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油田作為我國(guó)重要的能源產(chǎn)地,對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)具有重要的推動(dòng)作用。隨著新科技時(shí)代的到來(lái),油田應(yīng)與時(shí)俱進(jìn),加快數(shù)字化管理的建設(shè),提高管理水平,為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)提供強(qiáng)有力的能源基礎(chǔ)。本文主要對(duì)油田數(shù)字化管理的建設(shè)進(jìn)行了分析,以供參考。
關(guān)鍵詞:
油田;數(shù)字化;管理;建設(shè)
當(dāng)前數(shù)字化技術(shù)不斷完善并廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)過(guò)程中,油田作為重要的產(chǎn)業(yè)應(yīng)緊隨時(shí)代的發(fā)展潮流,積極建設(shè)數(shù)字化管理,保障油田的管理符合新時(shí)期的發(fā)展需求,進(jìn)一步促進(jìn)油田企業(yè)的良好發(fā)展。
1油田數(shù)字化管理建設(shè)的基本內(nèi)容分析
1.1數(shù)字化管理的基本概念
數(shù)字化管理是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)、電子通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、人工智能化等方面的技術(shù),對(duì)所管理的對(duì)象以及管理的行為進(jìn)行量化,以此實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、服務(wù)、協(xié)作、探究和創(chuàng)新等方面的管理工作以及管理方式的總稱。油田數(shù)字化管理的實(shí)質(zhì)是一套連接地面與井下的閉環(huán)信息采集、雙向傳輸和處理應(yīng)用系統(tǒng),能夠伴隨作業(yè)進(jìn)程實(shí)時(shí)地指導(dǎo)勘探開(kāi)發(fā)方案的執(zhí)行和相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用,是覆蓋所有主要價(jià)值循環(huán)過(guò)程的一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。因此,是涉及勘探、評(píng)估、開(kāi)發(fā)和開(kāi)采領(lǐng)域的各項(xiàng)新興技術(shù),對(duì)油氣資源的整個(gè)生命周期都有重大影響,而其中遙測(cè)、虛擬現(xiàn)實(shí)、智能完井、自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)集成是組建數(shù)字油田的關(guān)鍵技術(shù),而相關(guān)研究表明,數(shù)字油田技術(shù)能大幅度降低石油生產(chǎn)成本,油田平均采收率可從現(xiàn)在的30%提高到50%以上。此外,數(shù)字化管理主要是以管理生產(chǎn)流程為基本目的的信息化系統(tǒng),是油田企業(yè)在信息系統(tǒng)相關(guān)功能的擴(kuò)展和延伸。數(shù)字化管理體系主要包含了三大層次:①以前端基礎(chǔ)的生產(chǎn)模式相關(guān)流程控制為重點(diǎn)功能的生產(chǎn)管理系統(tǒng),這一層次主要是來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)油井、單條管線以及單獨(dú)的采集站等基礎(chǔ)生產(chǎn)模塊的相關(guān)遠(yuǎn)程操控和管理;②處在中段層次的生產(chǎn)管理體系;③針對(duì)后端方面的,以油氣存儲(chǔ)管理、經(jīng)營(yíng)模式相關(guān)管理為核心的支持與決策系統(tǒng)。
1.2油田數(shù)字化管理建設(shè)應(yīng)具備的條件
首先,應(yīng)具有合理確定檢測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)。在油田的數(shù)字化管理建設(shè)中,需要根據(jù)原本油田目前的真實(shí)狀況,與井場(chǎng)的生產(chǎn)工藝手法相聯(lián)系,把降低建設(shè)的成本作為前提,應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)合理的抉擇,將數(shù)據(jù)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化并統(tǒng)一規(guī)劃?rùn)z測(cè)。就油田增壓點(diǎn)數(shù)字化設(shè)計(jì)這個(gè)例子來(lái)說(shuō),這個(gè)站點(diǎn)的生產(chǎn)與管理任務(wù)和所管轄的巡視、保護(hù)工作。密閉分流裝置的連續(xù)液位、收球筒原油出口溫度以及壓力以及泵的入出口壓力以及外輸原油的溫度等作業(yè)時(shí)的真實(shí)數(shù)據(jù),這些都是監(jiān)測(cè)點(diǎn)檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)的關(guān)鍵。必須要立即處理作業(yè)時(shí)的數(shù)據(jù)與采集回的視頻數(shù)據(jù),要確保作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定與安全需要不斷地在增壓點(diǎn)內(nèi)實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控控制輸油泵。以上是監(jiān)測(cè)點(diǎn)需要做好的關(guān)鍵工作。其次,應(yīng)不斷優(yōu)化數(shù)字化管理平臺(tái)。數(shù)字化管理平臺(tái)的建設(shè)與油田的安全環(huán)保密切相關(guān),根據(jù)油田發(fā)展的工藝路線、安全環(huán)保要求以及社會(huì)發(fā)展需求升級(jí)與優(yōu)化數(shù)字化管理平臺(tái)建設(shè)。油田企業(yè)應(yīng)選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的數(shù)字化監(jiān)控設(shè)備,盲目地追求高端的數(shù)字化產(chǎn)品會(huì)增加后期的維護(hù)成本。構(gòu)建數(shù)據(jù)軟件中心和數(shù)字管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)的采集工作要實(shí)施二十四小時(shí)的監(jiān)測(cè)采集,并存儲(chǔ)、探究、分析這些采集到的數(shù)據(jù),及時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果,使數(shù)字化管理更充分地發(fā)揮其重要作用。再者,應(yīng)促進(jìn)管理流程創(chuàng)新。只有極大地提升油田管理水平,才能有效保障石油項(xiàng)目生產(chǎn)力的協(xié)調(diào)性。運(yùn)用最先進(jìn)、最高級(jí)的模式來(lái)搭建油田數(shù)字化管理平臺(tái)并以此為基礎(chǔ),建立各個(gè)工作區(qū)域自身的組織構(gòu)造,以便有效降低管理成本和提升工作效率。
2油田數(shù)字化管理設(shè)計(jì)技術(shù)
