新疆油田紧跟物联网建设步伐 探索油气生产智能化转型

4月13日，2023年全国企业管理创新大会在南京召开，发布二十八、二十九届全国企业管理现代化创新成果。新疆油田《赋能荒漠油田高效生产的物联网建设与应用管理》获得第二十九届全国企业管理现代化创新成果二等奖，这是新疆油田首次获得国家级管理现代化创新奖项。

多年来，新疆油田按照集团公司数智化转型要求，以智能油田为目标，深入开展新疆油田油气生产物联网技术体系研究和现场应用建设，初步勾勒了未来油气生产全新图景：在古尔班通古特戈壁荒漠，借助物联网技术，将新疆油田三万多口油气水井的实时生产数据和控制指令，汇集到生产指挥中心，实现生产状态实时掌握，生产设备集中操控。

经过几年的大规模建设，截止目前，新疆油田油气生产井物联网覆盖率85%，站物联网覆盖率89%，重构了“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，生产指挥效率提高35%，异常处理由“实时报警、事后处置”向“事前预警、事中控制”转变，故障处置提高75%。

趟出一条低成本物联网建设的新路子

新疆油田开展物联网示范工程建设过程中主要面临着建设成本高、维护难度大的问题。如何克服这些难题，能否建立低成本物联网工程?新疆油田积极探索，开展科技攻关及适应性研究，最终趟出了一条低成本物联网建设和应用的新路子。

2018 年，新疆油田以设立物联网技术应用实验室为契机，着手开展新型无源无线传感技术、低功耗油气生产物联网技术及自主控制技术研究，充分发挥实验室的作用，对高低温、沙尘等恶劣环境下的仪表设备检定等进行适应性测试，对物联网建设所涉及的设备与及其厂商进行统一规范性评估和管理，验证进场设备性能、规格、通信等各项指标满足物联网建设需求，确保入场设备的合规性与可靠性，并形成油田设备退出机制，保障物联网建设质量和标准化。

新疆油田油气生产物联网系统从设计、试点到投运，都围绕“两低四新”(低成本、低功耗;新架构、新技术、新产品、新平台。)开展技术创新。

新疆油田油井区域覆盖范围广，传统无线传输方式开展物联网建设成本与设备采购成本较高，这是制约油田物联网全面覆盖的主要原因。新疆油田在网络接入方式方面统筹考虑当地地形地貌、天气环境、带宽需求、投入成本、供配电等因素，开始研究低功耗网络传输技术，低功耗新型数据传输技术架构，把无线仪表直接与网关连接，采用星型组网结构，减少改变中间部分链路，大大降低前期实施的工作量和后期维护成本。其中单井仪表及施工造价从过去的 2.5 万元降低到 1万元左右，降幅 60%，后期运维成本和难度同步降低;结合太阳能技术，现场无线仪表电池寿命大幅延长，电池寿命从原来的 1-2 年延长到 3-5 年。

为实现数据采集的自动化和准确性，新疆油田持续不断技术创新，形成物联网系统建设可推广的五个关键成果，“一体化数字电控箱”、非侵入管夹式一体化温度变送器、仿真补偿算法、低冲次位移采集示功仪、声表面波传感技术的应用，并申请新疆油田所属新型仪表专利 7 项，成果成功运用在物联网建设中，降低了物资采购费用和后期维护资金，确保了新疆油田物联网建设始终保持低成本、低功耗。

“两低四新”新型物联网技术较传统物联网系统相比建设成本降低40%-60%，缩短建设周期，降低后期运维难度，形成了油气生产物联网建设低成本、广覆盖的新模式。

重构生产管理模式，助力油气生产高质量发展

几年来，新疆油田通过大规模油气生产物联网建设与应用管理，建成了油气生产产业链的物联网，取得了组织扁平化、人员精简化、生产智能化、安全可视化、节能低碳化的效果，形成了新型的油田生产管理模式，构建起“监控中心(移动指挥)—现场班组”的两级扁平化架构，生产运行转变为“无人值守、远程监控、按需巡检”，逐步凸显“一少(现场值守岗位少)、一专(专业化运维管理)、两集中(监控工作集中、运维工作集中)”的新型管理特点。生产现场向“无人化、少人化”转变，降低操作员工60%劳动强度，提高劳动生产效率40%。生产向智能化、可视化转变，数字化、智能化建设与生产管理信息系统深度融合，业务工作实现“笔尖”到“指尖”的数字化管理模式转型，油田精细管理水平进一步提升，持续提高生产时率 10%，管理方式由“人工判断+经验分析”向“自动预警+智能分析”转变，生产指挥效率提高 35%;异常处理由“事后处置”向“事前预防、事中控制”转变，故障处置效率提高75%，生产应急事件下降了30%以上。连续多年实现绿色清洁生产，无重大污染事故。

新疆油田通过物联网建设与应用，有力支撑了在生产规模、投资规模增大的情况下，新疆油田桶油操作成本连续五年保持下降态势。2021年采油二厂、风城油田作业区原油产量突破 300 万吨，百口泉采油厂原油产量突破 200 万吨，吉木萨尔页岩油年产量突破 40 万吨。油田生产由人工巡检转变为电子巡检后，替代了现场54%的人工劳动活动，劳动强度持续下降，降低了操作员工60%劳动强度;采用了远程集中监控模式，将现场操作的员工回撤到市区，促进员工的工作和生活平衡，员工幸福感明显提升。