华北油田：打造“智慧油田”

华北油田大数据掘出效益富矿
宋城
【期刊名称】《中国设备工程》
【年(卷),期】2017(000)007
【总页数】1页(P6)
【作者】宋城
【作者单位】
【正文语种】中文
油田大数据
【本刊讯】截至3月22日，华北油田一年多来累计开展10余项大数据分析研究，并以大数据分析结果为决策依据，进行设备运行参数优化与单井措施调整，所涉项目年节电近3000万千瓦时，其中鄚32-42X井日节电达40%。

不靠大规模资金
与设备投入，华北油田以大数据分析为支撑，实现了“智慧节能、智能增效”。

华北油田机采井超过90%，能耗费用高，通过不断整改优化，抽油机系统效率已
达29%，在各油田处于领先水平。

采油一厂西柳油田机采井百米吨液耗电是全厂
平均水平的2.6倍。

去年上半年，厂技术人员对油田油水井信息数据重新筛选梳理并组合分析，确定机采井可控参数合理边界值，并以此为依据进行泵挂、冲程和冲次等参数调整，平均单井日节电16千瓦时，年节约电费150万元。

大数据让华北油田找到了深化精细管理的新方向。

采油四厂京11断块曾连续4次被评为中国石油“高效开发老油气田”，地面系统效率已达57.2%。

去年下半年，技术人员通过大数据分析，对百米吨液耗电大于1千瓦时的机采井进行系统参数
调整，使地面系统效率又提高3.9个百分点。

采油二厂收集、筛选、整合已有常规数据和设备台账资料，并利用大数据分析方法，确定可控参数合理边界值，调整现场设备运行参数后，抽油泵泵效提高8.6%。

华北油田下一步还将继续拓宽领域，争取成为油田提质增效的利器。

近年来，精细管理在中国石油华北油田公司（以下简称“公司”）员工中已经成为一种广泛的文化认同，积淀形成了以精细管理为核心的华北油田特色文化。

坚持与时俱进丰富精细管理文化内涵公司通过对精细管理文化的核心、精髓、基本方法、实践路径进行全方位审视考量，不断深化认识，实现了从理论到实践的全面提升。

精细管理的核心：低成本发展。

低成本发展不是应对低油价的权宜之计，而是企业发展的长远之策，是企业生产经营的指导思想。

低成本发展可使企业在油价高时保持竞争优势，在油价低时具备生存发展的韧性。

精细管理的精髓：精是科学、细是作风。

以科学的精神做正确的事，以细致的态度把正确的事做好，既抓大事又重细节，事事精打细算、精益求精，最大限度地激发企业员工的创造力。

精细管理的基本方法：细化、优化、量化。

纵向上，决策层突出优化，管理层突出细化，操作层突出量化；横向上，各业务板块也遵循“细化、量化、优化”的思路，形成了各具特色的精细管理操作方法。

精细管理的实践路径：精细管理=“体制机制+内控体系+三基工作+信息化支撑”。

持续优化体制机制，消除妨碍企业提质增效的障碍；细化制度流程，确保各项工作安全高效、依法合规运行；细化量化考核标准，推动全员全过程全方位挖潜增效；强化基础工作保障，夯实管理基础；加强信息化支撑，为加强管理、提升效率效益插上“翅膀”。

创新传播方式推进精细管理文化内化外形公司坚持可看、可学、可复制、可推广的思路，探索了多种员工喜闻乐见的接地气方法。

理念宣传的有形化。

编发《企业文化手册》，制作《精细管理电视片》，编写《华北油田精细管理简明手册》，征集发布《精细管理文化在基层》。

建设“华北油田精细管理树”，简明、形象地阐释华北油田精细管理的丰富内涵和本质核心。

方法推广的制度化。

从2012年开始，每年由公司企业文化处、企管法规处牵头，在认真梳理、基层推荐、系统评审的基础上，编撰精细管理方法集。

先后发布《华北油田精细管理方法集》三集，推广各系统各单位精细管理有效方法230个。

华北油田：需要知道，也需要尊崇和记录作者：来源：《旅游纵览》2012年第08期华北油田，超越了众多看似不可超越的艰难困苦。

厚重与活力、澎湃与包容，过往、现在和未来，成就了华北油田全景观似的文化背景，这也正是它强筋壮骨的根基。

华北油田的现实，似乎同时攀上了影像和文字都可以表达的高度。

于是，走进它，认识它，记录它。

华北油田公司总部位于河北省任丘市，与著名的“华北明珠”白洋淀毗邻，地处京津腹地，交通便捷，四季分明，气候宜人。

华北油田是中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司的简称，英文名：PetroChina Huabei Oilfield Company。

