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[摘 要]油田油气管道安全可靠运行具有十分重要的现实意义。智能管线管理系统是利用先进的信息化手段和工具，将现实油气管线的各项资源数字化，形成的一个数字空间，使现实的油气管道在时间和空间上得到延伸。建设智能化管线管理系统是油田推进智能化油田创建的重要内容之一，也是油田信息化建设的必然发展方向。文中介绍了智能管线管理系统技术原理、主要功能与组成以及现场应用情况等。智能化管线管理系统技术先进，性能优越，运行可靠，具有良好的应用前景。
[关键词]智能管线；管理系统；油田生产
中图分类号：TE832.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0347-01
1 智能管线管理系统
智能管线管理系统（CGPMS）是基于CG-CUBEGIS平台上开发的一个专门针对三维地下综合管线的管理系统软件，结合地理信息系统（GIS）技术、数据库技术和三维技术，直观显示地下管线的空间层次和位置，以仿真方式形象展现地下管线的埋深、材质、形状、走向以及工井结构和周边环境。与以往的管线平面图相比，极大地方便了排管、工井占用情况、位置等信息的查找，帮助用户对综合管线以标准化的方式进行管理，并提供丰富强大的各类查询、统计和辅助分析等功能。可以有效地为地下管线资源的统筹利用和科学布局、管线占用审批等工作提供了准确、直观、高效的参考。
2 智能管线管理功能
2.1 系统组成
智能化管线管理系统采用模块化设计，主要包括管线数字化管理模块、管道完整性管理模块、管线运行管理模块、应急响应管理模块、综合分析与展示模块等内容，为上、下游业务有效衔接提供保障，便于对管道业务发展进行总体规划和设计，为能源供应及优化资源配置提供基础。
（1）管线运行管理模块。管线运行管理系统是一个多个系统集成起来的复合系统，其中包括了SCADA子系统、管道风险管理子系统、管道模拟仿真系统、管道资源管理子系统等。数据采集与控制系统（Supervisor Control And Data Acquisition，简称SCADA）即监测监控及数据采集系统。管道风险管理子系统通过定性或定量的风险评价，进行管段和站场的风险识别，按风险程度排序，确定重大风险的性质并定位，寻求降低风险的措施，在有效分配资源的前提下，将风险降低到可以接受的水平。管道资源管理子系统提供对管道设施的防腐、维护、检修计划和作业的管理功能。提供管道设施的设计参数、施工数据等；对管件维修记录进行建档入库；分析各种设备和材料的使用性能、寿命、维护检修频率等。
（2）应急响应管理模块。应急响应管理子系统主要有管线风险评估与分析，应急处置程序和演练方案，应急物资管理，应急演练管理，应急响应等内容和应急救援等内容。
（3）综合分析与展示模块。该模块子系统所产生的信息包括管道周边人文、地理、气象、水文、地质、勘测、遥感信息，各专业二维、三维设计图纸、文件，以及设备材料信息等。这些信息组成了管线信息数据库。系统采用了统一的數据库管理系统，实现了空间数据和属性数据的完美结合，并具有图形处理功能强大、空间分析功能独特等特点。该模块子系统包括全部管道以及周围地区资料的数字化、网络化、智能化和可视化的过程在内。它利用遥感（RS）、数据收集系统（DCS）或SCADA系统、全球定位系统（GPS）、现代通信等高科技手段，对管道资源、社会、经济等各个复杂系统的数字化、数字整和、仿真等信息集成的综合应用分析与展示，并在可视化的条件下提供决策支持和服务。
（4）管线数字化管理模块。该模块主要功能是实时监控采集管道的运行工艺参数数据，包括管道进出站的压力、温度、流量、原油含水、密度，输油泵进出口的压力、温度，阀门状态，输油泵电机的电量参数（包括三相电流、三相电压、电量、有功功率、无功功率），通过这些参数的实时数字化采集，软件要实时给出两种信息：首先是完整性状况，即有无泄漏发生，有则给出泄漏点的位置；二是输油管道的经济运行状况，如输油单耗、输油效率。数字化管道系统要实现系统各子系统间的数据交换和共享，同时还要保证各子系统的信息安全。
（5）管道完整性管理模块。管道的完整性管理是指管道运营商持续地对管道潜在的风险因素进行识别和评价，并采取相应的风险控制对策，将管道运行的风险水平始终控制在合理和可接受的范围之内。该模块采用先进的管道完整性管理监控技术，它是一种对影响管道完整性的各种潜在因素进行综合的、一体化的管理技术。该技术包括失效分析及失效案例库的建立、危险因素与危险源识别技术、风险评价技术、管道检测技术、适用性评价技术、机械设备故障诊断技术、地质灾害评估技术、地理信息系统（GIS）的建立等内容，利用信息化技术，对管道实施潜在危险因素的识别及分类，数据的采集、整合及分析，风险评价，完整性评价（在基于风险的检验前提下进行），完整性评价结果的决策、响应和反馈，形成闭环管理系统。
