康士伯数字一体化生产管理系统，助力中海油数智化转型升级

深海一号气田是中国首个自营深水大气田，已探明地质储量超过千亿方，目前已正式投产，高峰年产气量超过30亿立方米，可满足粤港澳大湾区四分之一的民生用气需求，是供给粤港澳大湾区和海南自贸港的清洁能源的主力气田之一。深海一号的水下生产系统（约1500米），海床温度低（约2.6℃），采用了全水下井口的开发模式，具有水下生产系统复杂度高，操作动态频繁的特点。由于海管温度低，地层井流携带凝析液和水，会导致海管系统中流型复杂，存在诸多生产流动性保障难题与挑战，例如段塞，水合物，腐蚀以及停输再启动等。同时水下生产系统的操作变化，以及多相混输导致的井流不稳定性，都需要由平台上主体工艺来承担，因此水下系统和平台工艺一体化模拟和综合动态分析，成为安全生产和优化管理的必要手段。

深海一号使用了康士伯数字所提供的一体化生产管理系统，实现了一体化模型分析，科学指导生产提产稳产，防范并预警油田生产运行过程中面临的安全风险。系统建立了一套包含气井、管道、平台主工艺全流程的仿真系统，用于生产辅助决策，在深海一号气田投产准备过程中进行了虚拟调试与试生产研究，针对不同的生产工程给出对应的流动保障建议，为投产方案的制定提供了理论指导及计算依据，保障了气田安全顺利投产。该系统还可用于开展海管段塞积液分析、水合物风险评估、抑制剂循环优化、清管作业方案评价、配产提产方案验证、生产工艺瓶颈诊断、平台工艺参数优化、能耗分析与管理等方面的研究工作。

该系统使用了基于机理模型的计算内核，开发在线监测、预测预警、虚拟仪表等功能应用及时发现问题和故障，并获得防范措施和操作建议，并接入实时生产数据。通过机理模型的在线模拟计算，实现了全流程工艺链的透明化管理，达到了全线全方位远程监控能力，使生产管理控制过程的工作模式发生了彻底转变，由以前的事后处理转变为事前预控和事中监测，整个生产过程的管控质量和决策质量取得了有效提升，极大地提高了生产时率和生产产量。

该系统还可用于解决不可测工艺参数的在线计算，工况动态预测，工况分析和设备状态监测。

将传统仪器仪表无法直接测量的生产数据，通过在线模拟计算的虚拟仪表，直观定量地展示给操作人员。例如管道的实时积液动态，药剂的浓度分布，水合物抑制剂效果，工艺流体的动态组分平衡等。将以往的监测盲区透明化，工艺分析颗粒度也更加的细化。

将设备状态监测与工艺动态相结合，与设备厂家针对撬装本身的分析工具实现了良好的互补结合。以往设备分析主要关注于分析设备本体的相关数据，与工艺数据的结合不深。通过系统中的设备状态分析算法，将外输压缩机和油嘴的工艺表现，与设备的工作状态结合，从工艺的角度反向评估设备运行的健康度。实现了伴随工艺生产的持续分析，对于工艺专业和设备维修专业的综合针对，给出了创新的解决方案。

将仪表偏差问题和潜在的风险信息，通过模型进行分析。这是以往仅通过人为的观察分析难以实现的。模型在持续计算和比对测量数据过程中，也在对每个仪表进行统计分析。同时，模型的计算结果也给了生产人员对于工艺变量的理论参考，帮助识别和分析出仪表数据后的生产价值。

工艺生产场景的定量分析，将以往在生产中通过经验探索或定性分析的场景，在动态模型上实现定量化、场景化的分析。例如，对丙烷丁烷在工艺系统中滞留问题的分析，通过模型实现实时动态的物料平衡分析。例如，解决压缩机流量计核验和产量匹配问题，通过压缩机模型实现虚拟流量计和流量匹配。例如，清管操作中的清管球位置跟踪，通过多相流清管模型，实现对清管球位置的在线显示。再例如，脱水脱烃工艺与上下游工艺操作设点之间的相关性分析，通过模型的离线模式，实现根据当前真实生产工况的流程模拟分析。随着气田的生产，类似的生产挑战和分析需求，均可考虑通过模型实现更加精确、定量的分析。

一体化生产管理系统的良好应用，体现了生产操作工具向着数字化、智能化方向的升级，体现了油气从业人员技术素养和专业能力的提升，是深水油气在数字化智能化转型中的成功落地。