华北油田公司勘探开发领域集中在冀中、内蒙古中部、山西沁水盆地、大同盆地等四大探区，现有员工4.2万多人，下属二级单位40个，机关职能部门14个，直属机构16个，附属单位6个。

矿区职工家属共25万多人，分布在河北、内蒙古、天津、山西等4个省（市、自治区）的10多个市县的22个生活基地。

华北油田的勘探开发建设始于20世纪70年代。

1975年7月任4井获得高产油流，宣告华北油田诞生。

1976年1月成立华北石油会战指挥部，1981年6月更名为华北石油管理局。

1999年10月重组分立为华北石油管理局和华北油田公司。

2008年2月重组整合为华北油田公司。

30多年来，华北油田创造了一系列辉煌业绩，第一个确立了“古潜山”“新生古储”新概念新理论，实现了当年勘探、当年建设、当年开发、当年收回国家投资。

建成了中国最大酸盐岩高产大油田，曾连续10年稳产1000万吨以上，原油产量最高达1773万吨，为全国石油产量突破亿吨大关做出了重大贡献。

累计生产原油2.5亿吨，天然气107.7亿立方米，在中国石油油气田中名列第四。

2009年10月，建成了全国第一个数字化、规模化整装煤层气田。

公司先后被评为全国企业文化建设百佳贡献单位、全国企业文化建设十佳单位、全国先进基层党组织、全国文明单位。

华北油田让每一度电采出更多的油本报讯(李长开、朱健、郭吉民)一种适合陆上油田各种工况抽油机井的节能新技术，2011年年初开始在华北油田规模实施。

根据2010年取得的试验数据，这种由华北油田采油工艺研究院牵头研制的“机采井数字化智能供产协调一体化”技术，可将华北油田抽油机系统效率提高到29.7%，在国内石油石化行业处于领先地位。

节能降耗、绿色发展，是石油企业的社会责任和现实选择。

华北油田将节能降耗重点锁定在占总耗电量一半左右的机械采油系统上。

从2002年开始，华北油田立项研究提高抽油机系统效率技术，归纳建立了15个敏感参数，开发了优化抽油机井系统设计软件(OPRS)。

经3000多口井现场应用，2009年，华北油田抽油机系统效率由18%提高到26%。

尽管成果喜人，但这一成绩与国外一流水平相比还有很大差距。

为百尺竿头更进一步，从2010年开始，华北油田科研人员引入先进的自动化技术，进行自动化生产参数测试分析方法研究，开发了供产协调一体化智能控制系统，力求使现有机采系统的软件与硬件无缝结合，实现智能分析、实时控制。

通过加装高稳定性的载荷传感器、高精度位移传感器和全自动变频装置，华北油田科研人员在试验井实现了液面自动测量，以及抽油机冲程冲次全天候自动调整，弥补了以往人工测量和调整费力且不及时的不足，提高系统效率3%以上，日节电约30千瓦时。

同时，科研和工程技术人员还针对部分稠油井和老油田液面普遍下降的实际，进行“双空心加热抽油杆技术”和“深抽减载技术”试验，既节省了洗井热力支出，又降低了抽油机承载，大大减少了电力消耗，进一步提升了抽油机系统效率，让每一度电采出更多的原油。

华北油田机采系统的权威专家指出，华北油田目前正在运行的机械式采油井有4000多口，抽油机系统效率每提高一个百分点，每年就能节电1100万千瓦时，相当于上万户居民一年的用电需求。

“十二五”期间，华北油田将全力推广这项节能新技术，力争覆盖全部机采井，真正实现采油低碳化。

中国石化胜利油田电力分公司深度融入传统油气、新能源、绿色低碳“三大产业”新布局，以高质量发展指标为牵引，加快建设“源网荷储”智慧能源系统，着力构建智慧能源新生态、探索经营管理新模式、拓展绿能服务新业态，以创业创新再造新电力的实际行动，在新时代新征程上立新功创佳绩。

