近日，中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司(簡稱采油公司)攜智能協(xié)同作業(yè)、工藝數(shù)字化設(shè)計(jì)、在線運(yùn)行監(jiān)測、安全管控、能效平衡與優(yōu)化、數(shù)據(jù)治理與流通六大應(yīng)用場景入選2023年度智能制造示范工廠揭榜單位和優(yōu)秀場景名單。據(jù)悉，這些智能化場景主要應(yīng)用于海上浮式生產(chǎn)儲卸油裝置(FPSO)，使裝置生產(chǎn)系統(tǒng)在操作運(yùn)維上更加精細(xì)高效，提高工藝操作決策效率30%以上，降低人員勞動強(qiáng)度10%以上。六大場景的搭建旨在提高FPSO海陸交互能力，通過強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)勢互補(bǔ)，形成“1+1>2”的聚合效應(yīng)。

　　“六大應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)了海上減員、設(shè)備故障率降低，每年新增市場收入超千萬元，顯著增強(qiáng)了市場競爭力?！焙Ｓ桶l(fā)展采油公司副總經(jīng)理胡陳表示。

　　智能協(xié)同作業(yè)：使運(yùn)營模式由傳統(tǒng)變智能

　　海上油氣生產(chǎn)具有距離陸地遠(yuǎn)、技術(shù)需求高、通訊條件不穩(wěn)定等特點(diǎn)，導(dǎo)致海洋油氣生產(chǎn)以孤島式生產(chǎn)模式進(jìn)行。傳統(tǒng)海上油氣生產(chǎn)操作只能依賴現(xiàn)場人工操作，模式單一，人工成本及維修成本較高。并且，海上油氣生產(chǎn)設(shè)施建立了多種工業(yè)控制、監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)格式不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)積累量大，不利于海陸數(shù)據(jù)高效互通。為此，采油公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制了基于岸基一對多協(xié)同智能運(yùn)營的遠(yuǎn)程監(jiān)控。該場景建成國內(nèi)首個FPSO陸地智控中心和FPSO智能管理平臺，打造基于“海陸雙中心”一體化協(xié)同運(yùn)營生產(chǎn)的智能FPSO。

　　據(jù)介紹，該場景可實(shí)現(xiàn)在陸地對2條FPSO進(jìn)行協(xié)同運(yùn)營管理，為海上少人化運(yùn)營提供了技術(shù)基礎(chǔ)，通過預(yù)知性維修，故障智能診斷、遠(yuǎn)程分析等方式助力設(shè)備管理能力提升，綜合降本可達(dá)13.5%。智能協(xié)同作業(yè)場景構(gòu)建智能、安全、高效的FPSO生產(chǎn)操作運(yùn)營一體化模式，實(shí)現(xiàn)海上設(shè)施管理從傳統(tǒng)向數(shù)智化轉(zhuǎn)變。

　　工藝數(shù)字化設(shè)計(jì)：使生產(chǎn)指揮由被動變主動

　　海油發(fā)展采油公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，對原油處理生產(chǎn)工藝進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)，能夠在加強(qiáng)資源綜合利用的同時降低生產(chǎn)成本。另外，現(xiàn)場生產(chǎn)出現(xiàn)問題后，原有的處理模式常處于“出現(xiàn)問題、分析問題、解決問題”的被動應(yīng)對形式。因此，通過開展流程工藝數(shù)字化設(shè)計(jì)，能夠有效將被動變?yōu)橹鲃?，?shí)現(xiàn)對生產(chǎn)問題超前預(yù)警調(diào)控。

　　該公司通過在海上FPSO應(yīng)用工藝數(shù)字化設(shè)計(jì)場景，建立了全流程高精度數(shù)字孿生模型，員工能夠時刻掌握工藝系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的實(shí)時動態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)風(fēng)險和故障，提前計(jì)算最優(yōu)控制參數(shù)、對歷史故障工況復(fù)盤、操作與能耗優(yōu)化，工藝操作決策效率提高30%以上，人員勞動強(qiáng)度降低10%以上。

　　在線運(yùn)行監(jiān)測：使故障檢測由線下變線上

　　單點(diǎn)柔性立管是海上油氣生產(chǎn)的關(guān)鍵部件，負(fù)責(zé)FPSO油氣的輸送任務(wù)。但受海浪海流影響，其會有一定的運(yùn)動幅度，長時間運(yùn)行會因疲勞、老化等產(chǎn)生故障，影響整個采油平臺甚至油田的正常生產(chǎn)。常規(guī)的故障檢測方式只能采取水下機(jī)器人及蛙人的水下目視檢查，操作成本大，故障檢出率低，檢測頻次低。采油公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，通過在線運(yùn)行監(jiān)測單點(diǎn)柔性立管健康狀況，可及時發(fā)現(xiàn)應(yīng)對潛在故障風(fēng)險?；趯?shí)際生產(chǎn)需要，他們搭建了在線監(jiān)測軟硬件平臺，建立柔性立管腐蝕診斷、監(jiān)測與分析模型，研發(fā)了FPSO單點(diǎn)柔性立管全維安全測控系統(tǒng)，對單點(diǎn)柔性立管進(jìn)行遠(yuǎn)程在線監(jiān)測和不停產(chǎn)腐蝕定位；建立了柔性立管腐蝕診斷、監(jiān)測與分析模型，為柔性立管的完整性管理提供全面解決方案。

