大數(shù)據(jù)時代下數(shù)字油田發(fā)展思索：智慧油田的現(xiàn)狀及發(fā)展研究

王興 劉超 張歲盟

中石油長慶油田公司第一采油廠王南作業(yè)區(qū) 陜西延安 716000

一、“大數(shù)據(jù)”的挑戰(zhàn)及現(xiàn)狀

長慶油田和其他幾個中石油下屬油田一樣，最初是由眾多的二級石油單位組成，信息化經(jīng)歷了從分散到集中，再到復雜系統(tǒng)的過程，實現(xiàn)了對全產(chǎn)業(yè)鏈上各種應用的系統(tǒng)支撐，可以想象，長慶要面對的數(shù)據(jù)是十分巨大的，從以前的歷史系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到新系統(tǒng)，再到集中化管理，期間都有大量數(shù)據(jù)的遷移和準備，因此長慶油田一直都伴隨著“大數(shù)據(jù)”的挑戰(zhàn)。

與大數(shù)據(jù)密切相關(guān)的一個概念就是“數(shù)據(jù)中心”。在“十一五”期間中國石油信息技術(shù)總體規(guī)劃中，提出了綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的要求。中國石油數(shù)據(jù)中心的總體架構(gòu)分三個層次，首先是集團級數(shù)據(jù)中心，即兩地三中心：北京總部數(shù)據(jù)中心、北京主數(shù)據(jù)中心、異地災備數(shù)據(jù)中心。其次是區(qū)域級數(shù)據(jù)中心，包括大慶、吉林、遼河、新疆、蘭州、西安、西南、華中、華東、華南和北京11個區(qū)域數(shù)據(jù)中心。還有以銷售為主的地區(qū)公司級數(shù)據(jù)中心，包括各地區(qū)公司機房和企業(yè)聯(lián)合機房。中國石油的數(shù)據(jù)中心是一個十分龐大的體系，通過石油專網(wǎng)，把所有企業(yè)都連起來，集團數(shù)據(jù)中心與下面兩層進行協(xié)作和溝通，共同完成對生產(chǎn)、研究、制造等等業(yè)務(wù)的支撐。

長慶油田作為中石油西安區(qū)域數(shù)據(jù)中心的主要參與者、建設(shè)者及數(shù)據(jù)貢獻者，為中石油“大數(shù)據(jù)”發(fā)展戰(zhàn)略貢獻出自己的力量。長慶油田趨于成熟的數(shù)字化油田建設(shè)，也在“大數(shù)據(jù)”時代下孕育了新的思路。

二、長慶數(shù)字油田發(fā)展概況及數(shù)據(jù)特性

1.長慶油田數(shù)字化建設(shè)概況

2009年國務(wù)院批準長慶油田作為試驗田進行數(shù)字化油田建設(shè)，5年來，長慶油田的產(chǎn)油量不降反增，大大地證明了數(shù)字油田的可行性與其巨大的經(jīng)濟效益，長慶油田的巨大成功引導了國內(nèi)數(shù)字化油田的發(fā)展方向。

2.長慶油田數(shù)據(jù)流特性

數(shù)字化油田不光存在著工業(yè)油流，還存在這與油田發(fā)展息息相關(guān)的信息流即數(shù)據(jù)流。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)該數(shù)據(jù)流存在一下特性：

海量性：油田面臨著數(shù)據(jù)量的大規(guī)模增長

多樣性：安裝在各個基層單元的不同傳感器，造成數(shù)據(jù)的多樣化和多元化

高速性：數(shù)據(jù)被創(chuàng)建和被移動的速度極快；即被處理和反饋的速度極快

易變性：數(shù)據(jù)具有多重結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出的形式和類型

除以上幾點特性外，還具有一下幾點特征

第一：數(shù)據(jù)類型繁多。包括電參、功圖、溫度、壓力、視頻、照片、地理信息等等，多類型的數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)處理能力提出了更高的要求。

第二：數(shù)據(jù)價值密度相對較低。隨著物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用，信息感知無處不在，信息海量，但價值密度較低，需要迅速完成價值“提純”。

