□ 文/王东旭 赵伟兰

作者单位：中国石油长庆油田分公司第四采气厂

中国石油长庆油田分公司第四采气厂地处我国第二大盆地——鄂尔多斯盆地，管护矿权面积3.41万平方千米，目前开发与管理7个区块，面积合计5907平方千米，探明及基本探明地质储量6522.3亿立方米，动用储量1891.2亿立方米，探明储量动用程度29%。截至2018年底，该厂共投产气井2718口，日产能力1696万立方米，生产天然气54.15亿立方米，累计生产天然气383.5亿立方米。

面对“三低”气藏给传统采气企业可持续发展带来的严峻挑战，采气四厂在“两化融合”发展蓝图指引下，围绕“建设智能化采气厂”发展愿景，把握智能技术先行先试机遇，积极探索“两化融合”基础上新型运行方式，以核心能力塑造和培育为着力点，以一体化运营平台整合优化为主要载体，创新“两化融合”战略实施策略，在技术融合、业务融合的基础上，着眼于产业衍生升级，打造了具有自动化、数字化、智能化特征的“没有围墙的现代化采气工厂”。通过四大维度智能化建设实践，该厂智能采气厂建设进程不断加速，天然气年产量保持在50亿立方米以上，降本增效成绩显著，连续多年超额完成年度生产建设任务，成为“稳油增气”的骨干单位，为助力长庆油田“二次发展”发挥了重要作用。

在基于“两化融合”的智能化采气厂建设过程中，采气四厂形成了四大创新点。一是通过实践证明，实施“两化融合”发展战略，是传统采气企业破解可持续发展瓶颈、创新发展模式和实现转型升级的有效途径。二是明确了竞争优势和核心能力的具体内容，构建了“两化融合”核心能力体系，形成战略的逐级支撑，为采气企业准确把握可持续发展具体内涵，丰富和完善企业能力建设提供了参考。三是提出了“两化融合”特色化实施策略“飞雁模式”，为采气企业避免信息化与实际脱节，探索实用的融合实施策略提供了方法论。四是通过横向专业化、纵向一体化的运营平台建设，揭示了实现平台一体集成的基本经验，为建设智能运营平台提供了有益探索和现实样本。

一、实施背景

（一）确保企业可持续发展的需要

苏里格气田资源禀赋差、单井产量低，“三低”条件下传统采气生产“广种薄收”式的数量型增长方式难以持续，资源驱动、劳动密集等“内核”问题，使企业可持续发展面临挑战；另一方面，通过智能感应、自动操作、数据集成、智能应用等众多途径，信息技术在减少用工总量、降低劳动强度、提高劳动效率、高效协作方面形成了独特的应用价值。如何运用信息化手段，采取高位嫁接、综合集成的策略，走高效集约、能力驱动的新型工业化道路，破解发展瓶颈，成为确保采气厂可持续发展的需要。

（二）推动企业技术进步的需要

信息化推动了工业领域业务流程再造和组织变革，促成了运营模式的不断优化；提高了生产效率，降低工作强度，使人力资源优势得到了充分发挥；突破空间和距离的限制，远程作业和实时监控，大幅提升了作业质量和效率，本质安全得以全面实现等一系列令人瞩目的成就，如何有效利用信息技术带来的新工艺、新装备、新型解决方案，与采气生产技术、采气业务和经营管理活动相结合，改革传统分散低效、简单粗放的采气生产方式、助力工业化水平升级，成为采气企业技术进步的需要。

（三）提升企业管理水平的需要

信息技术的深度应用使传统工业企业价值创造过程控制呈现集中、统一、精细、高效的特点，企业运行方式从例行化管理转变为例外式管理，极大提高了管理效率。此外，为各职能管理的专业化发展和一体协同提供了自动、智能的有利条件。如何科学应用信息技术创造的丰厚红利，克服传统采气企业行政化管理、专业性不足、灵活性低、信息无法共享、战略协同困难等短板，保持专业化、精细化运行，实现降本增效、减人减负的管理诉求，成为采气厂管理提升的必然要求。