　　采油公司通過對海上FPSO“海洋石油111”兩根柔性立管環(huán)空冒氣孔內(nèi)氣體進(jìn)行在線分析，獲取了壓力、溫度、流量3種參數(shù)，通過匹配故障預(yù)警模型，實(shí)現(xiàn)在線分析與動態(tài)預(yù)警。

　　安全管控：使安全管控由單一變多元

　　海上FPSO存在模塊改造增重情況，惡劣海況、裝載需要優(yōu)化造成船體結(jié)構(gòu)損傷，風(fēng)浪流環(huán)境對船體結(jié)構(gòu)的影響也很難預(yù)測。采油公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制船體狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，對生產(chǎn)現(xiàn)場加裝智能攝像頭、結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測裝置、系泊監(jiān)測裝置，建設(shè)了一套智能安全監(jiān)控系統(tǒng)，針對人員、作業(yè)、風(fēng)險、巡檢、記錄5個方面，提升了海上FPSO預(yù)先識別、分析和預(yù)警的安全管理能力，有效解決了監(jiān)測手段單一缺乏智能元素的問題。

　　該系統(tǒng)通過尾輸鷹眼攝像頭，實(shí)現(xiàn)對尾輸區(qū)域邊界入侵的實(shí)時監(jiān)控，避免碰撞事故的發(fā)生，提升設(shè)施安全性；實(shí)時掌握船體強(qiáng)度狀態(tài)，提升船體結(jié)構(gòu)安全性；通過對外輸環(huán)境、船舶及軟管狀態(tài)監(jiān)測，及時掌握外輸實(shí)時信息和外輸軟管健康狀況，提升外輸作業(yè)安全性。

　　能效平衡與優(yōu)化：使能耗統(tǒng)計(jì)由片面變?nèi)?/strong>

　　能耗統(tǒng)計(jì)是海上FPSO人員需每天必做的工作。為此，采油公司團(tuán)隊(duì)專門搭建海上FPSO智能化綜合能效管理系統(tǒng)，應(yīng)用了能效平衡與優(yōu)化場景，解決了重點(diǎn)能耗設(shè)備運(yùn)行工況、能源使用效率監(jiān)控及分析手段不足的問題，也為下一步的節(jié)能技改提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。

　　該系統(tǒng)使海上FPSO實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)智能化數(shù)據(jù)采集、電能質(zhì)量分析、重點(diǎn)生產(chǎn)能耗設(shè)備、重點(diǎn)工藝流程和重點(diǎn)用能環(huán)節(jié)的能效分析和對標(biāo)管理，員工可在更長周期內(nèi)全面了解裝置電能質(zhì)量情況，對發(fā)電機(jī)組能效、重點(diǎn)能耗設(shè)備能效進(jìn)行全面評估。

　　數(shù)據(jù)治理與流通：使數(shù)據(jù)治理由繁雜變高效

　　海上FPSO每天會產(chǎn)生大量的動靜態(tài)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)分析需求量日益增加，亟需運(yùn)用高效的監(jiān)管報送、信息展示、精準(zhǔn)運(yùn)維、決策支持、風(fēng)險控制、績效考核等運(yùn)營管理手段對數(shù)據(jù)進(jìn)行治理。基于現(xiàn)狀，采油公司應(yīng)用數(shù)據(jù)治理與流通場景，成功開發(fā)了適用于海上FPSO的報表治理軟件。

　　采油公司科創(chuàng)與數(shù)字化部數(shù)字化經(jīng)理?xiàng)畈ń榻B，他們將自主開發(fā)的報表治理軟件安裝至海上FPSO“海洋石油111”，對其日常報表數(shù)據(jù)實(shí)施治理，實(shí)現(xiàn)無編碼形式設(shè)計(jì)，擁有強(qiáng)大的報表展示功能，同時還能提供完善的報表權(quán)限管理和報表調(diào)度管理。報表治理軟件投用后，表格數(shù)量由以前的350張縮減為現(xiàn)在的46張，有效歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)入共近8萬條，極大減少了現(xiàn)場業(yè)務(wù)人員的工作量，數(shù)據(jù)調(diào)用和管理更加高效。