龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
浅谈石油石化信息化
作者：周雪静 石阳
来源：《中国信息化》2019年第07期
2010年德国政府率先提出“工业4.0”，后进一步发布了《工业4.0战略》、《工业4.0标准化路线图-V1.0》和《工业4.0标准化路线图-V2.0》。美国政府于2011年发布《先进制造伙伴计划（AMP）》，提议创造制造业就业机会，并投资新兴技术，2012年《美国制造业复兴计划》和《美国制造业创新网络》发布，并提出全国性创新网络的构建。自2009年以来，日本提出了《日本制造业》、《创造新产业、新市场的倡议》。法国政府发布了《新工业法国计划》、《新工业法国2.0》。欧盟也于2014年提出了《地平线2020计划》。
在“十三五”期间，我国的相关规划也对企业信息化提出了更高的要求，2015年3月工业和信息化部发布了《2015年智能制造试点示范专项行动实施方案》， 2015年5月19日，国务院印发《中国制造2025》，要求加快智能化建设，实现信息化和工业化的深度融合。
在工业经济发展“新常态”的背景下，当前石油石化的行业发展面临着严峻挑战。首先是产能过剩，目前通用化学新材料、炼油材料等都有明显的产能过剩。二是能耗高，石油石化行业作为能源高消耗产业，对于水力、电力、空气、风力等多种能源均消耗较高。三是安全环保压力大，随着国家对环境治理要求的提高，行业发展环境约束进一步增强。四是成本上升，人力、采购原材料价格的升高导致企业毛利降低。
目前，行业迫切需要研究应对方式，推动石油石化产业高质量可持续发展。从单纯的生产技术角度来讲，需要在生产制造领域探索出一种新型的生产制造模式，能够提高石油石化产品的技术含量，能够应对价格的竞争和成本的压力，改变石油石化行业的传统生产工艺，提高资源利用率，实现安全清洁生产。因此，对企业进行智能化升级改造、实现石油石化信息化与智能化，是企业降低成本、提升效益、减少环境污染、资源有效利用的重要途径。近年来，一批企业积极采用信息化手段，探索未来发展的新路径，取得了一定的成果，本文将从智慧油田、智慧管线和智能工厂三个维度浅谈石油石化行业的智能化行业实践。 （一）智慧油田
石油开采作为石油化工的第一步，其产量、采收率、安全生产等都与石油工业未来息息相关，近年来，由于社会需求、生产规模、原料成分、产品结构等因素变化，油田开采面临诸多挑战：开采储量日益减少、劳动生产率无法提高、开采对环境造成不可逆的危害等等。 为应对挑战，企业开展“智慧油田”项目，对企业进行智能化改造。通过采用专业的管理模式和智能化的技术手段，在石油开采过程中实现对油田动态的全面感知、实时监控，对于即将出现的异常事件进行预警和预测，对于正在进行的开采活动自动操控，并为决策者提供数据支撑。主要进展包括：第一，油田井站一体化数据管控。使用云计算、物联网和大数据等先进技
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
术，实现远程监控和远程操作，应用无人机进行油田作业，有效地对设备运行状态及油品质量进行监督检验。第二，智能化开采。通过虚拟现实技术、智能化导向钻井技术，应用井下节流自动控制系统、智能机器人钻井系统，实现油田设备数据的自动化采集、油田井口的实时监测。第三，系统体系架构高度开放。无论是管线资源管理系統、移动计算系统，还是基础设施安全和快速响应系统，它们都是开放的，使企业的其它信息系统和用户能够共享所有信息，一并实现无缝交互。 （二）智能管线
在过去的几十年中，管道已成为石油产品及其衍生品广泛使用的运输方式。由于数量庞大需要长距离运输，石油行业每年的运输成本通常超过数十亿美元。很显然，管道系统在石油石化行业发挥着重要作用。虽然设置这些运输系统需要的最初投资比较高，但是与其他运输方式相比，比如铁路和公路，它的经营成本是非常低的。即便如此，产品的最终价格取决于它的运输成本，这也使得运输过程的最优化成为了最相关的一个问题。因此，智慧管线成了降低成本的主要思路。
目前来说，智慧管线主要是采用云计算、物联网技术，将实际的石油流与虚拟的信息流结合起来，在地理信息系统和电子标签技术应用的基础上，实现对几万公里管线的全面监测，实时采集获取管线与油品数据，动态分析各种属性数据，及时反馈结果，实现管理决策的科学化与准确化。主要进展包括：第一，运用信息技术，统计处理大量的信息数据，通过信息系统的自动监控功能，解决精细管理与提升效率的协调问题，为决策者展示全过程的管线运行动态，实时掌控管线情况，及时发现问题并采取科学措施。第二，由被动的报警模式转变为主动发现问题，提前预警。构建预警及算法模型，对未来可能发生的波动进行预警，自动产生预警信息，分级推送给相应技术人员和主管领导。通过智能管线的建设，大大减少人工的干预，降低成本，减少了损失。 （三）智能工厂
炼厂作为连接石油开采与油品销售的重要环节，其智能化对于整个石油行业至关重要。通过采用信息化技术，运用工业大数据算法、企业专家规则引擎、异常工况识别模型等创新技术，构建了面向石化企业，具备全面感知、实时分析、预测预警和协同执行四项能力的体系架构，提高主动应对能力与生产的可控性。
近几年来，智能工厂建设如火如荼，主要进展包括：第一，建立了协同一体化的生产管控新模式，提升了资源优化和调度指挥水平，企业建成了炼化一体化全流程优化平台，实现了计划、调度和运行的全过程优化。第二，实现了自动化、移动化和集成化的生产操作控制，提高了生产操作的质量和效率，企业实现了内外操业务的协同，外操人员利用移动终端设备将检测现场异常信息实时传送到总控室，内操人员及时做出判断，并将现场操作信息、工作指示远程推送给外操人员，提高了现场处置事件的质量和工作效率，有效消除了事故隐患，提高了运行平稳率。第三，实现了网络化、模型化的生产运行管理，支撑了生产安稳高效运行。企业建立
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
了远程技术诊断系统，为企业把脉问诊、为技术人员答疑解惑，确保生产设备的稳定高效运行。第四，实现了精细化、协同化的HSE管理，提升了安全环保水平和应急指挥能力。企业建立了总部、企业应急指挥中心、现场指挥部三级应急平台，实现了调度电话、应急电话、对讲机和应急指挥车的融合通讯，现场随时随地实现与指挥中心音视频双向互通，实现信息交换、数据同步、快速应警、综合判断、联动指挥，提高了应急响应、协同处置能力。第五，建立统一的集中集成平台，企业实现工业大数据应用的突破。企业利用集中集成平台，开展了大数据分析应用，实现了对生产报警的提前预警，建立了汽油收率预测模型及操作指导模型，提升催化裂化装置汽油收率。在技术创新方面，采用国产化技术建成4G无线网络，实现语音、视频、数据的互联互通。利用无线网、RFID和智能仪表等物联网技术实时跟踪生产过程信息。利用三维数字化技术，实现在虚拟环境中的生产管理、安全管理和培训管理。
本文探讨了石油石化行业智能化与信息化情况，介绍了智慧油田、智慧管线与智能工厂的进展与成果，作为石油石化行业积极探索智能化的最佳实践，实现了各层次的信息汇通和数据共享，实现了物流、资金流和信息流的统一，为“未来无人工厂”的建设提供了新的思路，奠定了良好的基础。
浅谈石油石化信息化