二、实施内涵

智能化采气厂建设，是从破解苏里格“三低”资源开发困境和采气厂可持续发展瓶颈出发的，依据“两化融合”体系要求，以“打造中国石油智能化采气厂”为发展愿景，围绕可持续发展优势的形成，以采气厂核心能力体系建设为着力点，统筹内部价值链全部活动，综合集成自动控制、物联网、互联网、大数据、云计算，以及现代通信等多种工业和信息技术，依托前端（作业生产）、中端（指挥预警）、后端（综合管理）一体化运营平台的整合升级，在“高效建设、有序推进、严格考核、培养能力”特色化实施策略指导下，通过战略创新、运营创新、技术创新、管理创新和文化创新，探索建设数字化、自动化、智能化采气企业的全方位创新实践体系。

该实践体系以“两化融合”为核心，通过体系建设（发展规划体系）、载体建设（一体化运营平台）、路径建设（特色实施策略）、能力建设（核心能力体系）四大建设内容，初步完成了向智能化采气厂的转型升级。其实质是以提升工业化水平为牵引，信息化为驱动，利用新一代信息技术与采气技术和企业运营的深度结合，加速传统天然气生产方式的转型升级步伐，构建高质量、可持续发展新型采气业态的系统化改革与创新。

三、主要做法

（一）体系建设——“两化融合”整体发展规划

一是通过编制《采气四厂“两化融合”发展规划》，确定了标准化、自动化、一体化、集约化作为企业发展转型的根本方向，以“打造中国石油智能化采气厂”作为企业愿景。二是以技术融合和业务融合为重点，通过“生产运行力、经营控制力、资源拓展力”三类核心能力的培育，使之成为“效率优势、成本优势、可持续优势”三项发展优势的有力支撑，明确了两化融合的具体目标和直接抓手。三是按照“以我为主，为我所用”的基本定位，坚持“问题导向、需求定位、自主研发、快速推广”的信息化建设原则，把实用可靠作为前提，系统推进作为方法，能力延伸作为核心，建设精品项目、深化专业功能、提升质量效益、增强研发能力。四是以“减轻劳动强度、提高工作效率、降低运行成本、确保本质安全”为主线和着眼点，通过初始探索、完善应用、提升转变、优化转型四个阶段，以“实现数字化全覆盖、构建两级监控模式、建立完整的数字化管理体系、形成一系列数字化配套技术、打造一支成熟的数字化队伍”五项关键举措为抓手，计划到2020年，全面建成“两级监控、远程指挥、分级负责、系统联动、标准管控”智能化采气厂。

（二）载体建设——“两化融合”一体化运营平台建设

采气四厂在长庆油田公司“生产作业前端、运行指挥中端、专业职能后端”三端框架基础上，把三端联动一体化运营平台建设作为“两化融合”发展战略的关键载体，从纵横两个维度进行深度整合开发：一是以数据产生、采集、共享、应用的逐级深入作为纵向一体化重点，通过数据资源的充分挖掘利用，确保业务与管理活动达到有序协同；二是以企业内部价值链的横向展开，以“解决运营问题”“培育核心能力”为导向，依托一体化平台子系统的自我开发建设，助力职能运行专业化水平的提升。

通过“T”形双维度载体建设，打造了以“作业、指挥、管理三个逻辑界面”“集团统建、公司统建与本厂自建三种系统成分”“地下、地面、空中三维感知空间”“数字化、自动化、智能化三种运行方式”为主要特征的“四个三”一体运营平台，实现了数据采集、数据通信的即时化和共享化，生产管理、指挥调度的在线化，统计与报表的自动化，数据分析与方案改进智能化的一体化运营平台建设目标。

1. 纵向一体化建设。在“数据作介质、流程为主线”建设思路下，通过建立数据采集、数据共享、数据应用、流程再造四个环节的PDCA式闭环机制，确保了运营平台功能的协同一体和持续升级。

在数据产生和采集环节，采气四厂以气井、集输管线、集气站所构成基本生产单元的生产过程控制为核心，确保数字化全面覆盖和上线运行，为数据源头的开掘和日渐完善奠定了运行基础。在数据共享环节，该厂前瞻地开展以数据规范化为目标的采气厂数据治理规划，进一步明确了数据体系的结构、来源、标准、使用与维护等基本规则，通过规定的路径、格式将“前端”平台的即时生产数据与“中端”生产指挥和运行管理系统建立完全共享，形成由作业区和厂级共同监控，作业区负责执行实施，全厂统一调派指挥的生产运行模式。

