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《工业互联网与油气储运行业融合应用参考指南》解读之四——工业互联网是油气田地面工程及储运行业数智转型的关键支撑
发布时间:2026-05-27 10:05:23

编者按


       为深入推进工业互联网与重点产业链“链网协同”发展,在工业和信息化部、国家能源局的指导下,中国工业互联网研究院、中国石油企业协会、中国城市燃气协会、国家石油天然气管网集团有限公司等50余家产学研用单位,共同编制了《工业互联网与油气储运行业融合应用参考指南》(以下简称《指南》)。《指南》立足行业实际,系统梳理了工业互联网与油气储运行业融合创新的方法论、路径图与工具箱,是指导行业数智化转型的重要参考。为更深入了解《指南》内容,促进油气储运行业企业理解《指南》内容,用好《指南》成果,我们邀请工业互联网与油气储运行业有关研究机构、行业协会、生产企业及高校的多名专家进行系列解读。今天发布第4期,中石化石油工程设计有限公司首席专家王智署名文章:《工业互联网是油气田地面工程及储运行业数智转型的关键支撑》


《工业互联网与油气储运行业融合应用参考指南》解读之四

——工业互联网是油气田地面工程及储运行业数智转型的关键支撑

中石化石油工程设计有限公司 首席专家 王智


在当前国家全力推进高水平科技自立自强、加快建设新型能源体系的重大历史背景下,油气行业作为传统能源支柱和能源安全“压舱石”,其发展模式正经历深刻转型。油气田地面工程与储运设施,作为连接油气资源勘探开发与下游利用的关键环节,是实现油气高效、安全、清洁输送与处理的核心载体。其技术发展必须紧扣国家战略需求,向智能化、低碳化、集成化、柔性化和本质安全化方向深度演进,以支撑油气产业高质量发展,并助力构建多能互补的新型能源体系。推动工业互联网创新发展工程,一体推进网络、标识、平台、数据、安全体系建设和规模化应用。融合数智技术,培育壮大新质生产力,将助力油气储运行业降本提质增效、提升安全生产水平、实现油气全产业链高质量发展。


油气储运贯通勘探开发、生产加工、运输调度、储备调峰、终端配送等全产业链,是油气产业的“主动脉”与“调节器”。其数智化转型并非单纯的技术迭代,而是对产业链运行逻辑、管理模式与价值创造的系统性重构。依托工业互联网泛在连接、全域协同、智能决策的核心优势,可为油气储运数智化转型筑牢基础支撑与关键底座。通过构建“数据+AI+机理”深度融合新范式,推动行业由分散管控、被动响应、经验主导的传统模式,向全域协同、主动预判、智能驱动的现代模式转型。这既是提升行业运行效能、增强安全韧性的现实需要,也是培育核心竞争力、加快构建现代能源体系的重要抓手。


一、实践探索


《指南》为油气储运行业与工业互联网融合过程中的需求场景识别、应用模式打造、关键系统构建和组织实施方法提供参考借鉴,系统回答了“建什么”“怎么建”“找谁建”的问题,为行业数字化转型提供权威指引。中国石化国内上游板块把数智化转型作为深化改革管理的重要抓手,注重顶层设计、标准先行、示范引领、有效投入,统筹推进数据资源中心、物联网、各业务领域数字化建设,有序开展高价值人工智能场景建设,推动工业互联网与上游工程的融合发展,为智能油气田建设奠定了坚实基础。


(一)强化数据资源共享应用


建成集团级数据资源中心,为系统解决数据源头不唯一问题,建成数据资源中心(EPBP)并在全部油气田企业推广应用,做到数据源头一次采集、岗位业务操作规范一致、标准一致,实现勘探开发业务统一管控和数据集中管理。2022年,为实现数据资源的统一管理和共享应用,打造敏捷高效的数据应用服务能力,在EPBP的基础上,启动EPDC建设,并于2025年全面建成,实现油气生产和石油工程施工现场实时数据、业务数据、时空数据、化验分析等数据的全面实时汇聚以及地球物理体数据的逻辑汇聚。同时,按照“应补尽补、急用先补”的原则,统筹推进勘探开发历史数据补录。制定《中国石化国内油气勘探开发数据资源管理实施细则》,建立覆盖数据采集、汇聚、质控、服务、安全、保密等全生命周期的数据资源管理体系,明确数据共享应用范围,配套形成数据申请、审批、应用等管理流程。目前EPDC依托统一的数据服务支撑各类统建系统及企业应用系统共计3586个数据服务,累计提供数据服务接近10亿次。在EPDC建成了分盆地的数据共享应用专题,建设了单井自定义查询、单井业务资源目录查询、业务组件查询、GIS(地理信息系统)、主题查询、地球物理数据申请等6个数据共享应用功能,用户可通过盆地、时间、井别等多维度查询所需GIS、地球物理、单井等数据。


(二)基本建成覆盖油气生产现场的工业互联网


2016年以来,历经实践探索、示范建设、全面推广3个阶段,新区统一纳入产建方案同步设计实施,老区油气水井加快完善配套、站库提升与地面优化简化统筹推进,油气生产现场物联网建设见到了显著成效。创建了低成本、标准化、可推广的油气生产信息化建设模式,实现了“以最优投入快速实现最大程度数字化”的目标,目前基本建成了覆盖国内上游油气生产现场工业互联网,为油气生产一体化联动、精准化管控、精细化管理提供了技术手段。


