Q_SY06045-2023海外油田地面工程数字化设计规范.docx

《Q_SY06045-2023海外油田地面工程数字化设计规范.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Q_SY06045-2023海外油田地面工程数字化设计规范.docx（14页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、O/SY中瞬天精集酶艮辎瞬Q/SY060452023海外油田地面工程数字化设计规范Specicationfordesignofoverseaoilfieldsurfaceprojectdigitalization20231019发布20231201实施中国石油天然气集团有限公司发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义-14 总体要求25 感知层26 传输层37 李生层48 应用层59管理层710系统与基础设施8附录A（规范性）实体对象维保属性数据9附录B（资料性）系统建模10-AX.刖S本文件按照GB/TL12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请

2、注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国石油天然气集团有限公司标准化委员会石油石化工程建设专业标准化技术委员会提出并归口。本文件起草单位：工程建设公司、国际勘探开发公司、乍得公司、尼日尔公司、哈法亚公司。本文件主要起草人：张唐明、刘有超、张红、王杰、任新华、陆峰、聂志泉、吴佳欢、魏建武、唐玺、刘冀朋、于庆、刘斌、王和平、黄学东、杜博、费茹娥、刘建兴、谢成、房昆、宋江涛、唐健东、王海、丁越、苟阳发、孙万卿、迟化昌、柏林、陈文昱、胡元甲、张国强、王军、刘卓辉、吴玉普、陈艳、柴红、刘卓涛、李涛、祝雁红、崔健、王晓涵、赵才先杨东岳、陆地、陈锦玉、沈鹤、刘易、

3、时光宇、王莉、刘鹤、王朝磊。本文件审查专家：张德发、杨庆前、陈中民、林冉、李庆、张正友、常亮、张伟群、李翠云、梁瑾、任晓峰、马子健。Il海外油田地面工程数字化设计规范1范围本文件规定了海外油田地面工程数字化设计的总体要求、感知层、传输层、李生层、应用层、管理层、系统与基础设施等内容及要求。本文件适用于海外油Rl地面工程数字化及数字化深化应用的设计。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用手本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T21109（所有部分）过程工业领域安全仪表

4、系统的功能安全GB50394入侵报警系统工程设计规范GB50395视频安防监控系统工程设计规范GB/T50892油气田及管道工程仪表控制系统设计规范GB/T51296石油化工工程数字化交付标准SY/T7628油气田及管道工程计算机控制系统设计规范Q/SY01015油气田地面工程数字化交付规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1数字化digitalization应用信息技术，将油田地面工程面向实体对象的全生命周期的信息转变为结构化数据和非结构化数据，建立数据组织模型，并运用计算机进行表达、传输、处理和应用的过程。来源：GB/T512962018,2.0.1,有修改3.2数字化交付dig

5、italdelivery以实体对象为核心，对新建或扩建油田地面工程建设阶段产生的静态信息进行数字化创建直至移交的工作过程。涵盖信息交付策略制定、信息交付基础制定、信息交付方案制定、信息整合与校验、信息移交和信息验收。来源：GB/T512962018,2.0.3,有修改3.3数字化恢复digitalrecovery以实体对象为核心，对已建或改建的在役油田地面工程在建设时期产生的静态结果信息、运行维护过程产生的历史信息进行数字化收集和处理的工作过程。涵盖信息恢复策略制定、信息恢复基础制定、信息恢复方案制定、信息整合与校验、信息移交和信息验收。3.4数字挛生digitaltwin油田地面实体对象及其

6、状态的数字化副本，利用模型、传感器、工程建设阶段产生的数字化静态信息、运行维护阶段产生的数字化动态信息等，在虚拟空间中映射实体油田，通过实测、仿真和分析来感知、诊断、预测实体油田的全生命周期过程。3.5物理学生physicaltwin油田地面实体对象形态的数字化副本，在虚拟空间中映射实体油田可以感知的有形化特征。3.6工艺李生processtwin油田地面生产工艺系统的数字化副本，用数学方式表述油田工艺实体对象，仿真和分析工艺系统的机理特征和变化过程。4总体要求4.1 油田地面工程数字化是油田地面工程的部分，在地面工程建设中应统一规划、整体设计，也可作为油田地面工程的专项进行设计。4.2 油田