2.1油田數(shù)據(jù)采集技術(shù)
傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)采集方式存在諸多的弊端,通過(guò)利用機(jī)械化的采集技術(shù)可以有效增強(qiáng)數(shù)據(jù)的實(shí)效性和精準(zhǔn)性。后期的數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)采集模塊是在油田的數(shù)字化建設(shè)中最為關(guān)鍵的模塊,油田生產(chǎn)時(shí)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)主要有利用溫度變送器采集到的原油溫度數(shù)據(jù)和通過(guò)其他測(cè)量?jī)x器采集到的液面高度數(shù)據(jù)等,可以通過(guò)傳感器與測(cè)量?jī)x表等設(shè)備的開(kāi)展采集,以更好地完成油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集工作。
2.2數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)
將采集完數(shù)據(jù)之后,通過(guò)這個(gè)數(shù)字管理化平臺(tái)供應(yīng)的功能還可以是第三方軟件對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理這是在后期必須要做的工作。通過(guò)這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)控制生產(chǎn)和安全生產(chǎn)的目的。示功圖智能識(shí)別、字圖像處理技術(shù)以及集油管線安全判斷等的信息都是這個(gè)數(shù)據(jù)的處理功能,在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)應(yīng)對(duì)上,這個(gè)數(shù)字化數(shù)據(jù)管理平臺(tái)能夠及時(shí)地將采集到的數(shù)據(jù)用直方圖或者是餅狀圖的形態(tài)展現(xiàn),較為直白直觀的警示相關(guān)的工作者,把作業(yè)的穩(wěn)定與安全做到最好。在數(shù)據(jù)處理上不但可以對(duì)數(shù)據(jù)展開(kāi)較為直白的表現(xiàn)外,而且還可以把最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)當(dāng)作基礎(chǔ),把真實(shí)的數(shù)據(jù)通過(guò)函數(shù)來(lái)表現(xiàn),若是這個(gè)數(shù)據(jù)跟基準(zhǔn)數(shù)據(jù)有很大的偏差,必須及時(shí)提示。就是通過(guò)這一原理來(lái)實(shí)現(xiàn)示功圖智能識(shí)別的設(shè)計(jì)。第一,數(shù)據(jù)傳感器把抽油機(jī)的作業(yè)參數(shù)傳到數(shù)據(jù)的解決中心,利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算,畫(huà)出目前的示功圖,第二,把示功圖跟標(biāo)準(zhǔn)圖作比較且展開(kāi)深入的探析,最終得出當(dāng)前的工程情況,這樣來(lái)警示相關(guān)的工作者必須高度認(rèn)真、負(fù)責(zé)地進(jìn)行操作,確保生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定性。
2.3遠(yuǎn)程控制技術(shù)
油田數(shù)字化管理平臺(tái)采用遠(yuǎn)程控制技術(shù),能夠有效降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度,在很大程度上能夠提升勞動(dòng)生產(chǎn)效率。同時(shí)遠(yuǎn)程控制技術(shù)還能夠遠(yuǎn)程掌控抽油機(jī)的啟動(dòng)和暫停,遠(yuǎn)程調(diào)配連續(xù)進(jìn)行地輸油作業(yè),通過(guò)視頻技術(shù)采集到當(dāng)前工作環(huán)境的視頻畫(huà)面,工作者根據(jù)顯示的實(shí)況,在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施啟動(dòng)或是暫停,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投收球作業(yè),遠(yuǎn)程掌控抽油機(jī)的啟動(dòng)和暫停,進(jìn)一步提高了油田作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。另外數(shù)字管理平臺(tái)還能夠及時(shí)發(fā)展當(dāng)前工作環(huán)境里出現(xiàn)的異常情況,對(duì)工作者進(jìn)行語(yǔ)音的提醒。
3結(jié)束語(yǔ)
總之,數(shù)字化管理是新時(shí)期各行業(yè)發(fā)展的重要途徑,油田企業(yè)要把握好機(jī)遇,轉(zhuǎn)變自身的管理模式,加快數(shù)字化管理的建設(shè),切實(shí)提高管理水平,促進(jìn)石油能源的正常、穩(wěn)定生產(chǎn),進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)綜合國(guó)力的進(jìn)一步提升。
作者:馬強(qiáng) 單位:長(zhǎng)慶油田分公司第一采油廠
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】油田數(shù)字化 主要問(wèn)題 應(yīng)對(duì)措施
“油田數(shù)字化”,是近些年來(lái)伴隨著科技信息的不斷發(fā)展而產(chǎn)生的一個(gè)新興概念,由于其發(fā)展歷史較短,因此,理論界和實(shí)踐界并未對(duì)其給出一個(gè)準(zhǔn)確且全面的定義。單純從促進(jìn)油田原油產(chǎn)出的數(shù)量和質(zhì)量的角度來(lái)看,所謂油田數(shù)字化,是指以采油廠為代表的原油開(kāi)采企業(yè)利用信息基礎(chǔ)設(shè)施以及原油開(kāi)采企業(yè)生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)信息平臺(tái)[1]來(lái)進(jìn)行原油開(kāi)采的一個(gè)過(guò)程。數(shù)字化油田,實(shí)質(zhì)上就是把整個(gè)原油開(kāi)采企業(yè)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體,以原油的包括勘探、開(kāi)采、運(yùn)輸和初處理全部?jī)?nèi)容在內(nèi)的整個(gè)生產(chǎn)流程作為主線,從而建立起一個(gè)系統(tǒng)、綜合的數(shù)字化研究體系,最大限度的實(shí)現(xiàn)原油開(kāi)采的高效化和系統(tǒng)化。
長(zhǎng)慶油田,是我國(guó)第二大油田。近些年來(lái),在公司領(lǐng)導(dǎo)層的正確領(lǐng)導(dǎo)之下,在公司全體員工的共同努力之下,公司油氣年產(chǎn)當(dāng)量連續(xù)以百萬(wàn)噸規(guī)模攀升,凈增長(zhǎng)居中國(guó)石油前列,目前,油氣當(dāng)量跨越5000萬(wàn)噸,排在中國(guó)石油第二位。在當(dāng)前行業(yè)整體的發(fā)展趨勢(shì)之下,建設(shè)“數(shù)字化”油田已經(jīng)成為企業(yè)全體員工的共識(shí)!
