一種油田施工風險管理系統的製作方法
2023-12-05 01:47:16 1
本實用新型涉及油田開採風險管理領域，尤其涉及一種油田施工風險管理系統。
背景技術：
隨著我國石油開採技術的蓬勃發展，石油開採工程呈現出技術工藝複雜化、材料新型化和設備多樣化、石油開採規模大型化等特點。對於一項大型石油開採工程而言，及時預測並評估施工風險是保證施工順利進行、安全開採的重要基礎，一旦發生安全風險，輕則影響施工順利進行，重則留下工程隱患，甚至造成重大安全事故。因此，油田開採中的施工風險管理和安全問題越來越受到人們的關注。
由於大型油田開採工程受各方麵條件的制約，風險不確定性因素多，且風險多樣和隨機，一旦出現安全事故，對環境影響和社會影響程度巨大，亟需形成既符合我國國情又能與國際接軌的大型石油開採工程施工階段的風險管理模式，形成石油開採領域行之有效的風險管理體系。因此，構建油田施工風險管理系統，既能為我國大型油田開採施工風險管理工作提供一套系統化的、完善的、有效的風險管理模式，也能通過風險管理事先識別並評估風險，繼而採取有效的預防與應對措施來降低風險，保證大型石油開採工程的順利進行以及安全運營。
現有技術中，大多數的石油鑽井處於偏遠地區，管理者對於鑽機的運行狀況和工程進度存在信息滯後或管理盲點的情況。因此，急需利用信息化手段和遠程監控技術進行風險的實時管理，形成持續性、循環性和動態性的質量安全風險管理模式，變被動應急式的風險管理為主動預警式的風險管理模式，切實降低工程技術風險。
技術實現要素：
針對現有技術之不足，本實用新型提供了一種油田施工風險管理系統，所述油田施工風險管理系統至少包括遠程控制中心、現場控制設備、現場施工設備和風險信息存儲設備，所述現場控制設備安裝於所述現場施工設備上或與所述現場施工設備有線或無線連接，所述現場控制設備還與所述遠程控制中心有線或無線連接，所述風險信息存儲設備與所述遠程控制中心連接以收集並存儲所述遠程控制中心的處理結果，並且所述遠程控制中心和所述風險信息存儲設備為計算引擎、專用集成電路或單片機。
根據一個優選實施方式，所述遠程控制中心至少包括安全監督裝置、安全生產裝置、安全管理裝置、安全技術裝置和HSE業務裝置。
根據一個優選實施方式，所述現場施工設備為鑽井設備、採油設備、地面管匯、發電組、壓裂酸化設備中的一種或多種。
根據一個優選實施方式，所述現場控制設備至少包括採集裝置、處理裝置和通訊裝置，所述採集裝置和所述處理裝置分別與所述通訊裝置連接，並且所述通訊裝置還連接於所述遠程控制中心，所述採集裝置用於採集所述現場施工設備的參數並將所述參數經所述通訊裝置發送至所述處理裝置進行數據處理，所述處理裝置對接收到的所述現場施工設備的參數進行數據處理並將處理後的結果經所述通訊裝置發送至所述遠程控制中心，所述遠程控制中心根據所述通訊裝置傳輸過來的數據並通過所述現場控制設備以對所述現場施工設備進行遠程控制。
根據一個優選實施方式，所述採集裝置為與所述現場施工設備相連的傳感器、安裝於所述現場施工設備上的視頻監控設備、安裝於所述現場施工設備上的聲音採集設備、安裝於所述現場施工設備上的圖像採集設備、對所述現場施工設備地理信息進行監控的地理信息監控設備中的一種或多種。
根據一個優選實施方式，所述傳感器為懸重傳感器、鑽壓傳感器、大鉤高度傳感器、立管壓力傳感器、轉速傳感器、泵衝傳感器、絞車傳感器、轉盤傳感器、泥漿泵傳感器、集氣站溫度傳感器、集氣站壓力傳感器、集氣站瞬時流量傳感器、集氣站總流量傳感器中的一種或多種。
