摘要：随着工程信息化技术的不断发展，石油石化行业提出“数字油田、智能油田、智慧油田”等新的理念，数字化工程建设已经成为油气田地面工程建设领域的行业共识，而数字化设计、数字化交付是实现数字化工程建设重要手段和途径，成为数字油田、智能油田所做的重要工作之一。本文详细介绍了油气田地面工程数字化交付的对象及内容、交付的方式、交付的标准、数字化交付平台的特征，并介绍数字化交付技术在排691项目中的应用，为数字油田建设提供参考。
关键词：数字化交付；标准设计；油气田地面工程交付
1、 发展概述
在中石化大力推广 “数字化交付、数字化工厂建设”的形势下,借助互联网、云计算、大数据分析等先进信息化技术，结合目前胜利油田基建业务现状，在管理流程标准化的基础上，通过构建工程建设管理平台，将管理流程固化在软件系统中，实现胜利油田各单位、设计、监理、施工承包商及其它参建单位的一体化管控，通过数字化交付实现对设计成果数据、施工数据、业务管理数据进行整合，将设计、采购、施工等关键数据加载到统一的数据模型上，实现二三维可视化展示和综合管控，通过大数据技术实现智能分析、辅助决策，进而实现全生命周期数据管理，提高工程建设管理水平，提升企业管理效率和安全，推动企业向智能油气田迈进。
对业主来说，掌控资产全周期内的数据信息是非常有吸引力的，而随着系统程序的不断升级和更新，数字化工厂更能为后续工厂的运行维护和安全管理等方面提供相关数据，辅助规划生产维护计划等，考虑到工厂运维期间安全的重要性以及数字化信息在这方面的天然优势，数字化工厂这部分内容已受到广泛关注，并成为海内外业主做出选择的一个重要依据[1]。
排691项目作为一个整装开发区块成为胜利油田数字化交付首个试点工程，旨在通过该项目的实施，形成胜利油田数字化交付标准样板工程，为后续其他项目数字化交付提供参考，为胜利油田开展数字油田、智能油田建设奠定基础。
2、 工程简介
排691块产能建设工程位于克拉玛依地区，是一个较为整装的区块，具备数字化交付试点的条件，所以依托该工程推动胜利油田工程建设的数字化交付工作开展，实现工程建设管理水平的提升和数据资产的建立，为“数字油田、智能油田”提供数据支撑。该工程共涉及油井、井场、集输、注汽管网、增压泵站，燃煤注汽站，集油干线等工程量。
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图1排691块产能建设区域图
3、 建设思路及内容
3.1建设思路
借鉴国内外数字化、智能化建设的经验及思路，在胜利油田现有信息化资源成果基础上，以胜利油田智能化建设的发展规划和业务需求为出发点，结合行业特性和发展规律，以“体系规范、全生命周期数据中心、智能感知设施、应用系统”作为内容支撑来实现胜利油田油气田智能化建设，最终实现胜利油田油气田数字化工程交付系统，完成排691区块产能项目的数字化交付工作。
总体建设思路：
（1）遵循油气田地面工程数字化交付标准，用来指导和约束数字化工作的开展；
（2）通过数字化集成设计、设计数字化交付、供应商供货数据采集、施工数据采集实现工程数字化交付，完成项目的数据建设工作；
（3）依托PCS或EPBP软件进行系统实施以及工程建设管理功能的实现。
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图2 排691数字化交付示意图
3.2 建设内容
该工程数字化交付的主要建设内容包括四个部分：
（1） 创建油气田地面工程数字化交付标准体系；
（2） 数字化集成设计及交付
（3） 工程数字化交付
（4） 数据采集系统的开发和数字化交付功能展示。
4、 实施过程
4.1标准体系建设
为了保障油气田地面工程数字化交付工作的顺利开展，需要制定一套标准体系，用来指导和约束数字化交付的执行，实现对工程的实物分解结构、各阶段的业务活动以及各业务活动所产生的成果进行统一的规范与定义。经过参与研讨、编制、审查，最终形成了一套油气田地面工程建设数字化文件交付标准，对工程建设的专项评价、设计文件、施工管理、采购服务、竣工等环节在标准规定、内容深度和格式表单等方面提出了明确要求。
4.1.1 标准组成
（1）《油田地面工程数字化集成设计及交付标准》
为规范数字化集成设计及交付的业务架构、功能架构和数据架构，保证数据传递的通畅，同时为建设单位的数字化工厂和智能工厂建设提供基础，规范油田地面工程数字化交付工作，该标准的编制将弥补上游数字化设计及交付标准的空白。
（2）《油气田地面工程数字化交付标准体系》
本标准体系共计29个标准，涉及专业近20个，包括设计、采购、监理、施工等，数字化交付标准由总则、标准规范文件、数字化实施指南三大类型的文件组成，其中总则由5个文件组成，标准规范文件由15个文件组成，数字化实施指南由8个文件组成。
4.1.2标准目的及作用
标准体系文件的主要目的与作用有以下几个方面：
