油田井下作业监督管理模式的探索与创新

一、引言

辽河油田作为我国重要的稠油生产基地，在国家能源供应体系中占据关键地位。其井下作业涵盖修井、压裂等复杂作业类型，作业环境复杂，风险系数高。以锦州采油厂为例，年均开展修井、压裂等井下作业超 3000 井次。在传统监管模式下，现场数据采集依赖人工记录，存在严重滞后性，导致决策缺乏实时、准确的数据支撑。不同部门之间信息流通不畅，跨部门协同效率低下，应急响应时间长，无法满足快速处理突发情况的需求。质量追溯体系不完善，考核机制僵化，难以对作业质量进行有效评估与责任追溯。对于高风险作业的预警能力薄弱，无法提前发现并化解潜在风险。这些问题严重制约了油田生产的安全性与高效性。

本研究旨在创新辽河油田井下作业监督管理模式，以响应国家“智慧油田”战略号召。通过构建全新的监管体系，实现对井下作业的全方位、全流程监控与管理，提升决策科学性、协同效率、质量追溯能力和风险预警水平。这不仅对保障油田安全生产、提高开发效益具有重要现实意义，还能为其他油田企业数字化转型提供可复制、可推广的成功经验，推动整个石油行业的智能化发展。

二、辽河油田传统监督管理模式分析

2.1 现有模式特点

层级化监管架构：采用作业队 - 作业区 - 厂级三级管理体系，这种架构在一定程度上明确了管理职责，但也存在信息传递层级多、速度慢的问题。

经验主导型决策：管理人员主要依赖个人经验进行判断和决策，缺乏科学的数据模型和分析工具支持，决策的准确性和可靠性受个人能力和经验水平影响较大。

纸质化流程管理：资料填报繁琐，需要耗费大量人力和时间，且信息共享困难，不同部门之间获取信息不便，容易形成信息孤岛。

2.2 存在的主要问题

以锦州采油厂 2021-2023 年数据为依据，传统监督管理模式存在以下突出问题：

这些问题严重影响了油田生产的安全性、效率和质量，亟待通过创新监管模式加以解决。

三、创新监督管理模式构建

3.1 总体框架设计

提出“1345”智慧监管体系，旨在构建一个全方位、智能化的井下作业监管平台。

1 个中心：井下作业智能监管中心，作为整个体系的核心枢纽，负责汇聚、分析和处理各类数据，实现对井下作业的集中监控与管理。

3 大平台：

（1）物联网监控平台：通过部署大量传感器和智能设备，实时采集井下作业的各类数据，如压力、温度、流量等，实现对作业现场的全面感知。

（2）大数据分析平台：对采集到的海量数据进行深度挖掘和分析，为决策提供数据支持，实现数据驱动的管理决策。

（3）应急指挥平台：整合各方资源，建立快速响应机制，在发生异常情况时能够迅速做出决策，指挥协调各方力量进行应急处置。

4 化特征：

（1）可视化：通过数字孪生等技术，构建三维可视化作业场景，将井下作业情况直观呈现给管理人员，便于实时监控和远程指挥。

（2）标准化：建立统一的作业标准和流程规范，确保各项作业操作的一致性和规范性。

（3）智能化：运用智能诊断算法、机器学习等技术，实现对作业工况的智能诊断和风险预警。

（4）协同化：打破部门之间的信息壁垒，实现跨部门协同作业，提高工作效率。

5 全机制：

（1）全要素感知：对井下作业涉及的人员、设备、环境等全要素进行实时感知和数据采集。

（2）全过程监控：从作业准备、实施到结束，对整个作业过程进行全方位监控。

（3）全链条追溯：建立完善的质量追溯体系，对作业质量进行全链条追溯，明确责任主体。

（4）全风险预警：利用智能算法对潜在风险进行实时监测和预警，提前采取防范措施。

（5）全周期评价：对作业的各个阶段进行全面评价，为持续改进提供依据。

3.2 关键技术突破

多源数据融合技术：集成井下压力传感器（精度 ±0.5% ）、视频智能识别系统（识别率 >95% ）、北斗定位装置等多种设备数据，实现对井下作业信息的全面采集和融合分析，为后续的智能诊断和决策提供准确的数据基础。

智能诊断算法：开发基于机器学习的工况诊断模型，能够准确识别管柱受力异常（准确率 92% ），并提前 30 分钟对井控风险进行预警。该算法通过对大量历史数据的学习和训练，不断优化诊断模型，提高诊断的准确性和可靠性。

四、实践应用与效果分析

4.1 锦州采油厂实施路径

硬件升级：部署 5G 专网基站 12 座，安装智能终端设备 800 余套，为实现数据的高速传输和实时采集提供硬件保障。

流程再造：（1）电子化签批流程：将传统的纸质签批流程改为电子化签批，审批时间缩短 70% ，大大提高了工作效率。（2）自动生成电子作业指导书：根据作业类型和标准，自动生成电子作业指导书，规范作业流程，减少人为错误。

机制创新：（1）建立“红黄蓝”三级预警机制：根据风险程度将预警分为红、黄、蓝三个等级，不同等级采取不同的应对措施，提高风险预警的针对性和有效性。（2）推行积分制考核体系：对作业人员和部门进行积分考核，将考核结果与绩效挂钩，激励员工积极参与监管工作，提高工作质量。

通过实施创新监督管理模式，锦州采油厂在单井监督效率、异常响应速度、作业返工率和安全事故率等方面均取得了显著改善，有效提升了油田生产的安全性和效率。

五、结论

本文通过对辽河油田锦州采油厂井下作业监督管理模式的研究，构建了“1345”智慧监管体系这一创新模式。通过实践应用，该模式实现了从经验管理向数据驱动管理的成功转型，有效提升了监督效率、降低了事故率和作业成本。同时，提出的深化发展方向为油田企业的持续创新提供了思路。研究成果表明，创新监督管理模式对保障油田安全生产、提高开发效益具有重要意义，为其他油田企业数字化转型提供了可复制、可推广的解决方案，具有广泛的应用价值和推广前景。

参考文献

[1] 赵瑞元, 杨义兴, 梁东平, 等. 井下作业监督管理模式的探索与创新[J].中国石油和化工标准与质量 ,2020,40(20):78-80.