徐 超，成行荣，李耀辉，张俊旭

（1.中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 719000；2.长庆油田分公司第一采气厂，陕西靖边 718500）

1 数字化气田技术的发展

在互联网技术、大数据技术和云计算技术发展过程中，对于制造业产业形态的影响比较大，融合工业化和信息化发展可以促进制造业的可持续发展。榆林气田企业注重信息化建设，并且将物联网技术和云计算技术应用到信息化建设中。榆林气田按照总规划的部署要求，推动信息化与工业化的深度融合，实现服务生产的创新性。将气田勘探开发作为企业发展的根本，联合发展效益，推广应用人工智能技术、云计算技术和物联网技术，全面促进数字气田和智慧气田建设。通过信息技术可以实现商业模式和管理模式创新，全面提升管理效率和生产率，还有助于降低油气资源成本，严格控制气田生产的安全性，大力建设高效低碳的能源体系。

数字化气田技术是在信息化与工业化融合管理体系指导下所开展的，联合智能化技术和数字化技术，围绕榆林气田的管理特点，深度融合信息技术和生产业务，发挥出信息化技术对生产业务的支持作用，建立生产运行新模式、安全管理新模式、节能降耗新模式，为气田安全与环保运行提供保障。

2 数字化技术在榆林气田安全生产中的应用

2.1 数字化巡检方式

传统训练方式的任务量比较大，工作环境恶劣，夜间巡线的时间比较长，会相应加大人力成本，危险性比较高。通过应用云计算技术和大数据技术，可以建立数字化管理平台和设备识别标签，在生产运营过程中实现远程控制管理和无人值守管理，对整个生产组织进行优化，全面提升巡检智能化水平。同时可开展标准化和定量化的巡检工作，全面提升巡检效率和效益。

榆林气田井站人员采用数字化管理平台制定生产计划，应用移动终端对现场巡检点和电子标签信息进行扫描，同时在移动数据终端中存储巡检结果，将巡检结果传输到网络平台上。生产调度人员可以按照上报问题，将不同任务工单发放给员工，员工需要确认执行工单，确保生产作业区域的标准化与规范化管理。图1为榆林气田数字化管理平台的工作流程。

图1 数字化管理平台的工作流程

2.2 智能监控

（1）管网智能化监控：榆林气田配置管理系统采用集成数字采集与监视控制系统，通过三维可视化方式查看管线压力温度和流量等参数，同时可绘制实时曲线和历史曲线，便于业务人员对管网运行状态进行分析。配置管理系统可以统一整合区块内的管网信息、产量信息和生产调度信息，将信息提取到一张图纸上，为后续辅助决策和指挥调度提供参考，按照不同层级提供相应的信息。生产管理人员可以通过管理管道生产状态，监测场站，对场站生产现状进行合理化调度，维护生产过程的安全性。

（2）场站智能化控制：在榆林气田数字化管理平台上，应用场站数据采集与监控管理系统、视频监控系统、远程数据终端，可以全面展现出场站的生产运行信息。按照中心站作业区和气矿级开展分层管理，同时确保生产人员和管理人员通过交互方式查看生产数据。此外，系统可支持远程监控和同步超限报警，提升流数据可视化水平、空间数据库可视化水平、虚拟现实可视化，全面提升场站运行的安全性和可靠性。图2为数字化平台监控可视化。

图2 数字化平台监控可视化

（3）泄漏智能化检测：管道泄漏监测主要是针对泄漏与扩散事故所开展的专业预警技术，通过三维方式显示出管道生产数据、管道走向和地理信息；同时可以读取泄漏监测软件的数据库信息、分析风险等级、优化系统监测技术和布局；预测预警管道泄漏的扩散范围；联合管道现场工程技术要求，制定相应的泄漏监测系统方案。管道泄漏监测技术包括数据处理功能、成果计算功能、绘图功能和报告输出功能。当前国际上所存在的泄漏检测方法比较多，且不同方法均具备优势特点，在泄漏检测之前，按照具体环境与要求合理选择泄漏检测方法。泄漏检测所常应用的技术包括光纤监测技术和次声波监测技术。

3 云计算和大数据存储诊断

云计算平台属于新型数据存储平台，很少应用于管道和场站领域。该平台的原理在于将数据分配到计算机群上，通过互联网技术访问系统数据。云计算的存储量比较大，具备可扩展优势，所以可以计算和存储气田场站的设备状态信息。传统管道场站信息主要为物理数据，例如流量参数，温度参数和压力参数，且数据存储于结构化查询语言的数据库中。在数字化气田发展过程中，可以对视音频、环境信息、地理图片等数据进行监测，并将其作为设备监测数据的重要组成。由于监测数据量不断增长，当混合其他数据时，传统数据库将不能进行存储和处理。

在气田场站设备中，具备数据分析和智能诊断功能。设备状态监测的数据比较多，且具备复杂性和多样性特点，因此在大数据背景下无法应用传统数据分析算法。由于输气管道场站设备比较多，极易产生相互干扰影响，发生故障问题时，会对其他设备运营造成影响，此时需要通过大数据挖掘技术处理设备信息，及时发现异常数据，对故障设备进行识别。通过故障设备状态信息，可以智能判断和分析故障来源与形式，按照诊断结果降低故障强度，采取有效措施予以处理。

4 结束语

气田数字化技术可以全面应用智能化技术、信息化技术和自动化技术的优势，有效融合工业化与信息化，同时将传统人工巡检方式转变为智能化巡检模式，建立管理链条、信息传达与问题处理的闭环结构。由于数字化气田处于初步发展阶段，在具体应用中还存在较多问题，所以技术人员必须深入研究和分析数据传输存储安全操作等内容。数字化气田场站可以转变传统管道管理模式，有助于提升管理效率，促进资源优化配置，因此会成为气田未来发展的主流。