基于大數(shù)據(jù)技術(shù)智慧油田的現(xiàn)狀及發(fā)展思考

章紹龍

（大慶油田信息技術(shù)公司物聯(lián)網(wǎng)分公司，黑龍江 大慶 163000）

隨著時(shí)代的發(fā)展，信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都取得了快速的發(fā)展，在各行業(yè)中大數(shù)據(jù)分析技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。而現(xiàn)代國(guó)際石油市場(chǎng)持續(xù)低迷，國(guó)際油價(jià)維持低位震蕩，石油企業(yè)的生存空間被進(jìn)一步壓縮，企業(yè)的利潤(rùn)空間也越來(lái)越小。鑒于此，油田必須要本著降低運(yùn)營(yíng)成本、提升安全要素、堅(jiān)持環(huán)保發(fā)展的基本原則，最終才能實(shí)現(xiàn)油田從勘探開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)作業(yè)、運(yùn)營(yíng)管理的等各個(gè)環(huán)節(jié)的科學(xué)化、透明化、智能化，而要想實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)就必須要以現(xiàn)代信息技術(shù)為基本出發(fā)點(diǎn)，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在油田發(fā)展中應(yīng)用的研究。

1 智慧油田

要想充分了解智慧油田就必須要進(jìn)一步了解數(shù)字油田，而數(shù)字油田的起源是從數(shù)字地球開(kāi)始的。數(shù)字地球是在上世紀(jì)的90年代末期，由美國(guó)當(dāng)時(shí)的副總統(tǒng)戈?duì)柼岢鰜?lái)的，數(shù)字地球概念的提出在全球范圍內(nèi)引起了了巨大的轟動(dòng)，這標(biāo)志著數(shù)字地球正式成為了科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)研究的一個(gè)課題。而我國(guó)現(xiàn)在火熱開(kāi)展的數(shù)字油田的概念，正是從數(shù)字地球的概念中的衍生出來(lái)。

在石油行業(yè)中數(shù)字地球最為直接的體現(xiàn)就是數(shù)字油田，是數(shù)字地球理論在實(shí)踐中具體應(yīng)用的直接表現(xiàn)，也是數(shù)字地球理論實(shí)踐應(yīng)用的一個(gè)重要分支。我國(guó)的石油行業(yè)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了50多年的發(fā)展，在多年的發(fā)展過(guò)程中，也逐步形成了一套獨(dú)特的運(yùn)營(yíng)管理理念以及科學(xué)的研究理念，而數(shù)字油田的相關(guān)理論的應(yīng)用，要比數(shù)字地球的理論研究更形象、更具體，鑒于石油行業(yè)發(fā)展的特殊性質(zhì)，也直接決定了數(shù)字油田存在的價(jià)值。而智慧油田則是在數(shù)字油田高度發(fā)展后形成的自動(dòng)化、信息化、智能化的油田運(yùn)營(yíng)管理模式。

2 “大數(shù)據(jù)”的挑戰(zhàn)及現(xiàn)狀

我國(guó)多數(shù)的大型石油公司都是由多個(gè)二級(jí)石油單位所組成，油田的信息發(fā)展也從最初的分散逐漸向集中化發(fā)展，最終發(fā)展到復(fù)雜化的系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)油田全產(chǎn)業(yè)鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用系統(tǒng)的支撐，由此可見(jiàn)，在油田信息化的過(guò)程中，需要處理的數(shù)據(jù)非常巨大。從傳統(tǒng)的歷史系統(tǒng)轉(zhuǎn)移現(xiàn)代的新系統(tǒng)，最后發(fā)展到集中化的系統(tǒng)管理，在這整個(gè)的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移以及設(shè)備投資，因此，我國(guó)油田在其信息化的發(fā)展過(guò)程中一直面臨著 “大數(shù)據(jù)量”的挑戰(zhàn)。