采气四厂在数据管理上建立了数据的基本分类存贮，并在此基础上实现了贯通“三端”的交叉共享数据库体系；围绕业务和管理工作中的关键点和难点，通过数据抽象和总结归纳，建立了大量问题导向、横跨多个领域的业务模型，用以对特定问题和业务现象的分析。同时，积极引进了大数据技术，开发了成熟的数据挖掘工具，借助数据的深度加工，用数据解释现象、用数据揭示规律、用数据评价结果、用数据优化方案的专业能力建设取得了明显成效。

图1 平台纵向一体化整合示意图

2. 横向专业化建设。在“三端”基础上，采气四厂按内部价值链开发的9大自建系统，涵盖了业务管理与职能管理的关键领域，填补了智能化采气厂高质量运行的应用空白，深化了一体化运营平台的专业功能，加速和促进了企业关键能力的形成。

系统一：自动化控制系统。针对苏里格气田气井、集气站数量多，传统人工巡检方式无法满足生产需要的问题，建成了气田生产自动化控制系统，覆盖了气井、管线、集气站等气田全部生产要素，具备生产数据实时采集、远程控制、无人值守运行、异常紧急切断等功能，一线生产人员在作业区调控指挥中心即可实现气田生产组织工作的监控运行。气田生产迈入数字化、自动化、智能化时代。

系统二：智能机器人巡检系统。智能机器人巡检系统搭载4种探测设备，具备自动导航等6种功能，可全天候对集气站内各类设备运行情况进行自动巡检，实时探测、读取现场设备声音、温度、压力等参数，同步开展自动诊断。

系统三：数字化生产指挥系统。采气四厂立足生产管理实际，自建完成了数字化生产指挥系统，主要包括生产运行调度、安全环保监控、应急抢险指挥和生产物联网四大模块，涵盖了采气生产的27项关键业务环节，切实解决了生产管理实际需求，实现了全厂日常生产业务的组织、记录及统计分析自动完成，减少资料人工录入工作量60%以上。

系统四：地质工艺专家系统。该系统包含地质研究、气藏工程、生产动态、气井管理、集输工艺等6个方面71项功能，把地质、气藏和生产历年积累的大量数据，连同实时运转的动态数据，通过运用业务建模和数据挖掘手段，全面实现了生产动态指标自动计算分析、气井精细化管理、工艺运行及措施的自动分析评估，为指导气田高效开发、开展技术和管理决策提供了可靠依据。

系统五：生产管理APP。该系统立足于采气生产现场实际需求，采取手持终端的方式，易于操作携带，便于信息记录，具备多种通讯接口，可用于定位、取证和数据采集传递。作业人员按照APP标准操作流程进行作业记录，使生产组织和安全监管实现了闭环管理，全面提升了生产组织效率和现场安全管控能力，大幅降低了人员工作量。

系统六：信息协同平台。通过标准化、零代码、可配置的开发软件模块来解决日常流程审批、轻量级业务管理、门户管理、数据报表展示等业务，实现多地办公协同、异地快速审批、自动统计汇总，通过统一平台确保全厂业务流程自动化，使所有业务部门及业务系统之间互联互通和数据共享成为现实。

系统七：QHSE贡献积分管理系统。传统“赶集式”安全文化活动和福利“大锅饭”，难以调动员工的安全生产的积极性。着眼于“评有标准、奖有依据”，采气四厂建立了QHSE贡献积分管理系统。该系主要包括信息公告、安全行为、审核加分、奖励兑现及统计分析5大功能模块，涵盖30个子模块，通过记录员工安全行为历程，提高员工安全工作积极性。目前已经累计收录QHSE项目19000余个，兑换商品260余件，全面实现了安全文化活动的常态化开展，有效促进了中层和深层次安全文化的形成，推进了QHSE体系的全面构建和高效运行，成为智能化采气厂本质安全的重要保证。

系统八：计划管理系统。为提高专项计划及工程项目管理的专业性和规范性，弥补专项计划及工程项目过程管理手段的不足，在充分开展业务需求分析的基础上，构建了计划管理系统。

系统九：员工培训测试平台。针对技术学习和员工培训资源匮乏、培训效率低、培训受众有限、培训效果难以评估的问题，结合业务一体化在线运行对岗位素质多能化的需要，开发了员工培训测试平台。