经过40年专业化发展积淀，油田电网拥有13326公里输配电线路，是全国规模最大、电压等级齐全、“源网荷储”要素富集的企业自备电网之一。

电力分公司依托“源网荷储”智慧能源管控系统平台，行使调度职能，充分发挥电网的稀缺资源优势，全力支撑油田多元能源智慧协同、互联互通，保障各类新能源高效利用和各类负荷友好接入，初步实现了“煤打造智慧新电力——中国石化胜利油田电力分公司构建智慧能源新生态纪实通讯员 张军鸽 颜 曾 胡 燕 摄 影 朱克民 颜 曾 魏 莉 冯靖靖图为“马广俊创新工作室”成员对创新成果“线路故障定位仪”进行试验，该设备能实现对线路故障的快速精准定位图为“源网荷储”智慧能源管控取得阶段性成果，初步实现了“煤电、绿电、网电”灵活安全互济，油气生产用电绿电占比首次超过15%电、绿电、网电”灵活安全互济，“主网、配网、微网”高效协同互动，探索形成了油气领域能源清洁开发高效利用的“胜利经验”。

在目前电力市场10%现货交易比例下，该公司实现油田自发绿电全额消纳，油气生产用电绿电占比首次超过15%。

同时，该公司积极融入油田绿色产业发展，在承担共计265兆瓦光伏电站运维管理的基础上，主动承接孤东106兆瓦光伏项目电力配套建设和油田5个共计11.8兆瓦分布式光伏站建设，实现了光伏电站规划设计、工程建设、运行管理的一站式服务。

该公司着眼油气开发与新能源发展的需要，打破油田当前电网外部电源支撑薄弱、外输通道受限的被图为员工对220千伏九孤线进行登杆检查并安装线路可视化装置，实现油田主干线路可视化全覆盖动局面，使电网结构形态适应油田新型电力系统建设需求。

该公司在2023年9月15日开始陆续从国网引入12条新的220千伏主电源，实现主电源线路数量、能源交互效率“两个翻番”，形成能源互联、稳固可靠、运行方式灵活高效的油田电网新构架。

技术应用/TechnologyApplication随着油田开发进入中后期，地层能量也逐渐下降，大多数油井开采速度大于地层供液能力。

为了提高单井产量，部分油井加快了抽汲速度，但是过快的抽汲速度并没有带来产量的提高，反而提高了耗能并降低了系统效率；同时，由于井下供液能力不足，致使井下抽油泵的充满程度不足、充满系数低，导致抽油机上行时泵筒不能完全充满，使游动阀到泵内流体液面的空间内形成一个低压区。

在抽油机下行时，游动阀在低压区无法打开，当遇到泵内流体后，游动阀迅速打开，载荷从抽油杆柱转移到油管柱上并产生液击现象，导致系统寿命降低、能耗增加[1]。

随着油田开采技术的发展，变频技术已在油田上广泛应用，赵来军提出变频器向闭环控制、智能诊断方向发展的思路[2]。

为使油井达到供排平衡，降低油井因供液不足而造成的产量下降和能量浪费，闭环控制技术开始在多家油田应用，并取得了一定的节能效果[3-4]。

2011年，柔性控制技术在游梁式抽油机上应用，达到了抽油机变速运行降低油井能耗的目的：在单周期运行过程中，通过改变曲柄运动的周向加速度，自适应调整曲柄轴承受的扭矩值和扭矩分布的变速策略，实现降低扭矩峰值和峰谷差值[5]。

多数专家学者对变速运行在油田现场应用情况进行了分析评价和运行理论的研究，均得出变速运行有利于改善抽油机系统运行和能耗的结论[6-10]。

为了解决油田低效井的能耗问题，在华北油田推广应用了变速智能控制技术，并根据各单井目前生产状况及地面设备情况对闭环柔性控制装置后期调试重点进行分类：一类井，泵效低，重点进行闭环控制，合理动态调整冲速；二类井，有一定供液能力，综合采用闭环+柔性控制；三类井，供液能力较好，重点采用柔性闭环，优化工况。

