AspenONE 油气生产行业解决方案(aspenoneforoilgas)

1 aspenONE油气生产行业解决方案

aspenONE油气生产行业解决方案，即aspenONE for Oil & Gas，建植于AspenTech向油气生产企业所提供的全企业范围的可视性和管理企业运营方面久经考验的能力。它可横跨从工艺生产装置和油田生产配产管理，一直到计划和设备操作。与现有的那些仅优化单个业务或业务流程的软件工具不同，aspenONE油气生产行业解决方案（aspenONE for Oil & Gas）在一个单一而相互联系的系统中，可为油气生产企业预测和最大化利润提供支撑。

1.1 油气生产行业面临挑战

当前，全球的油气生产企业均面临通过实现其整个生产资产的全部操作潜能，以提高资本投资回报最大化等挑战。这是一个令人生畏的难题。要实现整个生产资产的全部操作潜能，就需要作出横跨从油井到董事会的对时间敏感、数据量大且相互关联的决策。

大部分油气生产系统是由油气田、油气井、管网和处理装置所构成的复杂系统。为了优化整个系统的盈利能力，业务经理不仅需要重视每个单元的贡献，而且他们还需明了这些单元间的相互关系，以及他们是如何影响整个系统的性能的。然而，在大部分油气生产企业，资产经理和生产计划员对整个油气田的性能表现如何没有清晰的视野。尽管他们也许有能力分析系统的每个组成部分的行为，但他们却没有办法对整个资产网络的效率进行可视化。结果，每个人都基于不完全的信息作出投资和计划决策，并根据个人经验在不同的可选方案中进行选择。

与此同时，当业务经理在分析决策对财务的影响时，他们常常会发现，记录财务性能的业务系统与管理实际生产资产的工程和操作系统间存在着相当大的差距。如果没有把这些分散的系统连接在一起的途径，投资和计划决策就不可能满足操作目标。

生产也面临着同样严峻的挑战。由于油气田储量的衰竭，以及新探明油藏的发现，油气生产的环境无时不在变化。现有的工艺装置需要连续不断地管理不断变化的生产分布图、流动保证问题，并且经常需要在先前未曾预料到的水平上进行操作。与此同时，外部的经济环境也像波动的油气价格、不断变化的消费需求、多个合资伙伴对最佳操作策略的不同要求等一样，复杂而变化无常。

面对这些挑战，资产和生产经理、生产工程师和设备工程师，均需要作出每时、每天和每周的操作决策，以使整个生产系统的效率和盈利达到最大化。然而，他们一般没有关于生产网络性能的实时信息可供访问。要想在油气从油气田输送到处理装置的过程中，获得关于油气的组成和行为方面的准确信息尤其困难。

因而，操作决策常常是基于历史的或估计的数据，从而导致操作策略的保守和效率低下，远远不能挖掘出油气田的所有潜力。缺乏来自生产系统的实时操作数据，还意味着生产经理很难对非计划性事件和新的业务机会作出响应，从而造成盈利的降低，以及竞争优势的丧失。 描述油气田行为的准确信息和模型的严重缺乏，还使得工程技术人员难以设计、优化和预测生产系统的不同单元。比如，决定处理装置和管线的最佳尺寸及地点的过程，常常是在对整个系统性能没有清晰认知的情况下完成的，从而导致投资回报的低下。

1.2 aspenONE油气生产行业解决方案

aspenONE油气生产行业解决方案是一套来自于AspenTech公司的软件集成与可视化解决方案。它利用集成的资产模型以及已有的应用程序，可为油气生产管理和优化整个油气田

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的生产提供支撑。它还利用一个集成的资产模型和实时的可视化系统，为油气生产企业计划和优化整个生产系统的性能提供支撑。

aspenONE油气生产行业解决方案，为业务经理和工程技术人员以他们先前不曾拥有过的方式，提供了作出更加明智和盈利更多的决策所需的信息和工具。从而，每时、每天和每周的操作决策可基于对实际系统性能的透彻了解而作出。油气生产企业也可利用来自生产网络的最新信息，更加快速地对非计划性事件或新的业务机会作出响应。同时，在作出业务决策的时候，对财务影响也有着透彻的了解。

由于aspenONE油气生产行业解决方案是基于模型，从而使得油气生产企业可以预测其决策将如何影响业务的其它方面，以及企业的盈利情况。这样的实时可视性，使得石油上游的油气生产者可以以他们先前不曾有过的方式，解决成本问题。

1.2.1 通过在一个集成系统中管理资产而削减成本

aspenONE油气生产行业解决方案可自动更新数据和重新调整操作模拟和时序安排，以反映最新的信息。经理们没有采用零散的计划流程，可立即横跨多个资产和地点可视化地显示业务情况。其集成油气井、工程、资产管理模型的能力，每年在生产与优化方面可为企业带来500万美元的利润。当把该模型与消费需求和供应链模型相集成时，对于一个中型的油气生产企业，每年可提高收入达5000万美元。