（1）规范分解结构和任务：规范工程全生命周期分解结构，明确各业务环节最小颗粒度的工作任务和内容。
（2）统一核心数据编码：统一实物编码规则，在设计、制造、安装和运行全生命周期内统一编码，实现数据递延、可追溯；规范项目编码、组织机构编码、设备材料、费用分解结构等工程项目管理要素的编码规则。
（3）明确数据范围和内容：明确全生命周期各业务环节移交的数据范围，包括结构化的数据规定和非结构化的文件清单。
（4）明确数据移交职责：明确各单位在业务环节中承担的数据移交职责，划清工作界面。
4.2工程数字化交付
4.2.1 数字化集成设计
采用具有国际先进水平的数字化集成设计系统对排691项目进行设计，通过多专业协同设计，最终形成与实际工厂相同的的三维模型，避免错漏碰缺，提高设计质量和效率，同时含有大量的设计数据信息，为数字化交付和数据资源建设提供有力保障。
三维设计模型如下图所示：
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图3三维模型效果图
4.2.2设计数字化交付
通过集成设计平台，将设计数字化交付平台上的成果（模型、数据、文档及关联关系）进行自动提取，保证设计数据准确性，并将交付成果导入到EPBP数字化交付系统，作为后续采购、施工等业务的基础数据。
设计数字化交付方式采用两种，一种是通过导出典型交付模板的形式进行交付，一种是直接在设计交付系统中进行录入。
4.2.3供应商数据采集
供应商数据是指在油气田地面工程中站场、集输管线、穿跨越等设施内的设备产品信息，包括产品的技术参数和重要生产信息。在排691项目中，通过采集重要设备产品的生产、加工、制造、检测等信息，并传递到统一的数据模型中，实现物资采办数据的交付，从而为设备资产的全生命管理管理提供数据。
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图4数据采集系统界面示意图
4.2.4施工数据采集
施工数据采集将遵循《油气田地面工程数字化交付标准》，结合项目具体情况，建立统一的编码结构，依据数据采集内容制定数据模板，通过宣贯和培训的方式将施工阶段数字化交付的理念灌输到各参建单位，并对数据填写录入进行上机培训，保证施工过程中参建单位能够通过智能化终端设备或系统录入的方式进行数据的采集、审核及入库。
4.2.5工程数字化交付
基于统一的数据标准，建立了油气田地面工程的数据中心，实现了设计、采购、施工、试车建设期与运营期数据“无缝衔接”。最终交付给业主的是带有设计、采购、施工各阶段的数据信息的与实际工厂完全一样的数字化孪生工厂，该孪生工厂为业主在运营期进行生产优化分析、设备完整性管理、HSSE管理、虚拟现实培训、智能巡检等提供数据基础。
目前已完成集油部分的数字化交付，诸如注气站等工程量，将按照施工的进展逐步进行交付。
5、下一步工作重点
（1）虚拟现实培训
采用虚拟现实技术，通过穿戴VR设备进行沉浸式的工厂漫游，可以对员工进行操作培训、设备大修模拟、应急演练等功能的实现。该技术应用大大提高培训质量和效率、可反复进行培训及应急演练，降低培训成本。
（2）与生产指挥系统集成研究
三维数字工厂系统与目前生产控制系统进行接口开发研究，获取各设备、管线实时生产数据，如温度、压力、流量等。将数据与对应三维模型进行绑定，在数字工厂平台直观查看所有设备、管线运行参数、生产状况。
（3）设备完整性管理
基于数字化三维模型为基础，开展设备完整性相关技术研究，创建设备健康电子档案，记录设备相关所有的属性数据、关联文档、便于查询和管理；在三维模型中展示设备状况、检维修计划，通过颜色区分自动提前预警。记录维修维护人员、时间、故障分析、维修过程及检验结果的信息，不断完善信息；同时研究装置健康及效能优化分析等技术，助力完整性管理，保证生产运行稳定，降低成本，提高管理水平。
6、结束语
数字油田、智能油田是发展的大势所趋，数字化交付作为数字化油田建设的主要方式之一，发挥了重要的意义，通过排691项目的数字化交付实施，编制油田数字化交付标准体系，为后续项目实施建章立制，通过数字化交付为建设单位提供了数据资产，同时通过交付能够实现二三维可视化数据管理，并为运营期生产优化、辅助决策、设备完整性等功能的实现提供数据基础。
参考文献
[1]寿海涛数字化工厂与数字化交付石油化工设计 2017，34（1） 44～47
作者简介：姓名性别，出生年月，毕业时间和院校，获得学位，现工作单位，职务职称，从事学科研究方向、通信地址、邮编，联系电话、Email等。
论文作者:王勇1,潘阳1,王祥宇2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
标签：数据论文; 油气田论文; 工程论文; 标准论文; 油田论文; 工程建设论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第32期论文;