1抽油机变速运行的技术特点1.1技术方案通过闭环控制技术实现抽油机井运行冲速的实时调节，达到供排协调；通过柔性控制技术控制电动机转速实现抽油机井运行的“按需输出”，优化单抽汲周期内系统的运行速度及加速度，提高泵的充满程度，提高泵效及油井系统效率。

华北油田生产工艺华北油田是中国境内最大的油田之一，位于华北平原地区，主要产油层为渤海油层和河北岩溶油气藏，生产工艺包括勘探开发、钻井、提高采收率等多个环节。

勘探开发是华北油田生产工艺的第一步。

在此阶段，勘探人员会充分利用现代地球物理、地质、化学等科学技术手段，通过地震勘探、电磁勘探、地磁勘探等方法找寻潜在的油气藏。

通过勘探评价和油田地质勘探，确定油藏的储量和盈利能力，为后续的钻探和生产提供依据。

钻井是华北油田的生产工艺中的重要环节。

钻井作业是将钻杆、钻头等工具通过旋转、冲击和押压等方式，将地表以下的地层钻透，并取得地层样品和地层数据。

根据勘探结果，选择合适的钻井位置和井段，进行钻井工作。

在华北油田中，由于油气藏的地质条件较为复杂，钻井的难度较大，需要高素质的钻井工程师和现代化钻井设备的支持。

提高采收率是华北油田生产工艺中的关键环节之一。

华北油田的油气藏大多处于高渗区域，特殊的油气藏性质和地质条件使得单井初采率较低。

因此，提高采收率成为华北油田生产过程中的重要目标。

提高采收率的方法有很多，包括注水、压裂、聚合物驱替等。

其中，注水是提高采收率的主要手段之一。

通过将处理过的地下水注入到油层中，增加油水相的排油方式，从而提高油田的采收率。

此外，压裂是另一种常用的提高采收率的方法。

通过向油层内注入高压液体，将油层裂缝扩大，增加油流通道，从而增加油井的产能。

此外，油井的评价和管理也是华北油田生产工艺中的重要环节。

通过对油井的评价，可以了解油井的产能和采收率，从而为后续的生产工作提供依据。

而油井的管理则是确保油井能够持续产出的关键。

包括进行常规检修、设备更换、管道维护等工作，以保证油井的正常生产运行。

综上所述，华北油田的生产工艺主要包括勘探开发、钻井、提高采收率和油井管理等多个环节。

通过这些工艺的运用和完善，可以高效地开发油田资源，提高油田的采收率，为国家能源供应和经济发展做出贡献。

华北油田精细化管理曾经原油产量位于全国第三位的华北油田,开发始于上世纪70年代,并于1978年产量达到1723万吨,至2003年累计生产原油亿吨;但由于历史原因和特殊的地质条件,华北油田在连续10年产油1000万吨以上之后,于1987年进入快速递减阶段,1998年年产降至400万吨;原油产量在较短时间内出现的巨大落差,让以油气生产为生的企业面临重创;特别是在集团公司重组改制后制定的以效益为中心的原则,使没有多少外延空间的华北油田面临前所未有的挑战;在困难和挑战面前,华北油田人不等不靠,按照集团公司和中油股份公司制定的工作目标,提出“向管理要效益”的经营思路;在过去的4年里,华北油田分公司实施精细管理,积极探索,从上至下建立起全新的经营理念,形成了一套有效的成本控制方法;在油气勘探生产中,华北油田通过实施一系列精细管理措施,不但使产量下滑局面得到遏制,而且使生产成本得到合理控制,油气勘探接连在新的领域取得突破,生产经营出现了较好的发展势头;鉴于华北油田在精细化管理上的成功,对其经验进行总结和探讨,笔者认为应从以下三个方面着手进行：一、华北油田分公司的精细管理能够取得成功的原因：首先,认清形势,明确目标：面对错综复杂的矛盾,华北油田经过几年的不断探索,从理清企业发展思路入手,一切从华北油田实际情况出发,决定在管理上采取革命性措施,实施精细管理,建立并完善了“全方位整体优化、全要素经济评价、全过程系统控制”的精细管理体系,实现了老油田新管理的突破;第二,