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前言
1959 年 9 月 26 日 16 时许，松嫩平原上一个叫做大同的小镇左近被命名为“松基三井”的油井里彩色的油流喷射而出，标记一个世界级特大型陆相砂岩油田的诞生。大庆油田开始生产后，我国甩掉了中国“贫油”的帽子。因为大庆油田，1961 年中国新增探明石油储量达到 20 亿吨。2021 年 8 月，中国石油大庆油田再次在大庆发现 12.68 亿吨页岩油田，我国石油储量减少到 314 亿吨。
早在 2020 年大庆油田就提出推动数字油田—智能油田—智慧油田的“三步走”策略，把数据作为要害生产因素，构建数据采集、传输、剖析、决策的全流程体系，通过数字化与勘探开发业务的深度交融，拉动技术改革、生产改革、治理改革，驱动油田高质量倒退。
成果展现
图扑软件的线上智慧油田采纳 2.5D 的轻量化设计。以四川地图为基，展现整个省的油田散布。使用 Hightopo 自主研发外围产品 HT for Web，实现可交互式的 Web 二维场景。通过 2D 组态理解石油勘探—石油开采—油气集输—井下作业—石油化学工业整个流程。利用 RFID、传感器、GPS、摄像机等设施，联合 5G 和 AI 辨认等技术，实现油田设施的智能化辨认、感知、定位、跟踪、监控和治理。
图扑软件聚焦工业畛域，提供齐备流水线作业工具链，从 2D 设计、3D 设计到交互、动效皆有一站式的开发工具，设计师和程序员能实现协同作业开发，疾速落地 2D、3D 可视化成绩。
油气勘探
利用各种勘探技术和设施设施进行数据采集，找到储油气的圈闭，并探明油气田面积，油气层状况和产出能力。许多油田或探区是在人迹罕至的地区，决策和管理层难以理性地理解油田的自然环境、地质、工程、建设、交通的真实情况。如果将数据接入图扑的可视化大屏，管理者就能实时把握油田的勘探过程和油藏开发的重要数据。
石油勘探可分为考察和勘探两个阶段。考察阶段次要工作是通过高空地质考察或地球物理测量或地球化学探测考察油气藏存在的条件，理解地质详情后可用反射波地震勘探法进行详查。在详查确定的可能含油的结构上，采纳钻探井的办法，通过取岩心和测试油气层以证实油气层是否存在。钻探后需具体钻研油气藏的地质特色（含油层变化规律，压力零碎和产量动静，油、气、水状况），算准储量，为油藏开发获得全副必要的数据。
当咱们利用地质法、地球物理法、地球化学法和钻探法取得油气田原始数据后，再通过数据交融、解决、转换，造成日产量趋势、油田资源散布、油田产量排名的可视化图表。将油田的复杂性整体主观地展现给管理者，让他们在勘探、施工、建设的各个阶段提前对工程进行正当的布局，让许多部署计划、开发计划在选址、选线、运行环节上更正当，升高危险，进步经济效益。
环境保护
随着国家“双碳”政策的推广，低碳排放、保护环境与企业利益非亲非故。石油天然气开采是重净化产业，开采过程中大气污染物次要包含天然气污染厂尾气、油气解决与集输零碎无组织逸散烃类废气，次要污染物为 SO2 和 VOCs。
在石油生产、贮运、炼制加工及应用过程中，因事变、不失常操作及检修等起因，都会有石油烃类的溢出和排放，造成大气环境、土壤、地下水的净化。如产生温室效应、毁坏臭氧层、土壤结构等，造成寸草不生的环境。通过图扑可视化大屏的监测，及时发现问题。采纳原位生物修复技术、异位生物修复技术、动物修复技术、生物解决法或者通过过滤设施等，污染空气和水源。
油田水解决过滤器
次要实用于解决废水经反馈后絮体比重靠近于水的各类废水。依据含油污水的水质特色及回注水水质要求，次要去除因子为悬浮物、石油类物质、硫化物及铁，且保障解决后的回注水中颗粒物直径 < 1.0 μm。过滤水能够再利用，以爱护我国的咸水资源。
清水罐可用于贮存清水，和消防系统连结，不再另设消防用水池，缩小占地面积，保护环境。
借助 HT 可视化技术还能够取得油田信息以外的根底信息，如地籍、气象、水文、人造地震、植被和其余矿产等与空间零碎无关的信息，有助于油田区域内的的治理、建设、环境保护和天然劫难的预防。
石油开采
当实现油藏的勘探，确定了油藏类型和储量，就会进行钻井作业、固井。当射孔钻开油气层、高空设施建设结束，装置完井口安装，标记着石油开采的根底条件曾经具备。
油井开发
使用井架、操作平台、柴油机、钻机、钻具、泥浆泵、发电机和测试配备以及燃料油罐、锅炉等从高空将地层钻成孔眼。向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥。用射孔弹射开目标层位的套管及水泥环，形成地层至井筒的连通孔道，以便于采油、采气等作业。
钻探设施的数字孪生体与实体设施共享数据信息，监控设施功率、转速变动、运作状态等数据，实现数字化治理。联合地震材料的实时采集以及与历史地震数据、勘探开发数据的综合剖析比拟，实现油气储量的精准计算、富集高产区的准确预测和地质危险的精确辨认。