（三）路径建设——“两化融合”特色化实施策略

“两化融合”实施过程中，采气企业面临着观念和能力的双重制约，迫切需要摸索出高效务实、系统赋能的实施方法论，建立起符合自身实际的战略落地路径。在“两化融合”目标指引下，采气四厂通过动员广大员工，不断克服各种困难和阻力，使企业运营水平实现了持续升华，以自己的奋斗实践阐释了有效落实“两化融合”发展思路，成功建立可靠战略路径的系统方法论——“飞雁模式”。

“飞雁模式”的涵义是，坚持“立足实际、博采众长、自主设计、共享技术”的实施原则，把信息技术作为外部因素，以精准和务实的一体化运营平台建设为抓手，通过严密的分析论证，科学把握实际需求，合理确定建设内容，整合多方技术优势，严格控制建设质量，从而奠定两化融合的系统基础；把员工作为内部因素和系统着力点，以创新型文化氛围的引导和塑造为基础，结合对系统的深度应用体验，全程运用充分的考核与激励，通过内外部因素共同推动企业开展全面变革，实现整体创新能力和全员素质的全面提高。

图2 “飞雁模式”构成示意图

其本质是信息化建设背景下，企业以实际需求为前提，在技术与员工间寻求企业价值最大化的综合人因工程。从“两化融合”战略管理的角度看，“飞雁模式”是保证战略落地生根的实施策略和路径；从企业信息化建设角度看，它是保证各级系统建设“得实效、长见效”的具体方法论。

（四）能力建设——采气厂关键能力体系建设

围绕可持续发展优势，依托一体化运营平台的建设和运行，培育形成了以“生产运行力、经营控制力、资源拓展力”三种一级能力、六种二级能力逐级支撑、相互耦合的核心能力体系。

1. 三维感知能力。在低空应用无人机开展气井、管线综合巡护，在地面利用智能机器人开展集气站内流动巡检，在高空利用卫星遥感图像解释技术替代人工实地踏勘。空天地三维巡检工具的开发应用，大幅降低了用工人数和劳动强度，缩减了运行成本，提高了巡护效率，巡检数据获取更加及时，数据质量更加全面、精准。

2. 自动操作能力。通过气井数字化系统升级和远程开关井技术的突破，实现气井智能分析判断生产状态，自主实施开关作业，解决了从单井到片区大范围开关井作业问题。

3. 指挥协调能力。在全面整合“前、中、后”三端指挥协调功能的基础上，建立了生产指挥2.0系统，以生产管理APP移动终端为主要工具，各级生产管理指令自动流转，各类经营管理日常报表依据标准化模板按设计逻辑自动分析、生成、报送；彻底取消手工填写（录入）信息，基层单位多头上报资料现象完全消失；现场作业实现了全面信息化管理，现场生产组织过程全程得到安全动态监管。

图3 采气厂核心能力体系图谱

4. 数据利用能力。通过数据治理、大数据技术为一体化运营平台功能的丰富完善奠定了坚实基础。在气井生产管理上，建立了气井运行分析数字模型，对气井动静态数据进行实时分析比对，开井时率、气井利用率及压降速率等主要生产指标自动生成；在工艺管理上，在对关键生产环节动态跟踪和智能分析基础上，实现了排水采气智能管理、自动筛选积液井、智能匹配排水采气措施；建立设备电子档案，记录和统计设备从验收、安装调试到日常运行的所有动静态信息。

5. 平台集成能力。通过“问题-评估-整合-升级”的快速循环，强化各专业系统的交互集成，建成了厂、区两级运营平台，使生产运行转向集中监测、集中管理、统筹调度和精确操作的新方式，解决了传统生产流程不清、职责不明、处理不及时、数据手工核算工作量大、纸质流转缓慢的弊端。

6. 系统运维能力。建立涵盖自主运维的完整信息化业务链，是采气厂核心能力培育的重要任务。以系统运行管理、技术分析、现场维护为重点，通过培养采气与信息化“通用型”研发力量及保运队伍，分别形成作业区和厂两级平台专业团队；按照内部市场化的运行思路，以保运制度体系、工作标准体系、绩效考核体系为依托，形成保运运行新局面，解决了依靠外部市场整体成本高、可靠性低、实效性无法保证等一系列质量、成本、效率问题。