管理全面化、规范化：由于华北油田把细化管理单元延伸为全方位整体优化,把量化考核指标延伸为全要素经济评价,把管理主体责权利相统一延伸为全过程系统控制;华北油田将精细管理的内容进行规范,使其更准确、更简明、更好操作;细分管理单元,量化考核指标,管理主体责权利统一;第三,把精细管理作为一项系统工程贯穿于生产经营全过程：精细管理涵盖投资、成本、生产现场、勘探开发技术研究和思想政治工作等各个方面,让企业管理工作的更系统化;这一管理思路的深化,让“精细”融入到了生产经营过程中投资项目管理、精细成本管理、精细勘探开发管理、精细生产现场管理的每一个环节,从而达到以“人、财、物”为主体的高效运转,增强了企业管理运作的控制力;第四,华北油田总结出来的“四个坚持”,就是思想认识上的深化,并转化为行动：大力实施全方位整体优化,不断提高勘探开发整体效率；大力实施全要素经济评价,不断提高勘探开发整体效益；大力实施全过程系统控制,不断提高勘探开发整体效益;二、华北油田分公司的精细管理中运用的管理原理：1.使用了系统原理全方位整体优化、全要素经济评价、全过程系统控制;其本质是以强化管理促进发展方式转变,推进内涵式、集约化的可持续发展；核心内容是以制度和标准为指引,以风险控制为前提,以效益最优为目标,组织企业各管理单元精确、高效、协同和持续运行,以获得更高效率、更高效益和更强竞争力；关键要素是统筹规范、细化优化、技术创新和全员参与;体现在：全方位整体优化：由“一体化统筹、规范化运作、标准化管理”三方面构成;这是对油田发展和企业管理的战略把握和整体考量,主要是通过组织制度安排和管理运作协调,对企业资源进行全方位系统优化、科学配置,提高全系统运行效率,实现整体、全方位的最优化;全要素经济评价：由“持续绩效考核,经济技术评价,突出整体效益”三方面内容构成;这是从成本投入、资本回报、技术分析等全要素层面,对企业进行综合经济效益和综合管理效率考核评价,体现了精细管理对人和事的细化、精确的管理;全过程系统控制：大力实施全过程系统控制,不断提高勘探开发整体效果;由“构建一套体系,实施全方位控制,提高三种能力”三方面构成;这是通过建立科学有效的管控机制,来规范人的行为和事的过程,实现对管理单元、管理主体、管理流程等全过程的控制、约束和检验;应用科学管控机制,强化勘探开发管理和操作员工行为、油气开发生产预期目标、勘探开发工艺效率指标的控制约束,实现勘探开发过程健康、安全、环保,生产运行过程平稳、高效,开发系统效率明显提升,推进企业安全发展、清洁发展、节约发展;方法及效果：应用HSE系统管理平台,有效控制生产经营过程；应用指标系统管理平台,有效控制油藏开发过程；应用效率系统管理平台,有效控制开发工艺流程;2.使用了人本管理原理首先在管理中,把人看作最主要的管理对象和最重要的资源,确立以人为本的指导思想及依靠广大员工实现组织发展,运用各种激励手段,调动和充分发挥人的积极性和创造性;例如：“两全激励法”是第四采油厂为提高员工素质、提高劳动效率而实行的薪酬办法;“两全激励法”本着“按劳分配、效益优先”和向有突出贡献人员及生产过程中苦、脏、累、险岗位人员倾斜的原则,采取的全额薪酬浮动和全员动态管理办法;其次,华北油田分公司在推行精细管理时,一直把员工视为落实精细管理的主体, 坚持以人为本,全员参与,充分发挥广大员工的主观能动性,让每一名员工都承担起精细管理的执行者和监督者两种责任;在与困难作斗争的过程中,这个分公司逐步形成“在挑战中创新”的企业精神,建立了“精细管理、全员创新”的经营理念,员工能够认同油田分公司提出的发展目标,遵守各项管理规定,推动企业走出困境,这是实施精细管理、推动科学发展的决定因素、力量之源;3.