1.2.2 在最小化资本投资的同时，实现生产的最大化

aspenONE油气生产行业解决方案，建立了模拟工具的标准，以优化资产大小、灵活性和成本。其集成油藏、工程和业务模型的能力，在装置建设和利用方面可为企业节省高达1亿美元的长期净现值。油气生产企业也可以利用该模型，以持续不断地调试生产和提升工厂性能。

1.2.3 更加快速地响应价格波动和操作不顺

aspenONE油气生产行业解决方案不仅仅为各种业务提供横跨整个企业的可视性，而且通过基于规则的引擎和工作流自动化，确保在决策者需要之时，为其提供所需的所有信息，从而快速地对意外事件作出响应。由于公司的每个人访问相同的模型和数据，从而为跨部门工作组更加快速和更加果断地采取行动提供支持。

1.2.4 不放弃重要的第三方解决方案，实现端到端的一致性

aspenONE油气生产行业解决方案采用了开放的标准化设计架构，可与包括ERP企业资源计划在内的第三方软件和企业自有的专门软件协同工作。这将使企业向统一的界面和信息技术管理系统迁移的同时，还能够继续使用那些对他们获得成功至关重要的应用程序。

1.2.5 实现一贯的有利可图的价格指令和产品合约

aspenONE油气生产行业解决方案的集成模型不仅改进了对业务的可视性，而且还为经理预测不同操作策略的产出提供支撑。它直接把产出与利润、质量和进度等关键业务指标相关联。从而让操作员对他们必须如何做有着透彻的了解，以便在任何的价格指令和合约量下均能实现盈利。

1.2.6 在不增加企业一般管理费用的情况下确保遵从法规

不用说，aspenONE油气生产行业解决方案监控和捕获了环境报告所需的许多信息。其动态培训特性可为企业证明其已正确地培训和评估操作员的能力提供支撑。

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1.3 aspenONE油气生产行业解决方案的组成

aspenONE油气生产行业解决方案，即aspenONE for Oil & Gas，是AspenTech利用其行业专长，专门针对油气生产行业的主要工作流程而开发的油气生产行业企业运营管理解决方案，它包括工艺生产装置（Production Facilities Engineering）、生产资产管理（Production Asset Management）和油田生产配产管理（Production Portfolio Management）等3个部分。

1.3.1 工艺生产装置

此部分的业务包括为确保生产系统尽可能安全而高效地运行所需要的流程。这就要求每个生产装置的设计是优化的，并且每个生产装置能始终如一地以确保最佳系统性能的方式运行。包括的模块有：

󰂙 模拟与优化（Simulation & Optimization） 󰂙 概念设计（Conceptual Design） 󰂙 经济评估（Economic Evaluation） 󰂙 集成工程（Integrated Engineering）

󰂙 设备设计与校核（Equipment Design & Rating）

1.3.2 生产资产管理

此部分的业务涵盖管理生产系统性能的流程，包括确定利润最多的操作策略，以及监视每个装置的性能。包括的模块有：

󰂙 资产监控（Asset Surveillance） 󰂙 资产优化（Asset Optimization） 󰂙 资产可靠性（Asset Reliability） 󰂙 资产计划（Asset Planning） 󰂙 资产配置（Asset Allocation）

󰂙 先进控制（Advanced Process Control） 󰂙 实时优化（Real-Time Optimization）

1.3.3 油田生产配产管理

该解决方案为从油气井口到董事会的决策室间架起了桥梁，可协助管理人员分析和改进生产，以及优化资本投资。包括的模块有：

󰂙 配产决策（Portfolio Decision Making） 󰂙 配产分析（Portfolio Analytics） 󰂙 配产报告（Portfolio Reporting） 󰂙 配产计划（Portfolio Planning）

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1.4 支撑性软件 1.4.1

󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙

󰂙 󰂙 󰂙 󰂙

󰂙 󰂙 󰂙 󰂙 󰂙

󰂙 󰂙 󰂙 󰂙

PIPE™

ProFES™ Tools SULSIM® FLARENET™

Aspen HTFS+®

ACOL™ & Aspen Aerotran™ MUSE™

TASC™ & Aspen Hetran® HX-NET®

Aspen Zyqad™

Aspen Icarus Process Evaluator™ Aspen Icarus Project Manager™ Aspen Kbase™

流程模拟

HYSYS®

HYSYS® Options

HYSYS Upstream™ Option HYSYS Amines™ Option

HYSYS Crude Module™ Option HYSYS Data Rec™ Option

HYSYS Electrolytes OLI Option HYSYS Neural Net™ Option HYSYS OLI Interface™ Option HYSYS SPS Unit Operations Option HYSYS SQP Option HYSYS Tacite™ Option HYSYS OLGAS™ Option HYSYS PIPESYS™ Option HYSYS Optimizer™ Option HYSYS Dynamics™ Aspen Dynamics®

Aspen Custom Modeler Model Export™ Option Aspen Custom Modeler® Aspen Properties®

