智慧油气合集 数字孪生实现全生命周期管理

石油和天然气在当今社会中扮演着不可替代的角色，虽然面临着环保和资源可持续性的挑战，但在现阶段仍然是全球能源体系中的核心组成部分。石油和天然气行业一直是技术创新的驱动者，带动了勘探、开采、处理和运输等方面的技术进步。

图扑软件运用自主研发 HT for Web 产品，打造了一系列智慧油气能源数字孪生解决方案，为油气田勘探开发、油气生产、运输、能源经营管理提供全新的数字化管理手段。推动企业区域协同、数据共享，全方位提升数字领域的泛在化、可视化、智能化水平。

图扑 HT 聚焦工业领域，提供完备流水线作业工具链，从 2D 设计、3D 设计到交互、动效皆有一站式的开发工具，设计师和程序员能实现协同作业开发，快速落地 2D、3D 可视化成果。

能源开采

图扑软件数字孪生的天然气开采智慧可视化解决方案，全面展示了气田建设的三个关键阶段：钻前工程、钻井工程和完井作业。

该系统详细涵盖了天然气开采的各项工艺流程，包括定井位、道路勘测、基础施工、井架安装、设备搬迁与安装、一次开钻、二次开钻、钻进、起钻、换钻头、下钻、完井、电测、下套管及固井作业等各个环节。通过搭载多样化感知设备，将井下数据实时传输至系统，实现对开采过程的实时监测和安全管理。

智慧天然气开采界面实现可交互式的三维场景，场景内进行缩放、平移、旋转。两侧 2D 面板接入实时数据，展示天然气产量、设备故障信息、采气纯度、采气效率、天然气存量等信息。界面底部的切换按钮可查看气田的线框状态。

统计信息：可通过当月耗电量和产气量的比率判断气井内的渗水情况，及时采取补救措施。

报警信息：在中控室就能通过图扑的可视化大屏实现远程监控设备故障，及时通知工程人员进行维修。

采气信息：帮助分析稳定气体凝析液(SGC)等副产品的产出量，科学进行资源分配。

地质信息：实时展示开采区含税饱和度、泥质含量、渗透率等关键数据.

天然气储存：用饼图的形式直观表达开采纯度，如固体杂质含量、液体杂质含量、气体杂质含量。

储气量：全厂所有罐组储气量以百分比形式展示。

通过精细化三维建模和精确的数据对接，真实再现了从气田选址到钻前准备，再到钻井施工及最终完井的全过程，为用户提供全面、准确、透明的可视化监控平台。

能源输送

该案例通过图扑软件 HT 可视化打造油气管道运输三维监控页面。初始进入场景，首页选用 2022 年西气东输主要成果进行展示，通过生成二维数据看板，以简洁直观的方式呈现关键数据。

福建省地区设置高亮显示，鼠标左键双击 “图扑油气站” 标签，即可下钻至油气站点可视化场景。通过对油气管道站内设备、建筑、道路、绿化等进行三维建模，仿真还原油气站内整体情况。

系统概览

大屏场景涵盖产量分析、能耗分析、设备运维、安全防护以及厂区监控等多个板块。图扑软件支持对接物联网、大数据等高新技术，实现管理中心的智能感知和分析计算。

两侧 2D 面板应用图扑 HT 丰富的图表组件——曲线图、趋势图、统计图等多样化图表形式。实时可视化展示了分输量数据、进出站压力、压缩机运行状态、设备完整性、电能波形及综合流程分析等关键数据。“一张图”式输出不同维度的数据解释，确保数据的直观呈现和高效分析。

分输量：将省管网分输量、指定分输量以及昆仑分输量进行可视化表达，用户可根据 2D 面板直观查看输送量具体数据以及占比情况，实现了分输监测由人工主导向智能控制的转变。

进出站压力：将管道的进站压力、站内压力、出站压力进行数据采集，将一年内的压力变化通过曲线图动态展示。

产量分析

接入产量数据至 HT 可视化平台，实时展示各支路瞬时产量、平均产量。点击设备编号可查看设备气体组成成分以及高危发热值，提高了管理的自动化、信息化水平。

气体组分信息可视化：支持对不同设备的气体组分进行监测，包括甲烷、氮气、CO₂ 等气体所占比例，点击对应设备即可切换查看，实时掌控设备的运行健康状态。

耗能分析

对油气站而言，提高运营管理水平，降低运行能耗，是降低企业输油成本、提高经济效益的重要手段。图扑软件利用 HT 产品丰富的图表、图形设计元素将总耗电以及压缩机耗电进行可视化表达，并根据输送方案，对油气管道未来一周的能耗进行预测，可有效查看机组能耗，提高能源利用效率。

能耗预测：对未来一周的耗电相关指数进行全方位剖析，聚合关键指数，以专业视角进行切入，实现预警和趋势预测。对应生成动态的可视化图表，提高用户决策水平，引导油气管道管理健康发展。