一、從長(zhǎng)慶油田看全行業(yè)“油田數(shù)字化”建設(shè)過(guò)程中所存在的問(wèn)題
盡管“油田數(shù)字化”的產(chǎn)生時(shí)間較短,但在公司各方面的努力之下,長(zhǎng)慶油田數(shù)字化建設(shè)取得了一系列可喜可賀的成績(jī)。但實(shí)事求是地講,由于產(chǎn)生的時(shí)間較短,加上經(jīng)驗(yàn)缺乏、技術(shù)不成熟等方面的因素,公司在油田數(shù)字化建設(shè)的過(guò)程中仍然存在著不少的問(wèn)題。具體來(lái)看,主要包括以下幾個(gè)方面。企業(yè)的部分管理人員重視程度不夠,給油田數(shù)字化建設(shè)帶來(lái)的動(dòng)力明顯不足。長(zhǎng)慶油田的數(shù)字化建設(shè)起步較晚,企業(yè)部分管理者未能對(duì)油田數(shù)字化建設(shè)給出足夠的重視。因?yàn)樵谕ǔ5那闆r下,與投入更大的資金、技術(shù)和人力于一種新興的風(fēng)險(xiǎn)大且回報(bào)率不可預(yù)測(cè)的新技術(shù)相比,人們往往更愿意將投入的重點(diǎn)放在一些發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟的技術(shù)上,從而避免因?yàn)闆Q策失誤而給企業(yè)帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失,以及因?yàn)檫^(guò)多的投入于新技術(shù)研發(fā)而給企業(yè)整體發(fā)展所帶來(lái)的壓力。
油田數(shù)字化建設(shè)過(guò)程中的技術(shù)不甚成熟,有待于進(jìn)一步拓展和深化,是長(zhǎng)慶油田數(shù)字化建設(shè)的過(guò)程中所面對(duì)的另一個(gè)重要問(wèn)題。油田數(shù)字化,是一個(gè)將“油田建設(shè)”和“數(shù)字化科技”高度融合在一起的專業(yè)技術(shù)性極強(qiáng)的工程,要想保質(zhì)保量的順利實(shí)現(xiàn)這一工程的建設(shè),就必須要以高度發(fā)達(dá)的專業(yè)性技術(shù)作為支撐。然而,受歷史等多方面的影響,與同時(shí)期發(fā)達(dá)資本主義國(guó)家相比,我國(guó)在信息化和工業(yè)化技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中仍然處于比較落后的狀態(tài),這就給我國(guó)的油田數(shù)字化建設(shè)的順利進(jìn)行造成了不便。
專門(mén)性人才缺乏,現(xiàn)有的專業(yè)技術(shù)人員綜合素養(yǎng)不高,同樣是制約長(zhǎng)慶油田數(shù)字化建設(shè)進(jìn)程的一個(gè)不能逾越的因素。近些年來(lái),油田從自身實(shí)際出發(fā),與50多家國(guó)內(nèi)外公司、大專院校開(kāi)展了技術(shù)合作。但畢竟改制時(shí)間較短,受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制余威的影響和高額壟斷利潤(rùn)的存在,部分企業(yè)員工往往不能積極主動(dòng)的提高自身的專業(yè)素質(zhì)和綜合素養(yǎng),不僅自身不愿發(fā)展,而且還給新近企業(yè)的員工灌輸了不良思想,對(duì)長(zhǎng)慶油田的長(zhǎng)期發(fā)展都是極為不利的。
二、解決油田數(shù)字化建設(shè)過(guò)程中所存在問(wèn)題的合理化措施
積極探求解決油田數(shù)字化建設(shè)過(guò)程中所存在的主要問(wèn)題的可行性措施,是推動(dòng)數(shù)字化油田建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。在今后的發(fā)展過(guò)程中,長(zhǎng)慶油田一定要把數(shù)字化油田建設(shè)作為一個(gè)重要戰(zhàn)略來(lái)抓,將資金、技術(shù)和人力資源的投入力度向這一方面主動(dòng)傾斜,為建設(shè)數(shù)字化油田、進(jìn)一步提高企業(yè)的原油出產(chǎn)量和經(jīng)過(guò)初處理的原油產(chǎn)品的質(zhì)量而不斷努力。
首先,要徹底轉(zhuǎn)變觀念,將油田數(shù)字化建設(shè)擺在企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的核心位置。無(wú)論是企業(yè)管理者,還是處在原油開(kāi)采和預(yù)加工階段的一線員工,都要充分認(rèn)識(shí)到建設(shè)數(shù)字化油田對(duì)于企業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要意義,自覺(jué)投身于油田數(shù)字化的建設(shè)實(shí)踐,主動(dòng)總結(jié)研發(fā)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),進(jìn)行卓有成效的技術(shù)和管理探索,以自身的行動(dòng)切實(shí)推進(jìn)油田數(shù)字化建設(shè)的過(guò)程。
其次,要從企業(yè)自身的實(shí)際狀況出發(fā),制定出一套切實(shí)可行的發(fā)展戰(zhàn)略。企業(yè)戰(zhàn)略,是指引企業(yè)發(fā)展的理論指導(dǎo)。油田數(shù)字化建設(shè),是一個(gè)需要長(zhǎng)期助力的復(fù)雜工程。為了保證這一過(guò)程的順利進(jìn)行,就要積極制定出一套切實(shí)可行的發(fā)展戰(zhàn)略,合理的對(duì)企業(yè)的數(shù)字化建設(shè)過(guò)程進(jìn)行分期,明確每一個(gè)階段的中心任務(wù)和主要實(shí)現(xiàn)途徑,一步一個(gè)腳印,為油田數(shù)字化的全面實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
再次,長(zhǎng)慶油田要加大技術(shù)研發(fā)力度,同時(shí)不斷引進(jìn)油田數(shù)字化建設(shè)所需要的高素質(zhì)人才。企業(yè)要不斷加大油田數(shù)字化建設(shè)的資金和技術(shù)投入,從而解決油田數(shù)字化發(fā)展的后顧之憂。與此同時(shí),企業(yè)還可以通過(guò)人才引進(jìn)和定向培養(yǎng)等方式與各大專院校和專門(mén)的石油化工研發(fā)機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作,一方面可以借助其先進(jìn)的師資力量為本企業(yè)培養(yǎng)數(shù)字化油田建設(shè)所需要的高素質(zhì)人才,另一方面也可以為應(yīng)屆高校畢業(yè)生提供適合的工作崗位。