1.4.2 1.4.3

模型集成平台 信息集成与数据校正

󰂙 Aspen AssetBuilder™

󰂙 InfoPlus.21® 󰂙 Aspen Advisor™

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󰂙 Aspen Operations Manager-Role Based Visualization

（简称Aspen OM-RBV，即Aspen运营管理－基于角色的可视化性，涵盖先前的Web.21™） 󰂙 Aspen Calc™

1.4.4 生产计划、调度和需求管理

󰂙 Aspen MIMI™ 󰂙 Aspen PIMS

1.4.5

󰂙 󰂙 󰂙 󰂙

先进控制

DMCplus®

Aspen SmartStep™ Aspen Watch™ Cim-IO™

1.4.6 1.5

操作管理

󰂙 Aspen Operations Log™

合作伙伴

为了确保向油气生产企业提供世界一流的一体化资产模型和油气生产行业解决方案，AspenTech已与许多其它的解决方案提供商结为合作伙伴。其中包括：

󰂙 斯伦贝谢（Schlumberger） 󰂙 Petroleum Experts 󰂙 Scandpower 󰂙 Neotech 󰂙 Infochem 󰂙 DB Robinson

1.6 建议初期实施的方案

目前，我国大部份油田已进入中后期生产，提高生产技术水平，降低生产成本是油气生产的当务之急。

在初期，我国的油气生产企业可先行实施下述几部分：

󰂙 生产信息集成：用InfoPlus.21实时数据系统将井口到外输泵站的各种生产数据

集成起来。

󰂙 建立虚拟油田产生模型：即从油井—〉计量站—〉联合站—〉外输泵站的整体

全流程动态模型。 󰂙 油气生产优化系统。 如果以辽河油田为例，可实施如图1-1所示的解决方案。

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PIMS生产优化及调度HYSYS动态模拟生产模型InfoPlus.21实时数据系统 欢喜岭采油厂节点机 曙光采油厂节点机兴隆台采油厂节点……

计量站 联合站 …… 计量站联合站……

图1-1 建议我国油气生产企业初期实施的方案

1.7 效益

据统计，在油气生产中实施AspenTech的整体解决方案可获得如下效益：

󰂙 节能降耗 ~ 20% 󰂙 气举优化 ~ 10-15% 󰂙 动态摸拟，控制系统评价 ~ 10-15%

󰂙 确保管流 ~ 10% 󰂙 可靠性和运行时间 ~ 10% 󰂙 基于模型的优化 ~ 10% 󰂙 检测和预报 ~ 5-8% 󰂙 电潜泵性能分析 ~ 3-8%

1.7.1 动态和先进控制

󰂙 2~4 周的开车周期缩短至2~3天 󰂙 增加盈利>100万美元／天 󰂙 实施控制系统的成本降低30%

1.7.2 管线网络优化

󰂙 每年可减少1000万~5000万美元的损失 󰂙 安全的放火炬系统设计

1.7.3 1.7.4 1.7.5

不稳定系统的动态模拟 生产系统模型 实时优化

󰂙 避免不必要的放火炬，可节省大于1000万美元

󰂙 过程集成，可增产量 5-15%

󰂙 维持生产过程优化，减少2%的波动

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1.8 用户实例

AspenTech的油气生产行业解决方案已在实际生产中得到了广泛的应用：

󰂙 在北海油田的第一年生产中，由于未预见因素的影响，BP损失了约1亿7000

万美元，而如果应用AspenTech的油气生产行业解决方案的稳态和动态摸型进行工况分析，该损失是完全可以避免的。

󰂙 Statoil在其Asgard B平台的脱氢烃装置控制系统设计中，首先在AspenTech油

气生产行业解决方案中的Aspen HYSYS动态模拟上进行全负荷控制系统测试，然后再切换到过程上，节省了250万美元（2000万克朗）。

󰂙 日本的Osaka Gas Company使用AspenTech油气生产行业解决方案中的Aspen

HYSYS动态模拟，使高热值 LNG 分离过程更有效地适应进料干扰，减少生产成本约300万美元／年

󰂙 BP Kuwait 在早期设计中使用AspenTech油气生产行业解决方案中的Aspen

HYSYS稳态模拟评估原油回收技术，其结果预测出13年后的SO2和CO2含量，并制定相应策略，使工程获利1亿3500万美元。

󰂙 ZADCO 用AspenTech油气生产行业解决方案中有Aspen HYSYS稳态模拟开发

了石油和天燃气全过程生产模型，从而提高了生产效率，每年提高收益600万美元。

󰂙 Baker Jardine 使用AspenTech油气生产行业解决方案中的PIPESIM优化其北海

油田平台的油井、管线特性和生产约束，显著提高了生产产量。

󰂙 Foster Wheeler用AspenTech油气生产行业解决方案中的Aspen HYSYS动态模

拟设计Shell的Malampaya气体装置，改进其原有的过程设计、操作和控制，并获得巨大效益。

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