根據一個優選實施方式，所述視頻監控設備為安裝於所述現場施工設備上的網絡硬碟錄像機，所述圖像採集設備為安裝於所述現場施工設備上的照相機或攝像機，所述聲音採集設備為安裝於所述現場施工設備上的錄音設備。
根據一個優選實施方式，所述處理裝置為計算引擎、專用集成電路或單片機，並且所述處理裝置集成於一個所述現場控制設備中或分布於多個所述現場控制設備中。
根據一個優選實施方式，所述通訊裝置為現場端GPRS通訊裝置、現場端GSM通訊裝置、現場端3G通訊裝置、現場端4G通訊裝置或現場端衛星電話通訊裝置。
根據一個優選實施方式，所述遠程控制中心具有與現場端通訊裝置對應的控制端GPRS通訊裝置、控制端GSM通訊裝置、控制端3G通訊裝置、控制端4G通訊裝置或控制端衛星電話通訊裝置。
根據一個優選實施方式，所述安全監督裝置至少包括風險預測組件和風險預警組件，所述安全生產裝置至少包括風險評估組件、風險控制組件和風險治理組件，所述安全管理裝置至少包括風險溝通組件、風險評價組件和風險審核組件，所述安全技術裝置至少包括風險文檔組件、風險資源組件和風險圖像組件，所述HSE業務裝置至少包括HSE管理組件和HSE監督組件。
根據一個優選實施方式，本實用新型中所涉及的各個設備、裝置、組件和部件全部可以用現有技術中的設備和/或裝置實現。所述設備和/或裝置包括但不限於單片機、大功率集成電路等。
本實用新型提供的油田施工風險管理系統至少具有如下優勢：
(1)本實用新型的風險管理系統概括全面，分析了油田安全生產的各項指標，包括井噴失火的預警等，消除了管理盲點，大大降低了油田管理成本，提高了油田管理效率。
(2)本實用新型的風險管理系統從上至下和從下至上實現在線分層控制，中間環節具體分析各種風險內容，最後全部集中到風險管理系統總的目標中，結構層次清晰，解決了現有技術中的風險管理系統由網狀結構聯接，導致各風險評估環節沒有規律性，不能明確判斷風險所在的缺陷。
(3)本實用新型的風險管理系統風險決策和信息分配明確，各行其職，又配合緊湊，體現了分工與合作的基本原則。
(4)本實用新型的風險管理系統加了HSE安全管理內容，是油田事業部對健康、安全、環境管理的主要控制環節和控制程序，對安全生產的風險管理評價起到關鍵作用。
附圖說明
圖1是本實用新型的油田施工風險管理系統的一個優選實施方式的結構示意圖。
附圖標記列表
10：遠程控制中心 20：現場控制設備
30：現場施工設備 40：風險信息存儲設備
101：安全監督裝置 102：安全生產裝置
103：安全管理裝置 104：安全技術裝置
105：HSE業務裝置 201：採集裝置
202：處理裝置 203：通訊裝置
具體實施方式
下面結合附圖進行詳細說明。
在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
圖1是示出了本實用新型的油田施工風險管理系統的一個優選實施方式的結構示意圖。如圖1所示，油田施工風險管理系統至少包括遠程控制中心10、現場控制設備20、現場施工設備30和風險信息存儲設備40。現場控制設備20安裝於現場施工設備30上或與現場施工設備30有線或無線連接。現場控制設備20還與遠程控制中心10有線或無線連接。風險信息存儲設備40與遠程控制中心10連接以收集並存儲遠程控制中心10的處理結果。遠程控制中心10通過對現場控制設備20採集到的參數進行分析以對現場施工設備30進行遠程控制。現場控制設備20用於採集現場施工設備30的運行參數，以提供遠程控制中心10的計算基礎。現場施工設備30用於油氣井開採。風險信息存儲設備40將系統的相關資料和現場事件進行收集並存儲，以便為系統的進一步優化提供參考。優選地，遠程控制中心10和風險信息存儲設備40為計算引擎、專用集成電路或單片機。
