11月24日的一場風雪，使山西煤層氣分公司樊莊區塊部分單井停井。以往，夜里遠程啟井是最難熬的工作，道路泥濘，舉步維艱，車輛打滑無法行進，員工都是徒步上山啟井保證產量，往往跑一口井就要花四五個小時。現在，作業區調度李國軍只是輕點鼠標，足不出戶就完成了全部故障井啟停。

這一切，得益于華北油田信息化的充分應用。

科學建產

把氣田“裝進”計算機

地處莽莽太行山區的煤層氣田，因環境惡劣，井站管理和人工巡井難度大，特別是道路泥濘或大雪封山時，操作員工無法進山及時啟停。而且煤層氣井不同于油井，需要連續穩定地排采，一旦停井時間長，采氣井就會“奄奄一息”甚至報廢；加之煤層氣田對井口和管道的壓力控制等級較為嚴格，這些因素使得煤層氣田的建設注定與眾不同。

華北油田公司作為煤層氣行業開發的先導者，建設伊始，就考慮到山區氣田的開發管理問題，在國內率先采用低成本可規?；茝V的自動化控制技術，于沁水盆地南部建成了中國第一個數字化、規模化、智能化煤層氣田示范工程。

在氣田建設中，油田公司率先推行數字化管理，形成了以動態監控、平衡控制、安全調度為特色的具有自主知識產權的數字化監控技術，實現了生產操作自動化、運行管理網絡化、動態分析智能化、領導決策輔助化等一系列管理提升。

把氣田“裝進”計算機，帶來的是生產和管理效率的提升。管理數字化后，員工可在調度室遠程啟停井。如遇到停電等原因造成大面積停井時，還可以一鍵啟井。計算機規避了生產中各種危險，節約了人力物力。目前，各個作業區生產井遠程啟停率達到95%以上，減少操作員工45%左右，節約了勞動成本，為扁平化管理提供了支撐。

此外，生產運行實現了可視化。員工可借助無線通信網絡，實時調取煤層氣井監控圖像和生產數據，并自動形成報表上傳至生產管理平臺，提高了人員和設備的安全系數。

物聯感知

讓氣田“智慧”運行

如果說數字化的煤層氣田是建立在互聯網技術基礎上，是可以感知的氣田，那么智慧氣田則是數字氣田的升級版，是建立在物聯網技術基礎上、能夠自動操控的氣田。

從中國第一個數字化規模化煤層氣開發示范區的建立，歷經5年，煤層氣田數字化管理程度已經達到了數字化高級階段。隨著工業化和信息化融合進程的推進，油田公司提出了“構建智慧油田”的發展策略，決定建成具有煤層氣特點和特色的物聯化集成管理，逐步從實現井站自動化向氣田建設智慧化的管理方式轉變。

為此，山西煤層氣系統遵循“資源配置集約化、工程節點全程化、井站管控智能化、設備使用跟蹤化、事故風險預警化”的頂層設計，積極推進以物聯網主線的智慧氣田試點建設工作。由此，煤層氣物聯網總控平臺應運而生。

總控平臺作為煤層氣智慧氣田建設的重要組成部分，是以油田公司“工程云”為依托，以數據采集與監視控制系統為基礎，有效整合煤層氣系統勘探開發、作業施工、生產運行等10類數據信息共計6萬余條，建起一套支持整體協調排采、智能決策以及生產系統全生命周期管理的智慧氣田管控、應用平臺，從而實現生產現場到調控中心立體化氣田生產監控、運行、指揮模式。

總控平臺的建成，規范了煤層氣各分公司生產數據采集方式，實現了各項業務數據的統一存儲和資源共享，為數據集中管理、后期分析應用提供了保障，為煤層氣“大數據資源池”開發奠定了基礎。

油田公司選取樊莊老區具有典型特征的30口煤層氣井，開展智能排采試驗，通過變頻控制柜安裝的智能排采模塊和總控平臺加載的“智能排采系統軟件”，建立起以井底流壓為核心、套壓為輔的煤層氣井智能排采控制流程，實現動液面的精細控制和工況預警及處置，保證了“連續、漸變、穩定、高效”的排采管控，大大提升了煤層氣井生產管理水平。

另外，煤層氣系統物聯網示范區建設，選取山西煤層氣分公司處理中心、11座集氣站及242座煤層氣井場，為其主要生產運行設備加裝射頻識別標簽（RFID）328套，相應手持激光掃描儀和固定讀寫裝置也同步配置完成。山西煤層氣分公司所轄2242口煤層氣井全部實現生產數據自動采集，256座井場實現24小時全天候視頻監控，場站自動化覆蓋率100%，通信成功率達到96%以上。

煤層氣系統物聯網的建成，打破專業部門及生產運營環節傳統的單鏈條、單方向“串聯”模式，實現多專業、多部門、實時在線的大規模協同，顯著提高了管理效率，優化了勞動組織模式，實現了生產對象可視化、生產管理數字化、生產過程安全化、生產決策智能化。

經測算，煤層氣公司每萬噸產量用工數為11人，人均管理單井數相比一般油田高出5~9倍，既優化了人力資源配置，又提高了生產管理效率，為煤層氣田的效益開發和提質增效創造了條件。

借力“大數據”

助力企業轉型升級

面對山西煤層氣生產點多、線長、面廣的實際，如何利用大數據，將一串串數字變為煤層氣上產的利器，成為研究人員思考的課題。為此，煤層氣研究人員以完善的自動化系統為依托，對采集的數據進行挖掘應用，并與各個部門需求相結合，開發了單井動態分析等一系列生產管理、地質分析等軟件，在海量信息中“掘金”，提高管理水平。

單井耗電一直是山西煤層氣耗電的大頭，如何利用數據分析降低用電量？研究人員對所有抽油機井的參數進行整理，以節能降耗為目標，利用統計分析工具進行單井能耗關鍵影響因素單一相關性分析，在不影響產量的前提下，對產水0.5立方米以下、動液面在煤層以下的單井采取間抽措施，按照設定時間間隔自動啟井。此項技術實施后，平均單井運行時間折算節約電費88.1%，年可節約電費140余萬元。

大數據將成為華北油田煤層氣轉型升級過程中先導戰略研究領域。接下來，煤層氣系統將重點以“節能降耗、提質增效”為目標，深入開展煤層氣井間抽管理技術研究和抽油機能耗敏感因素分析，達到數據利用價值最大化和提高抽油機井地面系統運行效率的目的；在充分盤活現有數據資源前提下，結合三維GIS地圖和無線傳感器網絡技術，對集輸管網的壓力、溫度、露點等運行參數進行測量分析，實現對管道泄漏和氣井停抽情況的監控，提高管網運維水平；在充分依托“大數據”分析技術的基礎上，全面促進人性化信息交互“移動應用平臺”建設，拓展辦公手段，滿足各級管理人員通過移動終端實現信息獲取、業務推送、動態跟蹤、實時操作等需要，為油田公司煤層氣生產、經營與管理提供有效的支撐和手段，以信息化促進企業轉型升級。

隨著數字化智能技術的全面開發，將推動華北油田向2020年煤層氣年產20億立方米的目標前進。

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