三、結(jié)語(yǔ)
油田數(shù)字化,是石油開(kāi)采企業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。長(zhǎng)慶油田的全體工作人員,一定要從維護(hù)企業(yè)長(zhǎng)期、穩(wěn)定發(fā)展的目標(biāo)出發(fā),積極探求建設(shè)數(shù)字化油田的措施,為切實(shí)提升企業(yè)效益而不斷努力!
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:油田;通信;數(shù)字化;現(xiàn)代化;無(wú)線;
中圖分類(lèi)號(hào):TE32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-3520(2014)-11-00-01
當(dāng)今社會(huì),隨著科學(xué)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)信息手段的不斷發(fā)展,數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)在人們社會(huì)生活中的作用越來(lái)越重要,數(shù)字化通信方式的使用使得以往繁瑣的通信得到了簡(jiǎn)化,通過(guò)簡(jiǎn)單的電線和計(jì)算機(jī)就能夠?qū)崿F(xiàn)千里萬(wàn)里之外的通話、視頻,其方便性已經(jīng)成為現(xiàn)代化生活的重要標(biāo)志,逐漸成為現(xiàn)代社會(huì)人類(lèi)生存必不可少的工具之一。正因?yàn)橥ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)在人們生產(chǎn)生活過(guò)程中占有著如此重要地位,就更要加快我國(guó)數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展戰(zhàn)略改革工作,根據(jù)時(shí)展的召喚和人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)文化需求,制定正確的通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方針和政策,跟隨時(shí)展的步伐,推進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)在新時(shí)代的改革與完善,其中體現(xiàn)在生產(chǎn)部門(mén)上,油田的數(shù)字化通信就是其中一個(gè)重要的組成部分。就目前情況來(lái)說(shuō),我國(guó)大部分的油田都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化的數(shù)字化信息采集,信息的傳輸模式主要包括有線傳輸和無(wú)線傳輸兩種。數(shù)據(jù)的監(jiān)控模式主要包括站場(chǎng)本地監(jiān)控和數(shù)據(jù)中心調(diào)度監(jiān)控兩種。油田所有工作部門(mén)都已經(jīng)向現(xiàn)代化、數(shù)字化方向轉(zhuǎn)變和發(fā)展,本文主要列舉了一些油田使用的數(shù)字化信息采集技術(shù),并就這些技術(shù)的使用提出了一些建議和看法,就如何更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的通信油田進(jìn)行了具體探索。
一、數(shù)字化油氣田信息數(shù)據(jù)采集方法
這里我們介紹兩種油氣田信息數(shù)據(jù)采集方法,人工數(shù)據(jù)采集法和自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集法。在那些老油田中,信息數(shù)據(jù)的采集大多數(shù)都是依靠人工數(shù)據(jù)采集方法,信息數(shù)據(jù)的傳輸也只是依靠數(shù)量十分有限的電話來(lái)運(yùn)作。一小部分大的接轉(zhuǎn)站場(chǎng)和聯(lián)合站能夠使用上自己的自動(dòng)化監(jiān)控采集設(shè)備。隨著技術(shù)的提升和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng),許多油氣田開(kāi)始引進(jìn)較為先進(jìn)的技術(shù),至今為止,甚至有些油氣田能夠達(dá)到幾乎所有的集氣站和聯(lián)合站都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采集和光纖信息數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)了站場(chǎng)監(jiān)控到調(diào)度中心監(jiān)控的二級(jí)監(jiān)控。隨著油氣田技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,甚至部分油氣田已經(jīng)達(dá)到了油氣井---集氣站---調(diào)度中心的三級(jí)監(jiān)控模式。這種由油氣井、集氣站再到調(diào)度中心的三級(jí)監(jiān)控模式被稱作是無(wú)縫隙監(jiān)控模式,這種監(jiān)控模式的使用能夠很大程度上改善油氣田的運(yùn)作效率,改革油氣田的內(nèi)部工作,有傳統(tǒng)的調(diào)度管理向現(xiàn)代化的數(shù)字化采集模式轉(zhuǎn)變,可謂是意義重大。
二、數(shù)字化油氣田信息數(shù)據(jù)的傳輸
