數(shù)字油田當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)

孫杰賢

“為油田企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值，降低成本，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，為企業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)力”，這便是數(shù)字油田的核心價(jià)值所在。我國(guó)油氣對(duì)外依存度逐年提高，預(yù)計(jì)到2020年將會(huì)達(dá)到64.24%，在傳統(tǒng)的方法與技術(shù)對(duì)于難題無(wú)法解決的時(shí)候，就要尋找新技術(shù)、新方法。數(shù)字油田就是21世紀(jì)石油最重要的技術(shù)之一。特別是隨著油氣價(jià)格的大幅上升和劇烈波動(dòng)，迫使人們把注意力集中在油田新技術(shù)的創(chuàng)新上，數(shù)字油田技術(shù)就是石油技術(shù)在新時(shí)期的創(chuàng)新。

自大慶油田于上世紀(jì)90年代末率先在全球范圍內(nèi)提出“數(shù)字油田”的概念以來(lái)，數(shù)字油田已經(jīng)邁過(guò)了10多年的發(fā)展歷程。然而隨著新技術(shù)、新模式、新理念的不斷涌現(xiàn)，數(shù)字油田的內(nèi)涵和外延也處于不斷豐富和完善當(dāng)中。

那么數(shù)字油田當(dāng)如何永葆活力？當(dāng)前數(shù)字油田發(fā)展面臨哪些困難？智慧油田與數(shù)字油田又是怎樣一種關(guān)系？《中國(guó)信息化》（iCHINA）雜志就數(shù)字油田的一系列熱點(diǎn)話題專訪了《數(shù)字油田在中國(guó)》一書的作者、長(zhǎng)安大學(xué)數(shù)字油田研究所所長(zhǎng)高志亮研究員。

iCHlNA：您如何定義數(shù)字油田？為什么有國(guó)外學(xué)者說(shuō)早在100多年前就有數(shù)字油田的概念？

高志亮：不錯(cuò)，油田就是靠數(shù)字說(shuō)話，數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)解釋這是油田勘探，尋找油氣的基本工作之一。但是，對(duì)于100年前的數(shù)字油田說(shuō)，我還是不能認(rèn)同。數(shù)字油田的出現(xiàn)至少應(yīng)該具備三個(gè)基本條件：一是時(shí)代背景，數(shù)字油田是在1998年“數(shù)字地球”提出之后提出的，之前并沒(méi)有人提出過(guò)數(shù)字油田；二是技術(shù)背景，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的成熟，讓人們具備了使用大規(guī)模數(shù)據(jù)共享的條件，然而，在即使30年前，我們也不可能有大規(guī)模數(shù)據(jù)共享的想法；三是建設(shè)的背景。一方面全球化、數(shù)字化、信息化的浪潮催生了大量的新的理念與新的技術(shù)，另一方面原油勘探、開發(fā)、生產(chǎn)、集輸遇到了前所未有的難度，尤其是油氣勘探。所以，只有具備這三個(gè)條件，數(shù)字油田才能誕生并順利地建設(shè)。

基于以上幾點(diǎn)，我們對(duì)數(shù)字油田的定義是，“數(shù)字油田是全面數(shù)字化了的油田”，也就是將油田中所有的事物（盆地、油田、油藏、井組、井筒等）全部數(shù)字化，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息，從而尋找更多的油氣資源，發(fā)現(xiàn)剩余油，提高采收率，延長(zhǎng)油田的生命周期。在這個(gè)命題中有三層的含義：首先，數(shù)字化是數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)是數(shù)字化的本質(zhì)，全面數(shù)字化了的油田，就是地上地下全面用數(shù)字來(lái)表現(xiàn)的油田；其次，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息，這是數(shù)字油田的核心，也是油田企業(yè)的基本功。第三點(diǎn)是延長(zhǎng)油田企業(yè)的生命周期，我們建設(shè)數(shù)字油田就是為尋找更多的油氣資源，提高采收率，將油田的生命周期延長(zhǎng)，數(shù)字油田的根本目的就在于此。