采油形式
自喷采油和人工举升采油是采油的两种形式，自喷采油是因为公开含油层压力较高, 凭其本身压力就能够使原油从井口喷出的采油形式。人工举升采油则是利用各种类型的泵把原油从井中抽出，目前我国石油开采以人工举升采油为主。使用 Hightopo 自主研发外围产品 HT for Web，实现可交互式的 Web 二维场景，点击抽油机可下钻到设施详情页。
按举升形式，分气举采油和深井泵采油两类。其中深井泵采油又有有杆泵采油、螺杆泵采油等。有杆泵采油依附从高空注入井内的低压气体与油层产出流体在井筒中混合，利用气体的收缩使井筒中的混合液密度升高，将流到井内的原油举升到高空。
有杆泵
抽油机是有杆深井泵采油的次要高空设施，它将电能转化为机械能，包含游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。抽油杆工作时，动力设备将高速旋转静止通过加速箱传递给曲柄，带动曲柄作低速旋转；曲柄通过连杆带动游梁作高低摆动；挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动井下深井泵作高低往复运动，把油抽到高空。抽油泵是将机械能转化为流体压能的设施，次要组成：工作筒 (外筒和衬套)、柱塞、游动凡尔 (排出阀)、固定凡尔 (吸入阀)。
综合使用各类传感技术、有线 / 无线通信技术以及数据分析技术，以智能管制为伎俩，围绕杆泵抽油零碎的各个环节，如抽油机、抽油杆、抽油泵，对抽油工况及各种运行参数进行收集、解决和开掘，优化参数配置，晋升采油效率，升高运行老本，放弃平安稳固高效生产。
油气水三相分离器
油田油水井中装置于泵下的一种“固、液、气”三相拆散安装。油气水混合物高速进入预脱气室，靠旋流拆散及重力作用脱出大量的原油伴生气，预脱气后的油水混合物经导流管高速进入分配器与水洗室，在含有破乳剂的活性水层内洗涤破乳，进行稳流，升高来液的雷诺系数，再经聚结整流后，流入沉降拆散室进一步沉降拆散，脱气原油翻过隔板进入油室，并经流量计计量，管制后流出分离器，水相靠压力均衡经导管进入水室，从而达到油气水三相拆散的目标。实现了原油脱水、原油脱天然气和天然气脱轻质油；还要做到污水回收、天然气回收和轻质油回收。
通过 HT 可视化监控三相分离器的各项数据，将油田生产的自动化与信息化相结合，将物联网、云计算技术利用到油气生产流程中，曾经成为国内数字油田建设的支流方向。
注水电动增压泵
注水是一种二次采油办法。通过注水井向地层注水，将公开原油驱替到生产井，减少一次采油后原油的采收率。
注水井
用来向油层注水的井。在油田开发过程中，通过专门的注水井将水注入油藏，放弃或复原油层压力，使油藏有较强的驱动力，以进步油藏的开采速度和采收率。利用注水设施把品质合乎要求的水从注水井注入油层，以放弃油层压力，这个过程称为油田注水。油田注水是油田开发过程中向地层补充能量、进步油田采收率的重要伎俩之一。注水井治理技术水平的高下决定着油田开发成果的好坏，同时也决定着油田开发寿命的长短。
油气集输
油气正式开采后须要将扩散的油井所生产的石油、伴生天然气和其余产品集中起来，通过各项设施的解决、初加工，再将合格的油和天然气别离外输到炼油厂和天然气用户。可通过 HT 可视化平台将油田的各种空间实体天然地组织在一起，将彻底突破油田各业余信息平台横向宰割的场面，造成集勘探—开发—工程—集输为一体的油田信息系统。
加热炉
指用火焰加热原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备。它是油气集输零碎中利用最多的一种油田专用设备，其作用是将原油、天然气，油水混合物、油气水混合物加热至工艺所须要温度，满足油气集输工艺及加工工艺的要求。从采油井口至原油外输整个集输零碎，各个环节都要应用加热炉。加热炉也是一种高耗能设施，正确地操作应用加热炉，对进步热效率、升高燃料耗费具备重要意义。
储油罐
是一种贮存油品的容器，油库的次要设施，在管道运输中是输油管的油源接口。按材质可分为非金属油罐和金属油罐两大类。金属油罐因造价低、不易渗漏、施工不便、保护容易而失去宽泛应用。球形油罐具备耐压、节约资料等特点，多用于石油液化气零碎。
可视化零碎上能够不便地汇合设施管网密集的油田信息、几万公里的油气长输管线和配套的几万座原油储罐信息，造成数字布局、治理、平安监测、设计制图的能力。
我国除了海洋石油资源外，陆地油气资源也非常丰盛。海上油气勘探次要集中于渤海、黄海、东海及南海北部大陆架等地。海上油气集输图扑软件也有实现的可视化解决方案。
天然气开采