2.2 系统主要功能
（1）支持管道类型分图层管理和可视化选择查询；
（2）支持任意位置的横纵断、剖面查询；
（3）可在任意位置进行地形开挖、场景剪切等特殊展示；
（4）可对管线对象的所在区域、管径、埋深、长度、及各种属性与空间信息进行查询；
（5）可对管线对象以管径信息、埋深信息及各类属性信息进行统计并形成汇总报表；
（6）可支持断面分析、净距分析，碰撞分析、联通性分析、爆管分析等各种分析功能；
（7）可支持以所见即所得的可视化方式對管线对象进行新增、修改删除等编辑操作；
（8）支持各种测量和扯旗标注等功能；
（9）对用户的各种管线数据维护等操作的日志记录进行查询和管理；
（10）可支持二三维风格切换显示；
（11）可支持CS和BS两种模式的部署和使用。
（12）可支持《城市地下管线探测技术规程CJJ61-2003》标准管线探测成果数据导入并自动生成三维管线模型；
（13）可支持SHP等矢量管线数据导入并自动生成三维管线模型；
（14）可实现各种大地平面坐标系与WGS84经纬度坐标系的投影转换，并可随意切换各种坐标系进行查询定位等操作；
（15）提供CJJ61-2003标准中的近百种附属物管线点的三维化符号库；
3 现场应用工程
按照坚持统一规划、统一标准、统一设计、统一投资、统一建设、统一管理六统一原则，坚持数据源唯一性的原则，坚持自主知识产权的原则。胜利油田于2015年7月31日前完成管道数据勘测和数据录入，同年10月31日前完成油田智能管线管理系统上线测试，2015年12月该智能管线管理系统实现上线运行，建成胜利油田智能化管线管理系统，实现系统的功能开发与管道的管理无缝衔接、深度融合。建成了标准统一、关系清晰、数据一致、互联互通的智能管线管理系统，实现了胜利油田油气管线资源优化、运行管理、风险管控、应急救援、信息共享的目标。
4 结束语
智能化管线管理系统是利用先进的信息化手段和工具，将现实油气管线的各项资源数字化，形成的一个数字空间，使现实的油气管道在时间和空间上得到延伸。而随着数字技术的迅速发展和广泛应用，数字信息化已经成为油气管道运营管理中的一个重要组成部分。建设智能化管线管理系统是油田推进智能化油田创建的重要内容之一，也是油田信息化建设的必然发展方向。综合运行信息化集成技术，应用智能化管线管理系统对管道进行资源数字化系统管理，是提高油田管道管理水平的有效途径，也是实现油田管道智能化管理的重要手段。实践证明，智能化管线管理系统技术先进，性能优越，运行可靠，具有良好的应用前景。
参考文献
[1] 韩兴温.智能油田远程管控技术的研究与应用[D].西安石油大学，2014.
[2] 赵婵.探讨油气生产管理系统在油田生产中的应用[J].化工管理，2014，15：40.
[关键词]智能管线；管理系统；油田生产
中图分类号：TE832.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0347-01
1 智能管线管理系统
智能管线管理系统（CGPMS）是基于CG-CUBEGIS平台上开发的一个专门针对三维地下综合管线的管理系统软件，结合地理信息系统（GIS）技术、数据库技术和三维技术，直观显示地下管线的空间层次和位置，以仿真方式形象展现地下管线的埋深、材质、形状、走向以及工井结构和周边环境。与以往的管线平面图相比，极大地方便了排管、工井占用情况、位置等信息的查找，帮助用户对综合管线以标准化的方式进行管理，并提供丰富强大的各类查询、统计和辅助分析等功能。可以有效地为地下管线资源的统筹利用和科学布局、管线占用审批等工作提供了准确、直观、高效的参考。
2 智能管线管理功能
2.1 系统组成
智能化管线管理系统采用模块化设计，主要包括管线数字化管理模块、管道完整性管理模块、管线运行管理模块、应急响应管理模块、综合分析与展示模块等内容，为上、下游业务有效衔接提供保障，便于对管道业务发展进行总体规划和设计，为能源供应及优化资源配置提供基础。
（1）管线运行管理模块。管线运行管理系统是一个多个系统集成起来的复合系统，其中包括了SCADA子系统、管道风险管理子系统、管道模拟仿真系统、管道资源管理子系统等。数据采集与控制系统（Supervisor Control And Data Acquisition，简称SCADA）即监测监控及数据采集系统。管道风险管理子系统通过定性或定量的风险评价，进行管段和站场的风险识别，按风险程度排序，确定重大风险的性质并定位，寻求降低风险的措施，在有效分配资源的前提下，将风险降低到可以接受的水平。管道资源管理子系统提供对管道设施的防腐、维护、检修计划和作业的管理功能。提供管道设施的设计参数、施工数据等；对管件维修记录进行建档入库；分析各种设备和材料的使用性能、寿命、维护检修频率等。
（2）应急响应管理模块。应急响应管理子系统主要有管线风险评估与分析，应急处置程序和演练方案，应急物资管理，应急演练管理，应急响应等内容和应急救援等内容。