7、地面工程数字化应在油田数字化交付或数字化恢复的基础上，统一设计油田的数字化生产运行和维护业务，兼顾油田长期滚动开发和应用功能不断发展的需要4.3 数字化系统宜采用开放的、易于扩展的架构，包括感知层、传输层、挛生层、应用层和管理层，典型的系统架构见图1。4.4 应用场景和功能设计应符合油气生产主营业务的需求，典型应用场景宜包括可视化运营、资产设备管理、工艺运行仿真、HSSE管理、巡查管理、仿真培训等。5感知层5.1 感知层应包括油田的生产自控系统、安防监控系统、移动巡查系统及其他感知系统。5.2 生产自控系统设计应符合SY/T-7628、GB/T50892.GB/T-21109（所有部分）的要求

8、，符合本地控制、远程监视的原则，按照油由生产运行和维护的数字化管理要求，宜增加必要的监测和控制功能。5.3 生产自控系统数据传输应采用标准的OPC、MoDBUSTCPMODBUSRTU、DNP3通信协议。5.4 安防监控系统设计应符合GB50394、GB50395的要求，按照油田安防数字化管理的要求，宜增加必要的安防监测和控制功能。5.5 安防监控系统数据和图像传输应符合主流的通信协议。5.6 移动巡查系统宜采用无人机、机器人等移动载体携带传感器实时采集上传巡查信息，也可采用便携式巡查设备人工采集巡查信息。5.7 感知层可根据油田运行和维护的要求，设置其他数据采集和监控报警系统。5.8 感知层

9、宜应用卫星定位和导航系统，支持油田管理。5.9 各系统应通过标准的以太网或RS485接口传输数据。5. 10各系统的数据传输链路应在油田的通信网络中统一设计。管理层生产统计绩效评估生产强度域运行调度任务分派应用层分析数据感知数据Bj基础数据传输层 感知层图1典型海外油田地面工程数字化系统操作控制城5.11各系统的选型及安装设计应满足油田爆炸危险区域划分的要求。6传输层6.1 传输层应综合油田全部数据及信息业务传输需求，统一设计通信网络。6.2 油田通信网络应划分为生产网和办公网。6.3 生产网应仅用于油田生产自控系统之间的数据传输，宜减少与其他系统和网络之间的连接，必要的连接处应采取安全防护措

10、施，单向输出数据。6.4 办公网应包括油田管理网、数字化系统网和行政办公网，并应符合下列规定。a）油田管理网用于安防监控系统、巡查系统、其他系统的数据传输，可划分为多个系统子网。b）数字化系统网用于数字化系统内部的高速数据传输，宜提供与生产网、油田管理网的数据接口，并应为行政办公网提供访问接口。c）行政办公网用于日常办公，可通过授权访问数字化系统网，可通过专用通道访问外部互联网。6.5 不同网络之间应进行物理隔离或通道隔离。6.6 油田通信网络设计应根据不同通信业务的性能要求，生产和安防监控数据传输应保证实时性，视频图像传输应保证必要的带宽。6.7 视频图像采集时应在前端采用边缘计算的视频分析

11、技术，分析后发现的异常图像应经压缩后上传。6.8 无线通信设计宜进行无线信号覆盖区域仿真计算和模拟，信号传输应采用加密措施。6.9 通信网络安全设计应遵守项目所在国网络安全保护要求和本企业信息保密管理规定的要求，采用工业级的网络安全防护设备，支持OPC、S7、MoDUBS、IECl04等工业协议的识别和解析。7挛生层7.1 基础集成平台7.1.1 挛生层应设计统一的基础集成平台，统一存储、管理、共享数据资产，进行数字化深化应用。7.1.2基础集成平台宜基于数字化交付平合构建。7.7.3平台应支持以下多种常用的数据交互及通信协议：a）支持JDBC、ODBC结构化数据通信；b）支持OPC、DDE、

