[中国海洋石油报2018-04-20]
水下检测及操作装置正在入海,对海底管道进行检测。
◆智能管网一体化平台对油气管网进行全生命周期管理
◆建立关联关系和数学计算模型,实现海管失效智能预警
◆智能管道可以建立以风险预控为核心的完整性技术体系,实现了油气管网全过程、全方位、全天候安全监控
据有限公司开发生产部的数据统计,2017年底分布在国内近海的海底管道总长度近7000公里。海底油气管道系统的安全成为保证海洋石油与天然气顺利开采的重要基础。
油气管网智能化成历史必然
随着高速计算机、人工智能技术的发展,智能化开始体现在现代石油技术领域的方方面面,石油天然气行业陆续提出建设智能油田和智能工厂,智能化管线管理已经成为石油与天然气管道信息技术领域的重要发展方向。
因此,作为世界五大运输方式之一的管道运输在经历了油气管道机械化、电气化、自动化阶段后,向智能化方向发展已成为历史必然。
智能化管线管理是指将云计算、物联网、人工智能等新技术用在油气管线上,给管线安上“云大脑”,实现人工智能化。
智能化油气管道是一个系统工程,其建立在实时大数据系统和信息共享平台的基础上,集成了海上平台、海底管道、陆地终端及中下游管道站场所有信息,采用大数据建模的分析方式,建成成熟可靠的智能管网一体化平台,对油气管网进行全生命周期管理。
在国内,中国石化两年前已完成试点建成投用,实现近2000公里管线和近30座站场的数字化、可视化管理。中国石油也形成了较为完善的油气储运科技创新体系,部分关键技术开始引领世界油气管道科技水平的进步。
在数字化管道及管网智能化领域,中国海油从2011年开始实施海底管道和陆地长输管道的完整性管理,2013年规划了公司智能油田建设蓝图,贯穿油气田和油气管道全生命周期,包括前期研究、设计、采办、预制、安装、调试验收、运营和弃置等阶段,逐步支撑起油气生产业务的平稳高效运营。
随着智能油气管网数据的采集自动化、决策支持智能化、管控安全一体化等特点,未来需要与大数据建模分析、人工智能紧密结合,为油气管道安全可靠、优化高效提供安全运行保障。
大数据支撑:海管智能化的方向
海上油气平台作为油气田的心脏源源不断地为国家经济发展提供能源。而作为联系海洋油气储运、生产系统的纽带,与油气田相连的海底管道,也早已成为海上油气田的生命线和主动脉。
维护油气管道的安全,关键在于运用人工智能等科技创新手段,构建安全高效的现代化管网,通过建设期数据采集,运营期设备完整性管理,使之成为实现油气管网安全的重要保障。
“从历年海底管道失效原因来看,腐蚀和第三方破坏占比近70%。”有限公司深圳分公司生产作业部完整性经理江俊达介绍说。
为此,对油气生产和输送过程进行监控诊断、分析预测和持续优化,是智能油田的关键特征和价值体现。
在海底管道人工智能化建设领域,中国海油通过建立海管完整性管理系统和实时监测数据系统,以远程监控和实时大数据模型为基础,成功对海底管道的动静态数据进行管理,并进行初步统计分析和效果展示,为掌握海管运行状态起到了重要作用。
“落实公司智能油田建设规划,现在已到了挖掘数据价值的阶段。”江俊达认为,海油在海底管道人工智能化方面,已具备由“数字海管”向“智慧海管”跨越的条件,进而为公司海管运营安全提供技术支持,全面支持海上油气生产业务,显著提升生产效率和整体运营效益。
依托现有的海管完整性信息系统,通过智能管理驾驶舱模块建设,大数据分析应用模块开发,聚焦海管各类动静态数据,进行大数据分析和应用,建立关联关系和数学计算模型,实现海管失效智能预警。
这些依托于大数据基础上的智能化管道技术的应用,架设起平台与海底管道间的信息化沟通桥梁。既可以有针对性地采取防范措施,减少资源投入,又可以借助高新技术做到全类型风险覆盖,全天候监测与预警,为智能化管道建设提供技术支持,进而为油气管道管理人工智能化奠定基础。
两条腿走路:破解管网安全困局
我国油气管道总长度已超过12万公里,足以绕地球三圈。根据安监总局披露的数据,这些管道共排查隐患近3万处,平均每10公里就有2.5次隐患,如何最大限度尽快有效对管道进行隐患与风险管理成为当务之急。
国家在2010年出台了石油天然气管道保护法,也提出了一系列强制性保护措施,但是相关各方面在具体执行上往往存在难度,国内油气管线隐患排查和治理工作任务依然艰巨。
建设智能管道是治理油气管道隐患的当务之急,智能管道可以建立以风险预控为核心的完整性技术体系,实现对油气管网全过程、全方位、全天候安全监控。
虽然我国对管道采取了一些技术措施进行保护,但与发达国家相比,在反恐和应对突发安全事件上,管道安全技术还是相对滞后。
“与此同时,发达国家的管道安全保护立法完善,政府运行机制健全,值得我们借鉴。”江俊达道出了破解管网安全困局难题,需要两条腿走路。
我国智能管网发展的难点,主要体现在决策支持技术方面,如管道运维大数据的数据融合处理技术、多源异构数据模型的构建、决策支持技术的开发、安全状况的深度挖掘分析等。
国家发改委、国家能源局联合印发了《中长期油气管网规划》,规划要求油气行业企业提升科技支撑能力,加强“互联网+”、大数据、云计算等先进技术与油气管网的创新融合,加强油气管网与信息基础设施建设的配合衔接,促进“源—网—荷—储”协调发展、集成互补,完善信息共享平台,推动互联互通、统筹调度。
油气管道人工智能技术与安全管理两条腿走路,已经成为破解管网安全困局的关键。
原文链接:人工智能如何保卫油气管网安全