（3）综合分析与展示模块。该模块子系统所产生的信息包括管道周边人文、地理、气象、水文、地质、勘测、遥感信息，各专业二维、三维设计图纸、文件，以及设备材料信息等。这些信息组成了管线信息数据库。系统采用了统一的數据库管理系统，实现了空间数据和属性数据的完美结合，并具有图形处理功能强大、空间分析功能独特等特点。该模块子系统包括全部管道以及周围地区资料的数字化、网络化、智能化和可视化的过程在内。它利用遥感（RS）、数据收集系统（DCS）或SCADA系统、全球定位系统（GPS）、现代通信等高科技手段，对管道资源、社会、经济等各个复杂系统的数字化、数字整和、仿真等信息集成的综合应用分析与展示，并在可视化的条件下提供决策支持和服务。
（4）管线数字化管理模块。该模块主要功能是实时监控采集管道的运行工艺参数数据，包括管道进出站的压力、温度、流量、原油含水、密度，输油泵进出口的压力、温度，阀门状态，输油泵电机的电量参数（包括三相电流、三相电压、电量、有功功率、无功功率），通过这些参数的实时数字化采集，软件要实时给出两种信息：首先是完整性状况，即有无泄漏发生，有则给出泄漏点的位置；二是输油管道的经济运行状况，如输油单耗、输油效率。数字化管道系统要实现系统各子系统间的数据交换和共享，同时还要保证各子系统的信息安全。
（5）管道完整性管理模块。管道的完整性管理是指管道运营商持续地对管道潜在的风险因素进行识别和评价，并采取相应的风险控制对策，将管道运行的风险水平始终控制在合理和可接受的范围之内。该模块采用先进的管道完整性管理监控技术，它是一种对影响管道完整性的各种潜在因素进行综合的、一体化的管理技术。该技术包括失效分析及失效案例库的建立、危险因素与危险源识别技术、风险评价技术、管道检测技术、适用性评价技术、机械设备故障诊断技术、地质灾害评估技术、地理信息系统（GIS）的建立等内容，利用信息化技术，对管道实施潜在危险因素的识别及分类，数据的采集、整合及分析，风险评价，完整性评价（在基于风险的检验前提下进行），完整性评价结果的决策、响应和反馈，形成闭环管理系统。
2.2 系统主要功能
（1）支持管道类型分图层管理和可视化选择查询；
（2）支持任意位置的横纵断、剖面查询；
（3）可在任意位置进行地形开挖、场景剪切等特殊展示；
（4）可对管线对象的所在区域、管径、埋深、长度、及各种属性与空间信息进行查询；
（5）可对管线对象以管径信息、埋深信息及各类属性信息进行统计并形成汇总报表；
（6）可支持断面分析、净距分析，碰撞分析、联通性分析、爆管分析等各种分析功能；
（7）可支持以所见即所得的可视化方式對管线对象进行新增、修改删除等编辑操作；
（8）支持各种测量和扯旗标注等功能；
（9）对用户的各种管线数据维护等操作的日志记录进行查询和管理；
（10）可支持二三维风格切换显示；
（11）可支持CS和BS两种模式的部署和使用。
（12）可支持《城市地下管线探测技术规程CJJ61-2003》标准管线探测成果数据导入并自动生成三维管线模型；
（13）可支持SHP等矢量管线数据导入并自动生成三维管线模型；
（14）可实现各种大地平面坐标系与WGS84经纬度坐标系的投影转换，并可随意切换各种坐标系进行查询定位等操作；
（15）提供CJJ61-2003标准中的近百种附属物管线点的三维化符号库；
3 现场应用工程
按照坚持统一规划、统一标准、统一设计、统一投资、统一建设、统一管理六统一原则，坚持数据源唯一性的原则，坚持自主知识产权的原则。胜利油田于2015年7月31日前完成管道数据勘测和数据录入，同年10月31日前完成油田智能管线管理系统上线测试，2015年12月该智能管线管理系统实现上线运行，建成胜利油田智能化管线管理系统，实现系统的功能开发与管道的管理无缝衔接、深度融合。建成了标准统一、关系清晰、数据一致、互联互通的智能管线管理系统，实现了胜利油田油气管线资源优化、运行管理、风险管控、应急救援、信息共享的目标。
4 结束语
智能化管线管理系统是利用先进的信息化手段和工具，将现实油气管线的各项资源数字化，形成的一个数字空间，使现实的油气管道在时间和空间上得到延伸。而随着数字技术的迅速发展和广泛应用，数字信息化已经成为油气管道运营管理中的一个重要组成部分。建设智能化管线管理系统是油田推进智能化油田创建的重要内容之一，也是油田信息化建设的必然发展方向。综合运行信息化集成技术，应用智能化管线管理系统对管道进行资源数字化系统管理，是提高油田管道管理水平的有效途径，也是实现油田管道智能化管理的重要手段。实践证明，智能化管线管理系统技术先进，性能优越，运行可靠，具有良好的应用前景。
参考文献
[1] 韩兴温.智能油田远程管控技术的研究与应用[D].西安石油大学，2014.
[2] 赵婵.探讨油气生产管理系统在油田生产中的应用[J].化工管理，2014，15：40.