本實用新型的風險管理系統概括全面，分析了油田安全生產的各項指標，包括井噴失火的預警等，消除了管理盲點，大大降低了油田管理成本，提高了油田管理效率，而且本實用新型的風險管理系統風險決策和信息分配明確，各行其職，又配合緊湊，體現了分工與合作的基本原則。另一方面，本實用新型的風險管理系統從上至下和從下至上實現在線分層控制，中間環節具體分析各種風險內容，最後全部集中到風險管理系統總的目標中，結構層次清晰，解決了現有技術中的風險管理系統由網狀結構聯接，導致各風險評估環節沒有規律性，不能明確判斷風險所在的缺陷。通過本實用新型的油田施工風險管理系統，可以對現場施工設備30的運行數據進行實時監控，並將數據實時傳輸給遠程控制中心10，當某個數據出現異常時，遠程控制中心10可以通過使現場施工設備30停機、發出故障報警等方式，通知相關人員進行維修、維護以消除故障。
根據一個優選實施方式，遠程控制中心10至少包括安全監督裝置101、安全生產裝置102、安全管理裝置103、安全技術裝置104和HSE業務裝置105。本實用新型的風險管理系統加了HSE安全管理內容，是油田事業部對健康、安全、環境管理的主要控制環節和控制程序，對安全生產的風險管理評價起到關鍵作用。
根據一個優選實施方式，安全監督裝置101至少包括風險預測組件和風險預警組件。安全生產裝置102至少包括風險評估組件、風險控制組件和風險治理組件。安全管理裝置103至少包括風險溝通組件、風險評價組件和風險審核組件。安全技術裝置104至少包括風險文檔組件、風險資源組件和風險圖像組件。HSE業務裝置105至少包括HSE管理組件和HSE監督組件。
根據一個優選實施方式，現場施工設備30為鑽井設備、採油設備、地面管匯、發電組、壓裂酸化設備中的一種或多種。優選地，現場施工設備30不限於此，還可以是用於油田開採的其餘設備，例如液體諸如設備、放空液罐、加注泵、布酸裝置等。通過對現場施工設備30進行監控，可有效評估並避免各種風險。
根據一個優選實施方式，現場控制設備20至少包括採集裝置201、處理裝置202和通訊裝置203。採集裝置201和處理裝置202分別與通訊裝置203連接。通訊裝置203還連接於遠程控制中心10。採集裝置201用於採集現場施工設備30的參數並將參數經通訊裝置203發送至處理裝置202進行數據處理。處理裝置202對接收到的現場施工設備30的參數進行數據處理並將處理後的結果經通訊裝置203發送至遠程控制中心10。遠程控制中心10根據通訊裝置203傳輸過來的數據並通過現場控制設備20以對現場施工設備30進行遠程控制。
根據一個優選實施方式，採集裝置201為與現場施工設備30相連的傳感器、安裝於現場施工設備30上的視頻監控設備、安裝於現場施工設備30上的聲音採集設備、安裝於現場施工設備30上的圖像採集設備、對現場施工設備30地理信息進行監控的地理信息監控設備中的一種或多種。優選地，地理信息包括現場施工設備30的GPS定位信息以及現場施工設備30的現場的天氣信息。由此，可以對現場施工設備30的GPS定位信息以及現場施工設備30所處的現場的天氣信息進行實時監控。