第三：處理速度快，時效性要求高。

從以上幾點已可以判斷，長慶油田的“大數(shù)據(jù)”進程已經(jīng)開始。

三、智慧油田是發(fā)展趨勢

智慧油田的理念來源人們對油田管理的信息化、智能化的要求，是數(shù)字化油田的下一步發(fā)展方向。

智慧油田是在數(shù)字油田的基礎(chǔ)上，通過實時監(jiān)測、實時數(shù)據(jù)自動采集、實時分析解釋、實施決策與優(yōu)化的閉環(huán)管理，將油田上游勘探、開發(fā)、油氣井生產(chǎn)管理、工程技術(shù)服務(wù)、集輸儲運、生產(chǎn)保障等各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的油氣藏、油氣井、數(shù)據(jù)等資產(chǎn)，有機地統(tǒng)一在一個價值鏈中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)知識共享化、生產(chǎn)流程自動化、科研工作協(xié)同化、系統(tǒng)應用一體化、生產(chǎn)指揮可視化和分析決策科學化，提高油氣田生產(chǎn)決策的及時性和準確性，達到節(jié)約投資與運行成本的目的。

將油田生產(chǎn)的自動化與信息化相結(jié)合，將物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)應用到油氣生產(chǎn)流程中，通過先進的實時傳感系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，把先進的實時傳感設(shè)備、自動控制設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備等，部署到井下、井口、計量間、注水站、聯(lián)合站及井區(qū)廠區(qū)、集輸管網(wǎng)和車輛等位置，對油氣藏、計量間、油氣站庫、油氣水井等資產(chǎn)動態(tài)實時監(jiān)測、實時數(shù)據(jù)自動采集。通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)各類設(shè)備、人員、井筒等的信息交換與通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

在可視化、一體化的集成運營中心和協(xié)同環(huán)境下，管理人員、科研人員根據(jù)實時信息，通過在線模擬環(huán)境，快速分析、判斷趨勢和異常，及時指導現(xiàn)場，自動控制和自動執(zhí)行。

借助基于業(yè)務(wù)模型的知識庫和專家系統(tǒng)，以多學科協(xié)作的勘探開發(fā)綜合研究、單井動態(tài)分析、油藏評價、數(shù)值模擬等依托，輔助油田進行勘探部署、井位論證、開發(fā)生產(chǎn)等決策，科學的預測和決策，實現(xiàn)油田、油氣井等相關(guān)資產(chǎn)的統(tǒng)籌經(jīng)營與管理，提高油氣田的采收率，對油田進行適時的最優(yōu)開發(fā)。

四、數(shù)字油田的發(fā)展道路上存在的問題討論

1.重新評估企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施

不大數(shù)據(jù)需要在服務(wù)器和存儲設(shè)施中進行收集，并且大多數(shù)的企業(yè)信息管理體系結(jié)構(gòu)將會發(fā)生重要大變化，我們則需要準備擴大他們的系統(tǒng)，以解決數(shù)據(jù)的不斷擴大，要了解公司現(xiàn)有IT設(shè)施的情況，以組建處理大數(shù)據(jù)的設(shè)施為導向，避免一些不必要的設(shè)備的購買。

2.人才短缺問題

智慧油田雖然依靠的是高科技，但是歸根結(jié)底是依靠人的操作，所以說，人才的建設(shè)才是根本，智慧油田的建設(shè)需要來自各個專業(yè)的大量高精尖人才，但是更需要一些既懂石油知識、又懂這些高精尖技術(shù)的復合型人才，雖然人才的培養(yǎng)是一個漫長的過程，但是我們一定要不遺余力地來做這項工作，這樣才能更好的促進智慧油田的發(fā)展。

總結(jié)

雖然智慧油田的相關(guān)思路在我國剛剛興起，但其發(fā)展的速度卻相當迅速。我們既要重視數(shù)字油田的建設(shè)，也要密切關(guān)注其應用的科技的發(fā)展情況，同時關(guān)注著人才的培養(yǎng)、輸送情況，只有三管齊下，才能保障智慧油田的發(fā)展。