四、实施效果

（一）“两化融合”体系有效运行

全面践行“两化融合”体系9项原则，坚守融合发展道路，以技术、装备、队伍、文化的开发和培育为基石，持续细化和培育核心能力体系；全面建立“两化融合”战略循环、要素循环和管理循环三大体系并形成互动态势，通过聚焦“效率优势、成本优势、可持续优势”和“生产运行力、经营控制力、资源拓展力”，从数据的获得与应用出发，以挖掘运营需求带动一体化平台优化，调动和释放全部要素的价值和潜力，大幅精简了组织架构，并依托特色化“飞雁模式”，建立融合过程的精益运营态势，为智能化采气厂奠定了坚实的基础。

按照GB/T 23020-2013《工业企业信息化和工业化融合评估规范》油气企业“两化融合”评估体系，从基础建设、单项应用、综合集成、协同与创新、竞争力、经济和社会效益六个维度，采气四厂2018年底“两化融合”水平自评总得分为75.92分，高于全国平均水平53分和大型企业平均得分61.4分，超过油气生产行业93.29%的企业，整体融合状态处于“起步阶段、单项覆盖、集成提升、创新突破”四级量表的“集成提升阶段”，同级企业仅占企业总数的17.4%，两化融合水平已经处于全国先进行列。

（二） 可持续发展优势逐步显现

1. 发展指标连创新高。为了全面衡量和反映“两化融合”综合成效，采气四厂引入了平衡记分卡（BSC），从财务、企业运营、内部客户、学习与成长4个维度，下设22个二级指标，同时结合二级权重，按照标准量表，把结果与过程、短期与长期共同纳入厂级业绩量化评价的范畴，形成战略性绩效评价模型。评价指标及权重如下表所示。

表1 采气厂综合绩效评价表（BSC）

综合近3年各指标实际数据显示，在财务维度，受两化融合的有效支撑，在年营业收入、内部利润、资本报酬率、经济增加值等关键指标上，呈现明显的逐年递增趋势，而单位操作成本则呈明显下行趋势，企业经营状况持续向好。

图4 2016—2018年采气厂综合绩效评价结果

在生产运营维度，天然气商品量逐年快速递增，2018年生产天然气54亿立方米，累计383.5亿立方米，2008年至2018年，11年间产量增长24倍；2018年新增天然气生产能力11亿立方米，超过目标值29.4%，新井产量贡献率13.3%，超过目标值10.8%，产量增长潜力巨大。另外，电子巡井系统数据全准率达到98.96%，2018年数字化与信息化系统自主维护量已经超过85%，二次维护率、气井系统故障率等各项技术指标均优于委外维护时期，运维成本大幅缩减。

在内部客户维度，一体化运营平台的广泛应用使“两化融合”内部支持率达到99%，信息系统内部满意率达到96.8%，信息化系统使用保持率达到100%，内部协同、服务支持的及时性、有效性得到了本质提升，客户维度保持了近10%的增长率，有力支撑了核心能力和可持续发展竞争优势的形成。

2. 管理水平明显提升。变多层级、事务型、零散化的传统采气生产管理方式，向以数据为驱动，业务流程为纽带，一体化为重要特征，自动化、智能化为主要功能的方式转变，企业管理水平实现了跨越式提升。

一是生产的组织运行产生了根本性变革。依托一体化运营平台，通过整合使组织架构简化为厂—区两级运行体制；以作业区监控中心为主体，建立起“作业区——单井”生产管理模式，生产管理界面实时化前移至气井井口。二是生产运行特征发生了显著变化。基于一体化运营平台的价值创造活动呈现远程化、自动化、智能化的特点，对传统采气企业运营模式构成了颠覆和替代，整体上折射出协同、集约的高级工业化发展特征。三是生产效率得到了极大地提高。截至2018年底，全厂气井数量2718口，人均管理气井4.4口，人均年产量达到886万立方米，提质增效效果明显。人均管理气井数与管线千米数比2016年分别提高26%和31%；日常工作依托一体化管理平台，整体效率提高了20%；作业现场84项纸质记录表单被取消，人员数据录入工作量减少60%，信息记录耗时降低70%，数据分析效率提高30%。四是“两化融合”为本质安全提供了强有力的支撑。安全管理由传统“人防”向“技防”转变，由“经验式”向“智能式”转变，从“现场”向“远程”转变， 从人工作业向自动操作的“四项转变”，确保了本质安全目标的实现。