與此同時(shí),隨著我國(guó)油氣田信息數(shù)據(jù)收集技術(shù)的不斷提升和管理模式的更新?lián)Q代,油氣田信息數(shù)據(jù)的傳輸也早就從傳統(tǒng)的電話上報(bào)形式轉(zhuǎn)變成如今的以光纖傳輸為主的傳輸方式,與傳統(tǒng)的電話上報(bào)和部分聯(lián)合站、大型接轉(zhuǎn)站才能使用自動(dòng)化采集模式相比,現(xiàn)階段一部分大型接轉(zhuǎn)站和聯(lián)合站已經(jīng)向引用光纖傳輸方式并攏。甚至部分油氣田經(jīng)濟(jì)能力突出,采用的技術(shù)起點(diǎn)原本就高,配合其產(chǎn)能建設(shè)的實(shí)際情況,已經(jīng)在所有的聯(lián)合站和大型接轉(zhuǎn)站設(shè)置了光纖傳輸或微波傳輸設(shè)備。例如長(zhǎng)慶油氣田,該油氣田目前已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了油氣井---集氣站---調(diào)度中心的三級(jí)監(jiān)控模式,氣井和集氣站之間采用無(wú)線電臺(tái)傳輸井口RTU數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴霞?jí)集氣站,集氣站和調(diào)度中心之間采用光纖傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行信息和數(shù)據(jù)的傳輸。
當(dāng)然除了光纖傳播的數(shù)據(jù)傳輸方式外,還有很多數(shù)字化的信息數(shù)據(jù)傳輸方式,包括移動(dòng)GPRS數(shù)據(jù)傳播網(wǎng)絡(luò)、電話線數(shù)據(jù)傳播方式以及微波傳輸數(shù)據(jù)等等。而由于油氣田大多數(shù)都是處在距離市區(qū)十分偏遠(yuǎn)的地區(qū),因此,GPRS數(shù)據(jù)傳輸方式運(yùn)用起來(lái)性能不是很突出,對(duì)于個(gè)別油氣田來(lái)說(shuō)可能會(huì)存在信號(hào)微弱的情況,從而影響油氣田數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸。微波方式和電話線傳播方式都容易受到天氣原因的影響。由于各個(gè)傳輸方式的成本和性能各自不同,在仔細(xì)比較的情況下,最終還是光線數(shù)據(jù)傳播更加適合油氣田的信息數(shù)據(jù)傳輸。
三、運(yùn)用光纖技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)
(一)井口---站場(chǎng)信息數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。與時(shí)刻有專業(yè)人員值守的站場(chǎng)相比,井口對(duì)信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊缶蜎](méi)有那么高,數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)男室笠矝](méi)有那么高。而且實(shí)際上對(duì)于大多數(shù)油氣田來(lái)說(shuō),有專業(yè)人員值守的情況已經(jīng)十分少見(jiàn)了,因此語(yǔ)音信號(hào)的傳輸是不需要的,對(duì)于這種變化,在光纖通信設(shè)備的選擇上,就要注意與以前有人值守情況下使用的通信設(shè)備相區(qū)別開(kāi)來(lái)。在光纖通信設(shè)備的選擇上,可以考慮單獨(dú)提供數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)的設(shè)備。也可以綜合使用綜合提供數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)的設(shè)備。兩種方式各自有各自的特色和優(yōu)勢(shì),但是從業(yè)務(wù)的獨(dú)立性方面來(lái)講,最好還是選用單獨(dú)提供數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)的設(shè)備較好。除此之外,油氣田井口和站場(chǎng)之間會(huì)有輸送油氣的管道,因此光纜類(lèi)型要使用鎧裝埋地敷設(shè)光纜與輸送油氣的管道同敷設(shè),以節(jié)省光纜敷設(shè)的費(fèi)用成本。
(二)站場(chǎng)---調(diào)度中心的信息數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。油氣田站場(chǎng)一般情況下都會(huì)有專業(yè)人員值守,二者之間需要傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)量也十分龐大,必要時(shí)還要提供話音業(yè)務(wù)。對(duì)這種特殊情況,根據(jù)實(shí)際測(cè)驗(yàn)并結(jié)合各方面的因素,現(xiàn)階段在站場(chǎng)---調(diào)度中心的信息數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備上選擇使用PDH或者SDH系列的光端機(jī)。但是PDH與SDH相比仍舊存在種種不足和缺點(diǎn),因此鑒于性能原因,在站場(chǎng)和調(diào)度中心之間的信息傳輸設(shè)備最好使用SDH系列的光端機(jī)。又因?yàn)槎咧g存在著肩負(fù)運(yùn)輸大量數(shù)據(jù)信息的光纜,因此為了節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用成本,要使用鎧裝埋地敷設(shè)光纜與輸送油氣的管道同敷設(shè)。
綜上所述,隨著信息化和現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,油田通信的數(shù)字化已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的社會(huì)趨勢(shì),當(dāng)務(wù)之急是如何在以前油田通信的基礎(chǔ)上進(jìn)一步晚上現(xiàn)代化數(shù)字通信設(shè)備和通信方式,使得油氣田的數(shù)據(jù)信息傳輸達(dá)到最大效率,促進(jìn)油氣田工作效率和質(zhì)量的提升。根據(jù)不同通信方式的對(duì)比,選擇最適合油氣田的數(shù)字化通信方式,才是正確的選擇。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:?jiǎn)尉⑺?無(wú)人值守 GPRS
中圖分類(lèi)號(hào):TE32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)04(b)-0045-02