使用了权变管理原理管理体制的权变：细化现场管理,把员工的积极性调动起来;有以提高采收率为主的“一组一策”基层现场生产管理模式,有激励员工奋发向上的“六分四段”采油井站管理模式,有提高员工节约意识的“五单核算”及“成本树管理法”成本节约管理模式;这些具体到岗位的做法,提高了管理效益;4.使用了创新管理原理坚持与时俱进,开拓创新,在实践和发展中解决前进道路上遇到的问题;这是实施精细管理、推动科学发展的不竭动力;创新管理理念,促进了华北油田发展方式的转变,使油田勘探开发走出低谷,油气生产箭头向上,原油产量连续5年稳定增长,为油田科学发展闯出了新路;技术创新：“一井一剂一工艺”是采油工艺研究院在油田开发技术服务中应用的服务法,是以单井为基本研究单元,精细化学药剂的配方研究和工艺研究,使每一口井享有一种配方,得到一种工艺;总而言之,“精细”拓展了华北油田生存发展空间,低投入高回报、低消耗高产出、低成本高效益,让这个老油田充满了活力和生机;三、如何对产品的质量和成本进行有效控制通过对华北油田精细化管理的总结和探讨,并就用于公司中,我认为在控制产品的质量和成本,应该注意以下工作：在产品开发设计过程中,除了选择最佳质量水平外,还应考虑设计阶段的成本,进行质量成本控制;设计阶段的成本一般包括设计规划成本,如调研费用、结构组合费用、条件审查费用等;试制实验成本,如样品试制费用、实验费用、鉴定评审费用等;技术管理成本,例如技术文件的管理费用、情报管理费用、设计管理费用等;上述这些费用既构成产品的设计成本,又是确保和提高产品质量所支付的费用,构成产品质量成本的一部分;产品开发设计质量成本控制的目的就是要以最低的成本设计出质量最佳的产品;产品开发设计质量成本控制的主要内容是：①控制产品质量在适宜水平;通过产品质量最佳水平分析,确定开发设计产品的最佳质量水平;只有这样企业才能取得最好的质量效益,用户才能获取最佳的经济利益,从而保证质量成本的降低;②运用价值工程原理进行工艺的质量成本分析;公差及最后加工的条件对成本的影响很大;过分严格或不必要的公差及最后加工条件的要求会造成不必要成本的增加;分析公差及加工程度的要求以决定能否放宽公差或变换较不昂贵韵材料都可以减低成本;设计人员的概念往往会造成不必要成本的增加;过分地追求完美的产品,使用最好的材料及最佳的工作方法都是造成成本增加的主要原因;应当采用适当的材料、适当的方法、最低的成本制造出符合顾客需求的产品,;而非不计成本地使用最好的材料、最佳的工作方法做出最完美的产品;价值工程所强调的是以最低的成本来可靠地达成效用;价值工程的主要目的在降低成本,但降低成本并非偷工减料或降低品质,主要是消除不必要的成本和过度的品质;所谓过度的品质就是超过能达成产品机能所需要的品质,由过度品质所造成的成本属于不必要的成本;③加强设计的论证和评审,以保证产品的设计质量,实现预期的质量目标、设计论证和评审是开发设计新产品各个阶段决策的重要依据,根据评审结论,决定下阶段的工作方向和目标;为了做好论证评审工作,必须合理、正确地选择评价目标、确定各阶段的评价对象,并对产品或系统的功能、效果等进行科学的测定,然后根据评价标准作出审定结论;通过加强设计的论证和评审,可以防止设计试制过程中的大反复或停滞不前被迫下马等被动局面,并能将设计成本控制在最低水平;④加强样品的试制和试验,保证产品设计质量的完善;样品的试制和试验是对设计工作质量的最好验证,是设计过程中的一种早期报警的重要形式,通过试制和试验考核,可以暴露出在设计中难以预料的问题,及早发现、予以修正,从而完善产品的设计质量,可以降低产品的设计成本;⑤加强技术文件的管理,控制技术管理成本;技术文件包括设计图纸、产品配方、工艺规程、产品技术条件、产品说明书等,技术文件是制造过程生产技术活动的依据,也是质量管理的依据;因此,加强技术文件的管理,要做到技术文件正确、完整、统一和清晰,保证技术文件的质量;。