设备运维

运用 HT for Web 引擎强大的渲染技术搭建具备科技感的线框模式，将设备运维管理更加直观透明化。用户可点击场景中的仿真设备，查看设备运行信息。

双击压缩机房可进入内景，可查看压缩机工作状态。将机组的整体结构分布情况进行立体化的呈现，点击设备模型即可查看设备实时运行数据，管道内不同颜色的流动效果代表着工艺走向。

点击场景内压缩机即可查看机器拆解过程，2D 面板重点显示压缩机技术参数、安装信息、设备参数、历史故障、历史维修、历史保养、备品备件等详细信息。

能源安防

图扑 HT 轻量化建模方式搭建的天然气站解决方案，支持针对能源安全方面着重监控管理，通过园区/设备实时监控、智能预警系统，帮助用户快速识别和应对潜在风险，有效保障天然气站的安全运营。

智能巡检

在天然气站园区内，巡检智能机器人按照指定线路，对各个点位设备逐一进行巡检排查。机器人采集实时可视化运行数据并进行分析，将异常数据及时反馈给控制中心，为用户提供决策依据。

结构扫描

透明化建筑外观采用了 HT 线框建筑模型，能够直观查看设备整体布局结构和运行状态。当设施出现故障时，页面设备模型会变为红色预警样式，以可视化的方式提醒用户，便于及时防控和采取相应措施。

现场视频

通过图扑软件 HT 打造的三维可视化系统支持根据现场摄像头实际点位，接入所对应的摄像头视频画面，实现厂区影像实时还原。一旦管辖区域内的监控摄像头拍摄到异常现象，系统会把摄像头信号调到显示大屏上，同时报警装置响起，提醒相关人员查看、解决问题。

图扑 HT 还可以提供视频融合技术，通过图形图像处理的技术，将视频画面与三维场景图形进行叠加。将视频信号按照三维场景的虚拟摄像机位置、角度和视野进行校准，使视频画面与场景实现一致的视觉效果，达到视频融合。通过视频融合可以提供更直观、全面的视觉信息，帮助用户更好地理解和分析场景中的实时监控视频。

消防模拟

由于天然气具有可燃性，对于存储量巨大的天然气站而言存在极高的潜在危险，因此对安全性的要求异常严格。监控大屏支持预设消防通道规划、人员救援方案，并应用图扑 HT 数字孪生技术打造火灾消防模拟流程，实现灾害管理场景的历史可重现、现实可演绎和未来可预知。

生产数据大屏

图扑软件曾采使用 2.5D 组态设计形式搭建过智慧油田大屏，深入展示油田生产过程中各项业务的工艺流程，以及分析设备性能、生产状态等相关指标。用这种数字化和智能化的管理方式，保障生产的安全与高效。

案例选以四川地图为基础，详细阐述整个省份的油田分布情况。

三相分离器

通过 HT 可视化监控系统对三相分离器各项数据的实时监控，将油田生产的自动化与信息化有机结合，并将物联网和云计算技术应用于油气生产流程中。

增压泵

注水是一种二次采油方法。通过注水井向地层注水，将地下原油驱替到生产井，增加一次采油后原油的采收率。

注水井

用来向油层注水的井。在油田开发过程中，通过专门的注水井将水注入油藏，保持或恢复油层压力，使油藏有较强的驱动力，以提高油藏的开采速度和采收率。

钻探

当完成油藏的勘探，确定了油藏类型和储量，就会进行钻井作业、固井。当射孔钻开油气层、地面设施建设完毕，安装完井口装置，标志着石油开采的基础条件已经具备。

通过这种高效的可视化监控方式，不仅提升了油田生产的透明度和可控性，还大幅增强了运营管理的效率，为行业未来的发展提供了智能化、绿色化、数字化支持。

能源工艺

该石油工业可视化案例选用扁平插画风格来展现，使画面更加简洁明快，突出展示了石油化工业务的关键要点。

石油工业信息总览

石油是工业的“血液”，是重要的工业能源。石油工业涵盖了油田地质勘探、油田开发、石油开采、输送以及炼制加工等多个环节。通过 HT 引擎辅以可交互的 2D 组态场景，用户即可依据平台的石油工业运行流程实现全面的数据监控和维护。

石油开采实时监控

应用图扑软件 HT 2D 渲染模型，将清管阀、紧急切断阀等设备、管线及其他生产相关的信号采集处理器进行直观呈现。系统实时更新设备运行效率、机组实时功率等数据，即可对石油开采动态数据的科学、有效和自动化生产与管理。

石油管道运输

石油管道运输系统围绕输油管线、输油站以及油罐车以及成分参数进行 2D 可视化动态展示。动态监测的主要包括油井的液位、水位、可容量、可发量、油温度、油质量等参数属性，以及油品占比及当日储罐动态、当日发货动态的收发油量等数据。同步显示石油管道车开关状态、综合报警、超扭矩等信息。

审核编辑 黄宇