另外，我需要指出的是，數(shù)字油田正在不斷的完善和升華中，人們對(duì)數(shù)字油田的認(rèn)識(shí)在不斷提高。

iCHINA：基于您所定義的數(shù)字油田概念，理想中的數(shù)字油田是怎樣一種狀態(tài)或者說(shuō)場(chǎng)景？

高志亮：數(shù)字油田建設(shè)要達(dá)到一個(gè)令人滿意的理想狀態(tài)，我認(rèn)為應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)“三個(gè)一體化”。即勘探開發(fā)一體化；地上地下一體化和經(jīng)營(yíng)管理一體化，這是未來(lái)油田發(fā)展的趨勢(shì)。首先，勘探與開發(fā)是油田企業(yè)的主營(yíng)業(yè)務(wù)，但是，長(zhǎng)期以來(lái)勘探與開發(fā)沒(méi)有一個(gè)很好的協(xié)同機(jī)制，讓這兩個(gè)掌握著油田“命脈”的專業(yè)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員坐在一起，研究同一個(gè)問(wèn)題，解決同一個(gè)難題是比較困難的事情?？碧介_發(fā)專業(yè)領(lǐng)域的隔離，導(dǎo)致油田企業(yè)數(shù)據(jù)、信息孤島的長(zhǎng)期存在。建立統(tǒng)一的數(shù)字油田平臺(tái)是解決這樣隔離的唯一辦法。其次，地上地下是未來(lái)油田發(fā)展的必然，目前是因?yàn)榧夹g(shù)水平的原因還達(dá)不到，但是，人們正在向著這個(gè)方向努力著。這一個(gè)技術(shù)水平的實(shí)現(xiàn)，未來(lái)的油田就是一個(gè)“透明的油田”。再者，經(jīng)營(yíng)管理是一個(gè)體制、機(jī)制問(wèn)題，傳統(tǒng)的油田往往重視管理，不重視經(jīng)營(yíng)，現(xiàn)在正在改變著。數(shù)字油田建設(shè)如若達(dá)到了“三個(gè)一體化”理想的建設(shè)程度，那么，就會(huì)實(shí)現(xiàn)以信息化帶動(dòng)工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化完美的“兩化”融合。

iCHINA：的確，數(shù)字油田應(yīng)該是一個(gè)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程。那么就當(dāng)前來(lái)看，我國(guó)數(shù)字油田建設(shè)面臨哪些困難？或者存在哪些問(wèn)題呢？

高志亮：經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展，數(shù)字油田在我國(guó)無(wú)論是理論研究還是實(shí)踐應(yīng)用都取得了非?？焖俚陌l(fā)展，也取得了非常好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但是，我們也不能忽視其中的問(wèn)題，而且有些問(wèn)題還是較為嚴(yán)重的。比如，油氣田企業(yè)內(nèi)部管理機(jī)制和流程問(wèn)題、重建設(shè)不重研究的問(wèn)題、標(biāo)準(zhǔn)缺乏的問(wèn)題、以及急功近利和崇洋媚外的心態(tài)等。

我借此機(jī)會(huì)做3點(diǎn)呼吁。首先，我們需要制定統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范數(shù)字油田的建設(shè)，讓數(shù)字油田真正發(fā)揮其作用。數(shù)字油田將是未來(lái)油田無(wú)法用其他技術(shù)可以取代的技術(shù)，我們需要在這個(gè)技術(shù)上不斷地完善與創(chuàng)新。其次，數(shù)字油田建設(shè)必須遵循數(shù)字油田建設(shè)規(guī)律，千萬(wàn)不要急功近利，這樣會(huì)損壞數(shù)字油田的基本功能。第三，國(guó)家加大數(shù)字油田自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的研發(fā)與保護(hù)，更重要的是要加大對(duì)數(shù)字油田技術(shù)研究的投入與投資力度。數(shù)字油田研究需要一個(gè)長(zhǎng)期的投資，我希望在研究隊(duì)伍中能出現(xiàn)“國(guó)家隊(duì)”，“民間”力量不但很單薄，更重要的是思想和步伐很難統(tǒng)一。數(shù)字油田現(xiàn)在沒(méi)有學(xué)科支持，開展技術(shù)活動(dòng)和研究都顯得十分的困難。

iCHINA：您也提到，數(shù)字油田處于不斷的發(fā)展、完善和升華當(dāng)中。當(dāng)前，新技術(shù)和新業(yè)務(wù)形態(tài)不斷涌現(xiàn)，您如何看待云計(jì)算，物聯(lián)網(wǎng)和3G/LTE無(wú)線等新興技術(shù)在數(shù)字油田中的應(yīng)用？

高志亮：這是一個(gè)非常好的話題。在當(dāng)前的數(shù)字油田技術(shù)研究中，油田物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和油田云計(jì)算技術(shù)是重要的技術(shù)體系分支。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中一個(gè)重要技術(shù)就是識(shí)別技術(shù)，在油田，我們不可能給油、氣裝芯片，也不需要給抽油機(jī)裝芯片，只有通過(guò)智能設(shè)備采集數(shù)據(jù)間接地識(shí)別與判斷其狀況，這就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)拓展，是一個(gè)智能化的過(guò)程。所以，油田物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還是有廣闊的應(yīng)用前景的。云計(jì)算技術(shù)我們簡(jiǎn)單地用“SPI”吧，就是“SaaS、PaaS和IaaS”，重點(diǎn)在于操作系統(tǒng)。當(dāng)然，云計(jì)算不光是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，更重要的是通過(guò)虛擬化技術(shù)將物理服務(wù)器集群發(fā)布成若干個(gè)服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)軟硬資源的統(tǒng)一管理，增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全級(jí)別，并能夠在瘦客戶端進(jìn)行復(fù)雜的油藏研究，如在iPAD上應(yīng)用。所以，它不光是數(shù)據(jù)的管理，更重要是的軟件層面上的應(yīng)用。其共同目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，節(jié)省資源，提高效率，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程。但是，作為一個(gè)系統(tǒng)工程，油田物聯(lián)網(wǎng)和油田云計(jì)算技術(shù)二者有著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，就是數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)的管理，最后是數(shù)據(jù)的應(yīng)用，達(dá)到反饋控制。油田物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算是油田企業(yè)正在實(shí)施建設(shè)與發(fā)展的一個(gè)新技術(shù)。