根據一個優選實施方式，傳感器為懸重傳感器、鑽壓傳感器、大鉤高度傳感器、立管壓力傳感器、轉速傳感器、泵衝傳感器、絞車傳感器、轉盤傳感器、泥漿泵傳感器、集氣站溫度傳感器、集氣站壓力傳感器、集氣站瞬時流量傳感器、集氣站總流量傳感器中的一種或多種。
根據一個優選實施方式，視頻監控設備為安裝於現場施工設備30上的網絡硬碟錄像機。圖像採集設備為安裝於現場施工設備30上的照相機或攝像機。聲音採集設備為安裝於現場施工設備30上的錄音設備。通過視頻監控設備和/或圖像採集設備可以對現場施工設備30進行實時監控。
根據一個優選實施方式，處理裝置202為計算引擎、專用集成電路或單片機。優選地，處理裝置202集成於一個現場控制設備20中或分布於多個現場控制設備20中。
根據一個優選實施方式，通訊裝置203為現場端GPRS通訊裝置、現場端GSM通訊裝置、現場端3G通訊裝置、現場端4G通訊裝置或現場端衛星電話通訊裝置。
根據一個優選實施方式，遠程控制中心10具有與現場端通訊裝置對應的控制端GPRS通訊裝置、控制端GSM通訊裝置、控制端3G通訊裝置、控制端4G通訊裝置或控制端衛星電話通訊裝置。
根據一個優選實施方式，本實用新型的油田施工風險管理系統通過如下方式進行油田施工風險管理：通過遠程控制中心10下達風險分析與決策任務，根據該決策的任務的具體情況制定安全監督裝置101、安全生產裝置102、安全管理裝置103、安全技術裝置104和HSE業務裝置105。優選地，安全監督裝置101至少包括風險預測組件和風險預警組件。通過風險預測組件和風險預警組件對物探、鑽前、鑽井、測井、錄井、試油、運輸等專業各個項目進行逐項監測和預防。安全生產裝置102至少包括風險評估組件、風險控制組件和風險治理組件。通過風險評估組件對鑽前、泥漿、固井、測井、射孔、酸化、下(油)套管、錄井、事故打撈、定向井、運輸以及其比較危險的環節進行風險評估。通過風險控制組件對鑽井可能發生的事故進行預先控制和演練。通過風險治理組件對發生的事故風險進行有效整治，減少損失。安全管理裝置103至少包括風險溝通組件、風險評價組件和風險審核組件。通過風險溝通組件對油氣田勘探開發及鑽井採油過程中可能發生的風險事故進行風險溝通。通過風險評價組件對油氣田勘探開發及鑽井採油過程中可能發生的風險事故進行風險評價。通過風險審核組件對油氣田勘探開發及鑽井採油過程中可能發生的風險事故進行風險審核後採取相應的應對措施，達到風險消除、削減的目的。安全技術裝置104至少包括風險文檔組件、風險資源組件和風險圖像組件。通過安全技術裝置104對油氣田現場的開發和開採中出現的各類風險文檔、風險資源、風險圖像進行集中搜集和匯總，以便遠程控制中心10對風險事故做出準確的判斷。HSE業務裝置105至少包括HSE管理組件和HSE監督組件。通過HSE業務裝置105對物探、鑽井、測試、重大施工及高風險項目作為勘探事業部HSE管理第一類風險控制的施工項目，每個項目必須編寫項目HSE管理事項，並在開工前5天交專業部門初審、HSE管理辦公室審核，然後交安全總監審批。最後將所涉及到的各模塊及組件的相關資料和現場事件匯總到風險信息存儲設備40保存，以便為油田安全生產風險管理系統的進一步優化提供參考。
需要注意的是，上述具體實施例是示例性的，本領域技術人員可以在本實用新型公開內容的啟發下想出各種解決方案，而這些解決方案也都屬於本實用新型的公開範圍並落入本實用新型的保護範圍之內。本領域技術人員應該明白，本實用新型說明書及其附圖均為說明性而並非構成對權利要求的限制。本實用新型的保護範圍由權利要求及其等同物限定。