对于和原油储备在同一层位的天然气，会随同原油一起开采。对于只有单相气存在的气藏，其开采办法既与原油的开采办法十分相似，又有其非凡的中央。中国是世界上最早开发和利用天然气的国家，宋代开始较大规模地开发和利用天然气，位于四川自贡市、富顺县和荣县境内的自流井气田，是过后世界上最大的天然气田。
Hightopo 天然气开采智慧可视零碎，开篇动画展现气田建设三个阶段：钻前工程、钻进工程和完井作业。包含：定井位、路线勘测、根底施工、装置井架、搬家、装置设施、一次开钻、二次开钻、钻进、起钻、换钻头、下钻、完井、电测、下套管、固井作业等。
使用 Hightopo 自主研发外围产品 HT for Web，实现可交互式的 Web 三维场景，可进行缩放、平移、旋转，展现天然气田的设施设施信息。2D 面板接入实时数据，展现天然气产量、设施故障信息、采气纯度、采气效率、天然气存量等信息。界面下方的实体线框切换可查看气田的线框状态。
因为天然气密度小，为 0.75～0.8 千克 / 立方米；粘度小，在地层和管道中的流动阻力小；但膨胀系数大，弹性能量大。因而天然气开采时个别采纳自喷形式，同自喷采油形式根本一样。
排水采气
伴生气通常含有杂质，采纳闪蒸拆散形式能拆散出较重的气体。为了进步伴生气轻烃回收率，可采纳中压浅冷冷油排汇工艺。它具备采收率高、经济效益好、工艺适应范围广、操作灵活性大等特点。
其实，进步气体采收率的要害还是水灾治理。因为水体的弹性能量会驱使水沿高浸透带窜入气藏，岩石自身的亲水性和毛细管压力的作用，水的侵入会关闭缝洞或空隙中未排出的气体，比重高达岩石孔隙体积的 30%～50%，大幅升高了气体采收率。
气井产水后，气流入井底的渗流阻力会减少，向上总能量消耗增大。气藏的采气速度将降落，气井的自喷能力将削弱，单井产量迅速递加，直到停产。通过采气效率、采气纯度、含水饱和度、泥质含量、渗透率的数据变动，判断渗水水平。通过排水采气、化学封堵等办法，解决气井井筒及井底左近地层积液过多或产水，使气井恢复正常生产。
统计信息
可通过当月耗电量和产气量的比率判断气井内的渗水状况，及时采取补救措施。
报警信息
通过图扑的可视化大屏在中控室就能实现设施故障监控，及时告诉工程人员进行培修。
副产品产量排行
可剖析稳固气体凝析液（SGC）等副产品的产出量，迷信进行资源分配。
井下作业
油、水井在长期的生产过程中，不停顿地受到公开油、气、水的侵蚀，逐步老化，呈现各种不同类型的故障，导致油水井不能失常生产，甚至停产。因而，必须对呈现问题与故障的油水井进行井下作业，使油水井恢复正常生产。井下作业是油田勘探开发过程中保障油水井失常生产的技术手段。次要有油水井培修、油水井大修、油层革新和试油。
井下作业危险重重，通过可视化巡检，利用机器人检修，将对工人衰弱减少一份保障。
石油天然气化学工业
石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工取得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气（如丙烷、汽油、柴油等）进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的根本化工原料。第二步是以根本化工原料生产多种有机化工原料（约 200 种）及合成资料（塑料、合成纤维、合成橡胶）。大到太空的飞船，小到牙刷等，都跟石油化工有着亲密的关系。能够说，咱们日常生活中的“衣、食、住、行”样样都离不开石化产品。
高速倒退的电子工业以及诸多的高新技术产业，对石化产品，尤其是以石化产品为原料生产的精细化工产品提出了新要求，这对倒退石化工业是个微小的促成。
以天然气为原料加工的产品或初级产品次要有合成氨、甲醇、甲醛、乙烯、合成气或氢气、乙炔、氯甲烷、二硫化碳、氢氰酸、炭黑等。天然气也是制作氮肥的最佳原料，具备投资少、成本低、净化少等特点。
总结
油气上游的智慧工厂已初具规模，油气上游业务作为传统工业产业，智慧化转型绝非久而久之之功，必须从企业倒退策略的高度上器重智慧化转型，全面推动智慧油气田建设。图扑软件基于部分刷新、批量聚合、图像缓存、极少化 DOM 元素等，从底层设计就谋求极致的性能，组件可接受万级甚至十万级别数据量。助力石油和天然气行业冲破利用极限，实现智慧化和绿色开发。
利用信息交融、云计算、含糊辨认等技术，实现区域协同、数据共享，并通过对海量信息和数据的剖析、解决，实现主观、实质、全面的认知和判断，从而实现对油田和气田的可视化、可量测的智能化治理与管制。通过连点成面的形式来突破各单位、各业余部门各自建设“信息孤岛”的不利场面，建设一套迷信和卓有成效的智慧油气田信息共享机制。
为油气田勘探开发、油气生产、经营治理、矿区服务提供一种全新的管理手段，通过新办法的利用，晋升各方面的泛在化、可视化、智能化程度，并最终推动油田的绿色环保和可继续倒退。