12、Modbuswebsocket实时数据通信；c）支持RTSP、RTMP视频图像通信；d）支持RESTfUl数据通信。7. 1.4平台应对不同类型数据进行兀余备份存储和查询，支持快速恢复数据。7.1 .5平台应支持同时集成B/S和C/S两种架构的应用软件。7.1.6 平台应为地质勘探、油藏开发、企业ERD、办公自动化等系统预留双向的数据共享和功能应用接口。7.1.7 平台应统一管理油田组织结构、油田工厂分解结构、系统用户、语言、量纲等共用信息。7.1.8 平台应为挛生层、应用层、管理层提供统一的用户和管理入口界面C7.1.9 平台应支持系统持续扩展和集成。7.2 数字化交付和数字化恢复7.2.1

13、油田数字化交付或数字化恢复的数据资产应是地面工程数字化的实施基础。7.2.2新建和扩建工程数字化交付应符合GB/T51296和Q/SYOloI5的规定。7.2.3已建和改建设施数字化恢复除应符合GB/T-51296和Q/SY-01015的规定外，还宜恢爱以下主要的运行维护数据：a）工艺系统主要生产运行数据，宜来自生产自控系统的历史数据；b）设备维修保养数据，宜来自运行维护过程产生的存档记录，实体对象主要维保属性数据应符合附录A的规定。7.2.4数字化恢复的属性数据和文档宜来自存档的竣工资料。7.2.5三维模型恢复宜以工程设计的三维模型为基础进行完善，没有三维模型时，宜通过逆向建模的方式进行模型

14、恢复。7.3数字季生7.3.1数字季生应包括物理挛生和工艺挛生。1.1.1 3.2数字挛生宜建立油田数据资产、实体对象、处理方法、业务活动的模型，模型分类和定义见附录B。1.3.3 物理学生应在油田的地理信息上融合实体对象三维模型，并应符合下列规定。a）地理信息采用三维的数字地图，应具有地形地貌图形及经纬度和高程等地形数据，显示油田的矿权范围。数字地图的保密和精度要求应符合项目所在国相关规定。b）三维模型进行贴图道染处理，应还原实体对象的形态、颜色、纹理等物理特征。c）三维模型进行轻量化处理，应采用云渲染技术加载。d）实体对象应关联相应的属性数据、文档等信息。1.3.4 工艺李生应在油气集输和

15、油气处理的机理模型上，对生产过程进行动态仿真，并应符合下列规定：a）应基于工艺、设备和控制模型模拟工艺和设备运行机理，表达输入变量和输出变量之间的关联关系；b）实体对象应关联相应的属性数据、生产监控数据。7 .3.5数字学生宜设计专家系统和知识库，支持分析和预测。8应用层7.1 可视化运营应用7.1.1 可视化运营应在油田的物理李生上关联感知层各系统采集的实时数据、视频图像等，形成映射物理油田的三维环境。7.1.2 可视化运营应按照数字化交付或数字化恢复的工厂分解结构，创建油田目录树，将油田设备设施划分在不同的区域、层级和类别下，不同区域、层级和类别的设备设施应支持根据需要分别选择显示和隐藏。7.1.3 油田设备设施对象应能够通过以下方式进行搜索：a）设备设施类别；b）目录树层次；c）对象名称；d）对象位号；e）对象关键字；f）以上信息组合。7.1.4 可视化运营应能够测量实体对象及其周围空间，包括距离测量、面积测量、体积测量等。8 .1.5三维空间应能够进行360自由旋转和无级缩