關(guān)于“3G/LTE無(wú)線技術(shù)”，這個(gè)技術(shù)在油田很重要，但是在數(shù)據(jù)傳輸上僅僅這幾個(gè)技術(shù)還不夠。因?yàn)?，油田地域廣，地形條件復(fù)雜，大多處在偏遠(yuǎn)的沙漠和山區(qū)以及遼闊的海域，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，適時(shí)傳輸，需要多種無(wú)線技術(shù)。我們知道，油田數(shù)據(jù)量很大，即使3G/LTE在20MHz頻譜帶寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，也不能滿足當(dāng)前的需要，因?yàn)?，這只是一個(gè)理論值，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸要求實(shí)時(shí)采集、適時(shí)傳輸，帶寬要求很高。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿撑c準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)我們?cè)谟吞锊捎枚喾N無(wú)線方式的技術(shù)匯聚，如在井場(chǎng)用Zigbee、Wi-Fi等，在井區(qū)用網(wǎng)橋，在長(zhǎng)距離傳輸則使用光纖等。

對(duì)于油田物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的場(chǎng)景現(xiàn)在很多油田都在進(jìn)行論證與示范建設(shè)中，有的油田企業(yè)做了相當(dāng)規(guī)模的試點(diǎn)性的建設(shè)，對(duì)于效果還需要在運(yùn)行中檢驗(yàn)。而大規(guī)模的建設(shè)由于一些關(guān)鍵性的難題還在困擾著人們，如數(shù)據(jù)的安全性，數(shù)據(jù)采集的標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性等問(wèn)題，還沒(méi)有得到真正的解決。

iGHINA：你所在的數(shù)字油田研究所的目標(biāo)是“為全力打造出中國(guó)式的數(shù)字油田精品而努力奮斗”，如何解讀“中國(guó)式”這幾個(gè)字？

高志亮：中國(guó)式的數(shù)字油田，主要是想與國(guó)際數(shù)字油田有個(gè)區(qū)別，就數(shù)字油田建設(shè)本身，他們?cè)谀撤N方面的確比我們?cè)?，在?shù)字油田建設(shè)技術(shù)上也先進(jìn)得多。但是，國(guó)際上的數(shù)字油田概念與內(nèi)涵上與我們的數(shù)字油田有很大的不同。在我國(guó)，人們對(duì)數(shù)字油田有著獨(dú)到的理解與認(rèn)識(shí)，大規(guī)模地?cái)?shù)字油田建設(shè)在國(guó)際上都是前所未有的，只有在我國(guó)才可以這樣做到。所以，我們想提出中國(guó)式的數(shù)字油田，主要是同我們國(guó)家戰(zhàn)略相一致，這就是工業(yè)化與信息化的融合，即“兩化融合”的數(shù)字油田。數(shù)字油田就是我國(guó)油田企業(yè)實(shí)現(xiàn)“兩化”融合的平臺(tái)與抓手。

iGHINA：繼數(shù)字油田之后，智慧油田的概念又出現(xiàn)在我們面前，您認(rèn)同油田信息化的這一所謂的發(fā)展方向嗎？?jī)蓚€(gè)概念的區(qū)別在哪里？

高志亮：智慧的油田，這是一個(gè)全新的話題，大家其實(shí)都不愿意套用“智慧地球”中的“智慧”兩個(gè)字。但是，智慧的油田，我相信一定會(huì)到來(lái)，這是我們數(shù)字油田的終極目標(biāo)和未來(lái)。所以，對(duì)于數(shù)字油田與智慧油田的概念，當(dāng)然不能相題并論，但是，實(shí)際上智慧油田與數(shù)字油田也不是兩個(gè)互不相干的概念，從廣義上講，它是數(shù)字油田的一部分，它是數(shù)字油田發(fā)展的高級(jí)階段。

這里做點(diǎn)說(shuō)明。關(guān)于智慧，我國(guó)著名哲學(xué)家熊十力認(rèn)為，人的智慧有兩個(gè)方面：“性智”和“量智”?！靶灾恰笔菍?duì)事物的頓悟，這種頓悟來(lái)源于文化、藝術(shù)的熏陶和人文素養(yǎng)及現(xiàn)實(shí)的感知與知識(shí)的積累?！傲恐恰笔强茖W(xué)研究、生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程獲得的數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上獲得信息后正確的科學(xué)決策。只有二者達(dá)到統(tǒng)一，才是智慧。

“性智”我把它理解為“靈心”，即可稱為“靈智”，就是學(xué)習(xí)、實(shí)踐積累的聰明才智。數(shù)字油田需要“靈智”+“量智”，就是要在未來(lái)集大成智慧于一體。這就是未來(lái)的數(shù)字油田——智慧的油田。