Abstract:Introduced in single well water injection in the automatic control system adopts PLC control,GPRS wireless network communication transmission,remote computer centralized control,to achieve single well water injection unattended control system.As a result of single well water injection station localities,distance,remote and scattered,the operation of the water injection equipment and management all need human to complete.Can't guarantee real-time and accuracy of water injection process,but also not conducive to the advancement of oilfield digitization process.Design collection of signal acquisition,processing,transmission,management as one of the single well water injection automation control system,has a certain popularization value.
Key words:single well water injection;unattended;GPRS
隨著國(guó)內(nèi)油田大力開(kāi)采,出油率下降,在許多地區(qū)油田屬?gòu)?fù)雜小斷塊油藏,開(kāi)發(fā)中得不到有效的能量補(bǔ)給,為了提高采油率,油田不得不對(duì)油層進(jìn)行高壓注水。我國(guó)部分油井分布比較分散,規(guī)?;?,為了保證采油量,單井注水成為常態(tài)。對(duì)于單井值守的操作人員有很大的生活及作業(yè)難度。單人單井,注水站離生活區(qū)遙遠(yuǎn)且偏僻,很多站的生活用水都是問(wèn)題。如何將分散性單井注水變成集中化、自動(dòng)化、人性化;做到運(yùn)行、控制、管理,遠(yuǎn)程無(wú)人值守,成為我們有待解決的一個(gè)重要問(wèn)題。
1 總體方案
油田單井注水無(wú)人值守系統(tǒng)由PLC現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)、GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)這三方面組成??傮w結(jié)構(gòu)如圖2
2 PLC現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的組成
(1)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)由西門(mén)子S7-200系列224控制模塊、EM235模擬量模塊、440變頻器、現(xiàn)場(chǎng)控制柜、GPRS通訊模塊、壓力變送器、電磁流量計(jì)、溫度變送器、變頻電機(jī)及注水泵組成。如圖1。
(2)主要功能:西門(mén)子440變頻器拖動(dòng)注水泵變頻電機(jī),通過(guò)PLC控制指令來(lái)啟動(dòng)、調(diào)節(jié)注水泵,來(lái)調(diào)整注水系統(tǒng)的壓力和注水流量。現(xiàn)場(chǎng)的注水壓力、溫度、流量、頻率等模擬量通過(guò)EM235模塊將模擬量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為數(shù)字量傳輸?shù)絇LC控制模塊,通過(guò)GPRS無(wú)線傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制中心。控制系統(tǒng)分為遠(yuǎn)程/就地兩種操作模式?,F(xiàn)場(chǎng)控制柜設(shè)置就地操作按鈕及參數(shù)儀表,便于調(diào)試階段對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制操作及數(shù)據(jù)觀察。調(diào)試完成后可通過(guò)切換開(kāi)關(guān)切換到遠(yuǎn)程控制模式,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)人值守狀態(tài)
3 GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)
單井注水泵站與遠(yuǎn)程控制中心通訊采用GPRS無(wú)線通訊,注水分站PLC將控制數(shù)據(jù)及運(yùn)行參數(shù)統(tǒng)一處理后,通過(guò)GPRS DTU無(wú)線終端將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程主控PLC上綜合觀測(cè),集中分部處理。GPRS傳輸數(shù)據(jù)傳輸由主控站GRM200G模塊、從站PLC模塊、SIM卡及移動(dòng)GPRS運(yùn)行通道。還可以借助短信或電話的形式,實(shí)現(xiàn)PLC的遠(yuǎn)程短信控制,短信查詢和短信報(bào)警。
實(shí)際工程中,注水流量、壓力、溫度等傳感器于控制機(jī)房距離較遠(yuǎn),鋪設(shè)電纜成本極高,通過(guò)遠(yuǎn)程無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可極大地節(jié)約系統(tǒng)的施工成本,降低系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用。這種通訊方式具有覆蓋廣,傳輸速度快及組網(wǎng)成本和運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)。
4 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),連接因特網(wǎng)并安裝OPC SERVER會(huì)自動(dòng)從控制服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)。組態(tài)軟件通過(guò)OPC窗口,可檢測(cè)和控制PLC運(yùn)行,并記錄歷史報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)等運(yùn)行參數(shù),來(lái)控制就地運(yùn)行的注水設(shè)備。