建立技术标准体系:开展油气生产数智化建设标准提升技术研究,形成实时数据采集、传输标准体系,研制全面自主可控的工业控制产品和工业控制软件;实时数据采集、传输标准方面,形成IEC104(电力系统运动通信协议)、GRM等39项油气田专有通信协议,实现不同品牌产品互换互用;编制《中国石化油气生产信息化建设指导意见》《中国石化油气生产信息化建设技术规范》《中国石化油气工业控制系统网络安全防护建设规范》等标准规范,制定涵盖建设、产品、通信、施工、运维和管理6大类、137项生产信息化标准。


油气生产现场基本实现数字化:截至“十四五”末,采油(气)管理区生产信息化改造基本完成,94.90%的油气水井完成生产信息化覆盖,站库参数自动采集率、长输管道高后果区视频监控覆盖率等均大幅提升。油气生产现场基本实现数字化,做到了数据自动采集、电子自动轮巡、远程自动管控,基本构建了“以生产指挥中心为核心、内外操高效协同”的新型管理模式,实现了“集中监控、无人(少人)值守、有人巡检、专业维修、应急联动”,彻底改变了传统驻井驻站的人工管控模式,有力支撑了数智化条件下生产运行模式和劳动组织方式变革,推动油气田企业从“没有围墙的工厂”向“一体化透明化数智化工厂”转变。


加强油气生产数智化技术攻关和智能化装备应用:开展油井动液面预测、含水率趋势预测、视频智能分析等现场智能化技术的攻关与应用,彻底改变了人工或仪表传统测量调控方式,优化简化了地面工艺和布站方式,增压站取代接转站,功图计产优化了计量站。


(三)全业务链条数字化建设扎实推进


中国石化国内上游板块经过近十年的持续建设,已成功建成PCS、EPBP、IPPE和EPCP,正加快推进透明盆地、勘探开发决策支持、地质工程一体化、注采输管控、设备设施管理和油气藏经营管理等系统建设,基本实现勘探开发工程全业务全流程数字化覆盖。


油气生产信息化系统在推进油气生产现场物联网建设的基础上,2016年建成的PCS历经多轮次版本迭代提升,于2024年底实现一级部署和PCS1.5功能全面推广,形成生产监控,动态分析,协同管理,评价考核,QHSE(质量、健康、安全、环境)管理,应急处置6大功能模块,支撑了油气生产现场“实时监控-报警预警-动态分析-有效处置-效果跟踪”的闭环管理以及油气开采业务异常管控、应急高效联动指挥、能耗与碳排放实时管控、能耗动态优化、源网荷储一体化管控。


完成EPBP一级部署并加快业务扩展,涵盖物探、地质研究、钻测录、采油气、井下作业、生产管理等10类业务,实现了业务流程标准化、岗位业务信息化、业务运行协同化、数据管理规范化和数据应用共享化,是EPDC的主要数据来源。


石油工程业务管控系统为深化石油公司和工程公司一体化运行、支撑总部和企业两级地质工程一体化专家工作室建设提供了支持。组织开展注采输管控系统建设,实现地面工程动静态数据基于GIS一张图展示、“五化”成果集中共享,支撑地面工程规划设计,辅助投资决策。设备设施领域,组织开展设备设施管理系统建设,支撑设备设施全生命周期管理及完整性管理体系建设;新能源领域,基于PCS推进能源与碳排放管控平台和源网荷储系统的融合建设;储气库领域,积极开展智能储气库管理功能建设,通过储气库生产运行实时数据的集成及可视化展示,实现对储气库运行状态的实时感知与动态分析;结合注采站运行关键参数,构建运行异常模型,形成关键设备组合参数异常的诊断方法,实现异常运行状态自动报警;在油气藏经营管理领域,组织开展油气藏经营管理系统建设,支撑三大计划协同优化和油气藏经营管理价值最大化。在此基础上,油田事业部统筹加强企业自建系统集成应用,积极推进勘探开发专业软件国产化替代,基本实现全业务链条数字化,支撑数据流、业务流、价值流、监督流“四流合一”。


(四)人工智能技术落地应用成效


聚焦勘探开发一体化、地质工程一体化、科研生产一体化、技术经济一体化,打破勘探、开发、工程、生产等专业界限,围绕评价研究、方案设计、实施管控、动态调整四大环节,完成中国石化国内上游“一件事”全链条人工智能顶层设计,规划了一批人工智能业务场景,统筹组织开展人工智能场景建设与应用并取得积极效果。


二、未来展望


面向未来,油气田地面工程与储运设施的技术发展,将不再是孤立的内部升级,而是深度融入国家科技创新与新型能源体系建设的系统工程。在油气与新能源三足鼎立的要求下,地面工程不再是单一的管线与站场,而是集成传统油气集输与处理、风光地热等新能源接入、储能与储热、碳捕集与封存、氢气制储输用全场景的综合能源枢纽。应以技术创新打破技术壁垒,跨界融合,实现从“劳动密集型”向“技术密集型”和“智能驱动型”的根本性转变。


其演进路径体现为:从传统单一的“油气处理输送”功能,向“智慧高效、绿色低碳、安全充裕、多能协同”的现代化能源基础设施集群转变。


中国石化国内上游板块将坚持“一张蓝图绘到底”,聚焦智能油气田建设,健全完善标准规范体系、网络基础设施体系和自主运维保障体系,提升完善智能油气田数据资源中心、物联网体系,打造智能油气田应用生态,推动数据流、业务流、价值流、监督流“四流合一”,全面构建数智化条件下石油公司新型组织管理体系,支撑生产运行模式、劳动组织方式和科学研究范式变革,助力中国石化油气田企业可持续高质量发展。