大數(shù)據(jù)技術(shù)中常常被提到的一個(gè)概念就是“數(shù)據(jù)中心”。中國(guó)石油集團(tuán)總公司在企業(yè)的十一五規(guī)劃中，對(duì)信息技術(shù)進(jìn)行了總體規(guī)劃，對(duì)各個(gè)下屬二級(jí)油田企業(yè)的發(fā)展提出快速建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心的總體要求。從中石油集團(tuán)公司的層面來(lái)講，數(shù)據(jù)中心共分為3個(gè)層次。第一個(gè)層級(jí)是集團(tuán)級(jí)的數(shù)據(jù)中心，主要包括北京的總部數(shù)據(jù)中心、北京主數(shù)據(jù)中心以及異地的災(zāi)備數(shù)據(jù)中心。其次是區(qū)域?qū)蛹?jí)的數(shù)據(jù)中心，主要包括全國(guó)各大油田的數(shù)據(jù)中心，以及各地區(qū)級(jí)公司銷售數(shù)據(jù)中心。中石油集團(tuán)公司的大數(shù)據(jù)中心是一個(gè)非常龐大數(shù)據(jù)體系，在中石油內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)的連接下，將集團(tuán)公司下屬的所有企業(yè)進(jìn)行有效的連接，集團(tuán)公司的數(shù)據(jù)中心與其下屬的兩個(gè)層級(jí)的數(shù)據(jù)中心之間，通過(guò)良好的協(xié)作與溝通，完成對(duì)中石油集團(tuán)公司所有企業(yè)的生產(chǎn)、研發(fā)、制造等各環(huán)節(jié)的支撐。

而中石油集團(tuán)公司下屬二級(jí)石油企業(yè)作為我國(guó)整個(gè)石油系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心重要的參與者與建設(shè)者，對(duì)我國(guó)石油系統(tǒng)大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略作出了巨大的貢獻(xiàn)，隨著我國(guó)多數(shù)油田數(shù)字化建設(shè)的不斷完善，面對(duì)現(xiàn)代的大數(shù)據(jù)時(shí)代，油田的發(fā)展也要孕育出全新的發(fā)展目標(biāo)。

3 智慧油田的現(xiàn)狀

在油田的信息化建設(shè)過(guò)程中，人們首先想到的是油田信息化、數(shù)字化這些概念，但是對(duì)智慧油田卻沒(méi)有深入的了解。智慧油田與數(shù)字油田之間到底存在怎樣的區(qū)別？信息行業(yè)的專家給出了這樣的解釋：油田建設(shè)追求的最終目標(biāo)就是構(gòu)建贏得智慧性油田，也就是說(shuō)在油田的建設(shè)過(guò)程中要充分將現(xiàn)代先進(jìn)的信息技術(shù)與相關(guān)的管理理念利用起來(lái)，從而構(gòu)架一個(gè)全新的油田的智能化運(yùn)行模式。智慧油田構(gòu)建目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，必須要讓智慧油田的理念在油田的各個(gè)領(lǐng)域得到切實(shí)的執(zhí)行。這樣才能初步建立起智慧油田的相關(guān)概念，以及智慧油田的技術(shù)與管理的方案。智慧油田最終的目的就是要實(shí)現(xiàn)油田企業(yè)工作、業(yè)務(wù)流程、管理的全智能化。

智慧油田并不是單純的數(shù)字油田的升級(jí)。數(shù)字油田的構(gòu)建主要是利用當(dāng)下的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而在智慧油田的構(gòu)建過(guò)程中，還要應(yīng)用到云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)的信息技術(shù)，甚至在未來(lái)還會(huì)將更多的新技術(shù)、新理念融入到其中。

智慧油田從產(chǎn)生到其具體的發(fā)展過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，智慧油田必須要持續(xù)性滿足油田企業(yè)發(fā)展壯大過(guò)程中所有的實(shí)際需求。智慧油田具備了基本的可視性以及智能化等相關(guān)的功能模塊，在此基礎(chǔ)上，要實(shí)現(xiàn)油田企業(yè)全面的信息化，這樣傳統(tǒng)油田以手工作業(yè)為主的生產(chǎn)方式將會(huì)被計(jì)算機(jī)所代替，上述功能的實(shí)現(xiàn)，必須要求智慧油田具備知識(shí)庫(kù)管理模塊、專家決策模塊等相關(guān)的系統(tǒng)，在這些子系統(tǒng)輔助下，油田的生產(chǎn)、決策將更加智能化，這樣就能在油田企業(yè)的服務(wù)中深入的利用信息技術(shù)。

4 智慧油田的發(fā)展趨勢(shì)