組態(tài)畫(huà)面:運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示畫(huà)面、實(shí)時(shí)運(yùn)行曲線畫(huà)面、設(shè)備啟??刂飘?huà)面、故障報(bào)警畫(huà)面、報(bào)表輸出畫(huà)面。
實(shí)時(shí)運(yùn)行控制:注水泵的啟動(dòng)/停止;電機(jī)風(fēng)扇的啟動(dòng)/停止;油泵的啟動(dòng)/停止;出口閥門(mén)的開(kāi)/關(guān);
運(yùn)行狀態(tài):注水泵運(yùn)行指示;電機(jī)風(fēng)扇運(yùn)行指示;油泵運(yùn)行指示;出口閥門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示;電流顯示;電壓顯示;出口壓力顯示;入口壓力顯示;油壓顯示;油溫顯示;輸出頻率顯示;出口瞬時(shí)流量顯示;出口累計(jì)流量顯示。
故障報(bào)警狀態(tài):注水泵故障指示;電機(jī)風(fēng)扇故障指示;油泵的故障指示;出口壓力高報(bào)警狀態(tài);入口壓力低報(bào)警狀態(tài);油溫高報(bào)警狀態(tài);變頻故障報(bào)警狀態(tài);
實(shí)時(shí)曲線顯示:對(duì)注水泵排出壓力、流量與時(shí)間的對(duì)應(yīng)曲線。可直觀觀察出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和注水工藝參數(shù)是否相互對(duì)應(yīng)。
報(bào)表輸出畫(huà)面:對(duì)每日的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)打印輸出,便于存檔。
5 結(jié)語(yǔ)
GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)單井注水泵站自動(dòng)控制系統(tǒng),以油田數(shù)字化為設(shè)計(jì)方針、人性化的設(shè)計(jì)理念、單井分散布置,集中控制。我國(guó)目前已在青海、吐哈等油田投入運(yùn)行。整套系統(tǒng)對(duì)各單井的注水狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)反饋給控制中心,提高了生產(chǎn)效率、降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提升了油田的數(shù)字化、自動(dòng)化進(jìn)程。
參考文獻(xiàn)
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數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用,使生產(chǎn)管理方式有了很大變化,逐步由自動(dòng)化向智能化的管理模式邁進(jìn)。目前,井站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、電子巡井、危害預(yù)警、智能診斷油井機(jī)泵工況、生產(chǎn)指揮的智能專家系統(tǒng)等技術(shù)在油田已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。
1.1井口數(shù)字化建設(shè)是油田數(shù)字化建設(shè)的最底層、范圍最廣、最關(guān)鍵的現(xiàn)場(chǎng)部分,實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)井口、站點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和控制。基于物聯(lián)網(wǎng)的油田數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng),已經(jīng)能夠覆蓋油田各個(gè)節(jié)點(diǎn)。
1.2在實(shí)時(shí)監(jiān)控方面,通過(guò)廣為分布的監(jiān)控設(shè)備、自動(dòng)控制設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程采集油井的示功圖、電流圖、功率圖、三相電參數(shù),遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)啟停、注水井配注、自動(dòng)投球、電子巡井、增壓點(diǎn)變頻連續(xù)輸油、輸油泵自動(dòng)啟停,及時(shí)自動(dòng)報(bào)表生成、智能預(yù)警,人員闖入井場(chǎng)預(yù)警。
1.3在生產(chǎn)管理方面,通過(guò)抽油機(jī)示功圖對(duì)油井工況進(jìn)行診斷分析,通過(guò)工況分析制定油井管理措施,通過(guò)電量數(shù)據(jù)掌握油井耗電情況和采取節(jié)能措施。
1.4在生產(chǎn)信息方面,設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和WEB服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)信息在油田范圍內(nèi)的信息共享。
2.對(duì)油田安全環(huán)保管理的幾點(diǎn)建議
油田數(shù)字化管理平臺(tái),有流程監(jiān)控、功圖分析、生產(chǎn)曲線、報(bào)表生成、操作日志和報(bào)警等功能,有信息完整、實(shí)時(shí)高效、科學(xué)決策、準(zhǔn)確掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、快速診斷系統(tǒng)故障狀態(tài)等優(yōu)勢(shì),在節(jié)約資源與提高生產(chǎn)效率的同時(shí),也為加強(qiáng)安全環(huán)保管理工作提供了可靠的監(jiān)控平臺(tái),擁有了實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)源點(diǎn)的能力,為控制安全環(huán)保的風(fēng)險(xiǎn)創(chuàng)造了有利條件。為了進(jìn)一步提高油田數(shù)字化建設(shè)的管理水平的目標(biāo),還要從以下幾點(diǎn)出發(fā)來(lái)加強(qiáng)油田安全環(huán)保管理工作:
2.1秉承“安全生產(chǎn)、綠色生產(chǎn)”理念,牢固樹(shù)立“安全第一”的觀念,加強(qiáng)安全知識(shí)培訓(xùn)和安全宣傳教育,注重培養(yǎng)管理人員的主人翁精神和責(zé)任意識(shí),促使管理人員由被動(dòng)執(zhí)行任務(wù)逐漸變?yōu)橹鲃?dòng)擔(dān)負(fù)任務(wù)。必須明確在油田數(shù)字化管理中管理人員的安全責(zé)任,認(rèn)真、仔細(xì)的落實(shí)各項(xiàng)安全措施,在思想上重視安全環(huán)保管理,防止在管理操作中出現(xiàn)失誤。必須嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)操作規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)日常生產(chǎn)中的監(jiān)控力度,王偉長(zhǎng)城鉆探壓裂公司遼寧盤(pán)錦124010積極利用數(shù)字化信息資料進(jìn)行分析研究,及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的事故隱患,堅(jiān)決采取有效措施消除隱患。
2.2為了提高調(diào)度室的調(diào)度指揮效率,特別是在事故發(fā)生時(shí),及時(shí)、合理、動(dòng)態(tài)地調(diào)配人員參與搶險(xiǎn),將油田的報(bào)警系統(tǒng)與通信平臺(tái)告知系統(tǒng)對(duì)接,短信平臺(tái)告知系統(tǒng)預(yù)先把人員的姓名、手機(jī)號(hào)、所在轄區(qū)、專業(yè)等信息編配好預(yù)置方案,在接到險(xiǎn)情出現(xiàn)的信息后,把險(xiǎn)情簡(jiǎn)介內(nèi)容輸入系統(tǒng),系統(tǒng)自動(dòng)給出的搶險(xiǎn)預(yù)案中搶險(xiǎn)人員資料,并按預(yù)案以手機(jī)短信方式通知各專業(yè)的搶險(xiǎn)人員及時(shí)處理險(xiǎn)情。系統(tǒng)可根據(jù)短信回復(fù)情況得知搶險(xiǎn)人員是否獲知通知,還可調(diào)配別的區(qū)域的人員加以支援。在發(fā)生安全事故時(shí),監(jiān)控中心能夠通過(guò)對(duì)報(bào)警的類(lèi)型與級(jí)別的判斷將報(bào)警信息用短信的形式告知相關(guān)的管理與維修人員,在保證信息傳遞準(zhǔn)確性和時(shí)效性的基礎(chǔ)上,為設(shè)備故障的排除和安全事故的處理贏得盡可能多的時(shí)間,
2.3應(yīng)從建立新型勞動(dòng)組織架構(gòu)、建立快速反應(yīng)應(yīng)急體系入手,進(jìn)一步整合、優(yōu)化、完善數(shù)字化指揮系統(tǒng)的各項(xiàng)功能,創(chuàng)新應(yīng)急搶險(xiǎn)運(yùn)行模式,加快油田數(shù)字化建設(shè)新技術(shù)、新成果在應(yīng)急指揮工作方面的轉(zhuǎn)化應(yīng)用,充分發(fā)揮數(shù)字化在提高管理水平、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提升工作效率等方面的革命性作用,把油田安全環(huán)保管理變被動(dòng)為主動(dòng),形成“生產(chǎn)管理實(shí)時(shí)監(jiān)控、安全隱患及時(shí)預(yù)警、事故處置數(shù)字指揮”的先進(jìn)、實(shí)用的數(shù)字化應(yīng)急指揮系統(tǒng)。
2.3.1在制定應(yīng)急預(yù)案時(shí),設(shè)定指揮流程并框圖化展示,然后根據(jù)框圖流程下達(dá)搶險(xiǎn)指令,同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)記錄時(shí)間,最后形成綜合搶險(xiǎn)記錄。這樣可以加快調(diào)度速度,避免遺漏搶險(xiǎn)環(huán)節(jié),避免在搶險(xiǎn)過(guò)程中出現(xiàn)主次顛倒的情況發(fā)生。
2.3.2在通知有關(guān)單位及個(gè)人的環(huán)節(jié)上,為避免接收信息人未及時(shí)查看手機(jī)短信,同時(shí)要進(jìn)行一次自動(dòng)撥號(hào)動(dòng)作,提醒收信人有緊急短信。
2.3.3應(yīng)急物資協(xié)調(diào),根據(jù)應(yīng)急預(yù)案提前制訂不同的搶險(xiǎn)物資預(yù)案,出險(xiǎn)后系統(tǒng)根據(jù)出險(xiǎn)類(lèi)別和級(jí)別,結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)高級(jí)檢索功能,自動(dòng)向指揮人員提供應(yīng)準(zhǔn)備的搶險(xiǎn)物資種類(lèi)、數(shù)量和物資所屬應(yīng)急庫(kù),當(dāng)所屬應(yīng)急庫(kù)物資不足時(shí),自動(dòng)提供其它應(yīng)急庫(kù)位置、距離和物資清單等信息,以供調(diào)度。
2.3.4在應(yīng)急處置過(guò)程中,利用事故點(diǎn)附近視頻監(jiān)控系統(tǒng)或者移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控,讓?xiě)?yīng)急指揮人員實(shí)時(shí)掌握出險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)周邊的各種情況,并由數(shù)字化大平臺(tái)提供現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)實(shí)時(shí)變化情況。
2.3.5要注重與資質(zhì)單位的合作,以市場(chǎng)化運(yùn)作來(lái)開(kāi)展數(shù)字化設(shè)備的檢定檢驗(yàn)工作,重視數(shù)字化設(shè)備的日常檢驗(yàn)與管理,保障數(shù)字化設(shè)備的正常性能與正常運(yùn)轉(zhuǎn),提高其檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。要建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度,積極完善管理標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)工作,不斷提高數(shù)字化條件下的油田安全環(huán)保管理水平。
3.結(jié)語(yǔ)
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