华北油气分公司采气二厂推进智能气田建设，大幅降低综合成本。

　　用机器取代人工完成重复性体力劳动，实现数据自动采集、设备精准执行、模型智能决策，为员工增智，令企业增效，大幅降低综合成本——智能化应用带来的巨大变化，连华北油气人自己也没预料到。

　　以华北油气分公司采气二厂原采气管理二区为例。投产井数由2017年的98口增加至现在的364口，天然气产量增加了近6倍，而管理人数维持基本不变，千方气操作成本下降17.6%，真正实现了“增产增效不增人”。这正是采气二厂推进智能化气田建设取得的成果。

　　井站运行实现无人区

　　在J58-2-1智能化井场可以看到，风光互补供电、智能控制、数据采集、通讯传输四大智能化应用场景，实现了井场无人值守。

　　风光互补供电，利用大自然的风、光资源发电，满足井场自动化装置、网络传输等装置的用电。

　　智能控制装置，根据设定好的压力值，当输气管道出现高压超过4.5兆帕、低压低于0.5兆帕的异常情况时自动关停。当出现特殊情况需要关井时，在中控室便可实现远程关断，确保气井安全。

　　数据采集装置，在现场可以完成油压、套压、产气量、产液量、温度等相关数据的收集，由通信传输装置把采集到的数据实时上传至中控室。300多口气井的生产状况在中控室显示屏上一目了然。值班人员一旦发现异常情况，及时通知巡检班到现场处理。巡检班员工有针对性地解决问题，避免了盲目巡检造成的人力物力浪费。

　　在智能化集气站里，单井输气管线进入的天然气，计量、保温、外输、气液分离等功能全部由一体化集成橇完成，大幅度压减了设备数量。站内自动生产系统具有气液自动分离排液、超压自动放空、高压自动停机、生产异常自动报警、紧急情况下可全站关断等功能，确保生产安全。

　　集气站内装有站控系统。单井进站的天然气经过三通阀后，可以远程操控三通阀的开启或关闭。气液分离的调节阀的开关、调节开度大小，在中控室点击鼠标即可完成。输气的压力、温度等相关参数，在中控室也可了如指掌，取代了员工到现场抄表、扳开阀门作业。

　　站内的压缩机是关键设备，装有自动报警装置，提醒员工及时排除故障，恢复生产。“下一步，我们要给压缩机装上自动故障预警系统，变事后报警为事前预警，防止故障发生，让压缩机无故障运行时间更长。”华北采气二厂信息室副主任王钧雍说。

　　另外，集气站内的安防系统，包括围界报警装置、视频监控、语音对讲、门禁系统等，与中控室实时联动、一体化运行，保证站内不受外界干扰。

　　模式变化压扁管理层

　　华北采气二厂智能气田信息管理专家袁磊将传统的气田管理模式与无人值守模式进行了对比。

　　传统的单座集气站需要工作人员6~8人;单井每4小时、单站每2小时需要巡检一次，需要配备专用巡检车辆;资料录取每周一次，生产报表人工填写，需要人工开井，设备人工巡检，被动发现风险隐患。

　　实施无人值守模式后，单座集气站不需驻井工人。单井单站巡检实现实时监测、电子巡检，不需配备专用巡检车辆。集中管理，节省了费用，资料录取可以实现自动采集，实时展示，生产报表在屏幕上自动生成。人工开井变为自动开井，人工巡检设备变成在线监测、预防维护，巡检中被动发现风险隐患变成主动提示报警。

　　传统生产模式成立的采气管理区，最大的作用就是负责集气站与单井的管理。相比3年前，华北采气二厂原采气管理二区的集气站增加了10多座。按照传统管理模式应该增加100多名员工，但集气站实现无人值守后，员工人数基本不变。

　　“这就好比把线下的集气站搬到了线上中控室的电脑屏幕上，采气管理区自然就没有必要存在了，催生了厂直接管理采气班组模式。目前，全厂基本上就是按照这种模式运行的。”袁磊介绍说。

　　华北采气二厂刚成立不久的生产指挥中心里，管理人员在生产指挥平台上整合各类生产信息，实行内外操的管理模式。由此压扁管理层级，定员增产，实现“百人十亿方”的目标不是梦想。

　　培育气田会诊聪明脑

　　“目前我们的智能气田还处于初级阶段，具备了眼睛、四肢和大脑，但这个大脑还不够聪明。我们的目标是建设一个更加聪明的大脑。”袁磊说。

　　他们想象中的智能气田，有一个气井的工况诊断模型。以气井油、套压、气量、液量、液面等为基础参数，结合气藏特征以及管线运行数据，采用大数据分析和人工智能技术，实现井筒积液、水淹等多种异常工况的诊断，推送措施建议，让技术人员由“赤脚医生”转变为经验丰富的“门诊大夫”，给出精准的诊断方案。

　　未来的智能气田能根据依托井筒工况与管网压力模型，得出气井配产条件下管柱最佳携液压差和出口回压。通过变频装置对电机转速进行调节控制，实现压缩机进口压力的有效调节，最后联动控制井口采气树针阀开度大小，让气井在最佳生产状态下生产。如此便能实现气藏动态分析、井筒积液诊断、管线运行监测、压缩机变频控制“四位一体”的气井生产控制，大幅度提高生产率，降低劳动强度。

　　通过建立集成人工智能工艺管控平台，对动设备(压缩机、智能加药清管装置)的有效调节，实现对静设备(气井、管线、分离器)的优化控制，形成从气藏、采气到管输系统化智能管控。

　　例如，天然气处理厂的大型往复式压缩机，由于天然气进站气量的变化，压缩机在工作过程中会出现“打回流”现象，造成压缩机做无用功，浪费电能。“我们计划对压缩机增加无极流量调节系统，根据进气量大小实时调节功率输出，节能降耗，避免浪费。”袁磊介绍说。

　　“下一步，我们将通过持续优化升级，坚决走智能化之路，向‘智慧气田’迈进，实现‘百人十亿方’的愿景目标。”袁磊说。

　　责任编辑：陆晓如

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