器仪表故障诊断纳入“大工种”范畴，对维修、编程等专业性较强的岗位通过引进培养，形成专业化自主维护队伍。

4.3 建立健全数字化岗位奖励机制

通过提升数字化岗位系数来激励员工积极参与数字化管理培训和相关具体工作，对于资历较老的员工实行与其在原岗位上差距不大的待遇，每月基于工作完成效率给予适当的奖金激励；对于年轻的新员工实施与其原岗位较好的待遇，每月基于工作的任务强度基于一定的额外伙食饭补；打开数字化管理员工培训和成长通道，建立完善配套的人员流动和管理政策；践行以人为本的发展思想，健全和实施更加人性化的后勤服务支持保障办法，为生产一线的数字化管理人员解决后顾之忧。

4.4 加强基础设施建设，完善服务保障体系

基础设施对生产的拉动具有重要作用。不断完善生产指挥系统平台，建立数字化运行保障体系，提高系统稳定性和准确性，切实推动油田又好又快稳健发展；全力配套完善数字化设备远程维护管理系统，以数字化集成装置和基本生产单元为基础，降低安全风险，减轻员工劳动强度，提高生产组织效率，为实施好油田数字化服务奠定坚实基础；完善数字化服务保障体系，以数字化施工队伍为主体，建设覆盖全油区的服务网点。