智慧油田理念的出現(xiàn)，其實(shí)是油田企業(yè)管理、生產(chǎn)信息化以及智能化的實(shí)際需求，也是數(shù)字化油田進(jìn)一步發(fā)展的主要方向。在數(shù)字化油田的基礎(chǔ)上，將實(shí)施監(jiān)測(cè)、實(shí)施數(shù)據(jù)采集、實(shí)施數(shù)據(jù)分析、實(shí)時(shí)決策以及閉環(huán)管理等，應(yīng)用在油田企業(yè)的勘探開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)開(kāi)采、技術(shù)服務(wù)、油氣儲(chǔ)運(yùn)等領(lǐng)域，并將油田的油藏、油井以及數(shù)據(jù)等相關(guān)的資產(chǎn)，通過(guò)統(tǒng)一的價(jià)值鏈串聯(lián)起來(lái)，最終在油田實(shí)現(xiàn)全油田領(lǐng)域的數(shù)據(jù)以及知識(shí)共享，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)油田科研技術(shù)工作的協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)智慧、決策管理的科學(xué)化與一體化發(fā)展，因此來(lái)提升油田生產(chǎn)決策的時(shí)效性，并最大程度上節(jié)約油田的運(yùn)營(yíng)成本。

在智慧油田的基礎(chǔ)上，能讓油田實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與信息化的有機(jī)融合，并在油田的各個(gè)生產(chǎn)流程中將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，通過(guò)在油田的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的油井內(nèi)部、井口位置、計(jì)量間、油氣站庫(kù)等處，合理布置先進(jìn)的傳感儀器、控制裝置、監(jiān)測(cè)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)狀況的實(shí)時(shí)傳感系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)。在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，油田企業(yè)的設(shè)備、人員、井場(chǎng)等都能實(shí)現(xiàn)信息以及數(shù)據(jù)的及時(shí)交換和通訊，并實(shí)現(xiàn)對(duì)油田生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的狀況識(shí)別、定位、管理的智能化。智慧油田模式下，油田企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理實(shí)現(xiàn)了可視化、集成化、協(xié)同化，這樣企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理人員以及相關(guān)的科學(xué)技術(shù)人員能夠根據(jù)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)反饋，快速的識(shí)別生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)狀況的實(shí)時(shí)分析和判斷，并通過(guò)在線模擬的形式，對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)狀況的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，以便及時(shí)完成對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)象的作業(yè)指導(dǎo)，并最終實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)控制。在智慧油田的知識(shí)庫(kù)以及專家系統(tǒng)中，油田領(lǐng)域的各個(gè)專業(yè)學(xué)科能夠?qū)τ吞锏目碧介_(kāi)發(fā)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析，對(duì)油井的生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析預(yù)測(cè)，對(duì)油藏進(jìn)行深入的評(píng)估管理，并以數(shù)據(jù)模擬為基礎(chǔ)，對(duì)油田的勘探開(kāi)發(fā)部署、井位來(lái)論證、生產(chǎn)開(kāi)采等各環(huán)節(jié)的決策管理給予足夠的支持，并對(duì)油田的生產(chǎn)作業(yè)、勘探開(kāi)發(fā)做出科學(xué)的預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)油田產(chǎn)量的有效提升，并促進(jìn)油田生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的最優(yōu)化發(fā)展。

雖然智慧油田的實(shí)現(xiàn)能給油田帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇，但是就目前油田的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，很多數(shù)字油田的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不夠完善，多數(shù)的設(shè)備要想實(shí)現(xiàn)信息化、智能化還需要進(jìn)行重大的更改，因此，油田要盡快實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)中心為導(dǎo)向的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并不斷挖掘和培養(yǎng)智慧油田所需的高尖端人才，這樣才能更好的促進(jìn)數(shù)字化油田向智慧油田的發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

智慧油田的概念剛剛在我國(guó)興起，但是隨著我國(guó)油田建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，智慧油田的發(fā)展也非常迅速。鑒于此，我國(guó)要在加強(qiáng)現(xiàn)有數(shù)字油田建設(shè)的基礎(chǔ)上，跟進(jìn)時(shí)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要，并強(qiáng)化油田高新技術(shù)人才的培養(yǎng)和輸送機(jī)制建設(shè)，從多方面著手，保障智慧油田的發(fā)展。