信息技術(shù)在油田數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用

陳佳文

（大慶油田鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司信息中心，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

油田數(shù)字化建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的，包含石油探測(cè)、運(yùn)輸流程等多方面內(nèi)容的系統(tǒng)工程。實(shí)施油田數(shù)字化建設(shè)，專業(yè)技術(shù)人員能夠加強(qiáng)多方面的合作，朝著一個(gè)共同目標(biāo)努力。油田數(shù)字化建設(shè)以數(shù)字地球技術(shù)為技術(shù)基礎(chǔ)，具有分析總結(jié)油田信息系統(tǒng)整體信息數(shù)據(jù)的作用，其運(yùn)用信息技術(shù)可將實(shí)體油田和企業(yè)數(shù)字化、信息化，使信息變得可視化。油田建設(shè)數(shù)字化能夠推動(dòng)油田的建設(shè)工作。原本油田在生產(chǎn)中總是會(huì)出現(xiàn)多種類型的風(fēng)險(xiǎn)，而引入信息技術(shù)后，油田數(shù)字化建設(shè)與傳統(tǒng)油田建設(shè)相比，其生產(chǎn)效率得到了提升，創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益。但目前我國(guó)的油田單位對(duì)信息技術(shù)不熟悉，對(duì)油田數(shù)字化建設(shè)各方面都缺乏經(jīng)驗(yàn)，因此建設(shè)進(jìn)度緩慢。對(duì)此，本文將對(duì)油田數(shù)字化建設(shè)的概念和框架進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述，并對(duì)信息技術(shù)在油田數(shù)字化建設(shè)的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望對(duì)我國(guó)油田單位進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)有所助益。

1 油田數(shù)字化建設(shè)基礎(chǔ)理論

1.1 數(shù)字化油田的基本概念

油田數(shù)字化建設(shè)的主要任務(wù)為采集數(shù)據(jù)、監(jiān)督日常生產(chǎn)，從管理設(shè)備及工作人員的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)油田單位安全生產(chǎn)和提高生產(chǎn)效率的目的。數(shù)字化油田建設(shè)完成后，可通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將油田生產(chǎn)信息傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)中，以建立數(shù)學(xué)模型的方式，監(jiān)督和優(yōu)化處理生產(chǎn)過(guò)程［1］。另外，通過(guò)油田數(shù)字化建設(shè)，還可用計(jì)算機(jī)將油田的生產(chǎn)過(guò)程更直觀地展現(xiàn)出來(lái)，為工作人員了解生產(chǎn)過(guò)程提供了一個(gè)極為便捷的途徑，在一定程度上提升了工作人員的工作效率。

1.2 數(shù)字化油田基本框架

數(shù)字化油田的基本框架由3 個(gè)部分組成，分別是采集層、處理層、應(yīng)用層。采集層指的是系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)油田各方面的信息進(jìn)行采集整理分類，最后以圖像的形式自動(dòng)上傳信息并備份，為決策者提供大量真實(shí)的參考信息。處理層主要是對(duì)傳回的信息進(jìn)一步處理，并根據(jù)地質(zhì)實(shí)際開(kāi)采情況對(duì)油田建設(shè)進(jìn)行綜合評(píng)估，使數(shù)據(jù)更加直觀，進(jìn)而方便工作人員的管理工作。而應(yīng)用層指的是數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的基本路徑，是油田開(kāi)采框架的核心，應(yīng)用層中存有大量數(shù)據(jù)庫(kù)，使得油田數(shù)字化開(kāi)采工作更加合理，并提升工作人員的工作效率［2］。

2 信息技術(shù)在油田數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用

先進(jìn)的信息技術(shù)被普及應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，對(duì)油田建設(shè)單位來(lái)說(shuō)，信息技術(shù)的應(yīng)用滿足了油田單位的發(fā)展需求，在提高了油田勘探數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上，還可以為每項(xiàng)管理工作給予技術(shù)方面的支持，促使油田建設(shè)單位整體的數(shù)字化、信息化、智能化程度得到顯著提升。信息技術(shù)的應(yīng)用，可以使得油田建設(shè)單位工作人員能夠快速協(xié)調(diào)分配好油田建設(shè)過(guò)程中的任務(wù)，全面地提升內(nèi)部管控效率。以下主要分析信息技術(shù)在油田數(shù)字化建設(shè)中石油采集和監(jiān)控系統(tǒng)兩方面的應(yīng)用。

2.1 信息技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)方面的應(yīng)用

2.1.1 信息收集

目前，信息技術(shù)作為社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一項(xiàng)極為重要的先進(jìn)技術(shù)，能幫助油田企業(yè)更加順利地開(kāi)展油田數(shù)字化建設(shè)。比如，油田企業(yè)在油田監(jiān)控系統(tǒng)中便融合了信息技術(shù)，以此實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化，促使信息展示更加直觀。交流裝置、管理模塊等多種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)共同構(gòu)建出油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以參考信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)順序，持續(xù)性地執(zhí)行數(shù)據(jù)采集的工作，并且能夠?qū)κ占降母黝悢?shù)據(jù)信息展開(kāi)綜合性的分析、傳輸、解碼，得出具有參考價(jià)值的數(shù)據(jù)報(bào)告，在這種情況下，數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)可利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)施數(shù)據(jù)的匯總總結(jié)［3］。而且油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)在遭遇到突發(fā)情況或特殊情況時(shí)，還能在信息技術(shù)的支持下自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，避免事故的發(fā)生。

2.1.2 油田勘測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)

油田企業(yè)建立油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，主要是為了對(duì)石油所處位置的情況實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和管控，此外，油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)還能讓油田企業(yè)接收油田工程的所有信息數(shù)據(jù)作為參考依據(jù)，幫助數(shù)字化油田監(jiān)控人員選擇合適的采集運(yùn)輸方案。除此之外，監(jiān)控系統(tǒng)還能精準(zhǔn)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)配置的運(yùn)行路徑，利用無(wú)線鏈路儲(chǔ)存相關(guān)數(shù)據(jù)信息。在實(shí)際的油田建設(shè)中，油田數(shù)字化建設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)比實(shí)際的監(jiān)控任務(wù)量要大得多，為了提升系統(tǒng)處理效率，可將其分為多個(gè)不同的任務(wù)區(qū)間。比如，油田總部充分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的作用，保障遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)工作的工作質(zhì)量［4］。此外還應(yīng)結(jié)合石油建設(shè)工程的實(shí)際需求，設(shè)置有效的安全防控點(diǎn)，防控點(diǎn)的作用是全方位監(jiān)控管理油田建設(shè)工程的施工狀態(tài)。

信息技術(shù)的種類很多，監(jiān)控系統(tǒng)可以使用地圖導(dǎo)航信息技術(shù)擴(kuò)大石油的勘探范圍，并且在諸多井口中選擇具有針對(duì)性的井口，同時(shí)確定井口地理位置。此外，監(jiān)控系統(tǒng)還可以在石油開(kāi)采位置偏離預(yù)定范圍時(shí)發(fā)出紅燈預(yù)警，方便相關(guān)人員追蹤和管控石油開(kāi)采情況。信息技術(shù)在油田監(jiān)控系統(tǒng)中的運(yùn)用，不僅能夠提升油田開(kāi)采工作的實(shí)際效率，還能降低石油開(kāi)采的成本。

2.2 信息技術(shù)在石油采集方面的應(yīng)用

2.2.1 信息技術(shù)在石油采集方面的優(yōu)勢(shì)

應(yīng)用信息技術(shù)能夠提升石油資源的開(kāi)采效率和開(kāi)采質(zhì)量。在信息技術(shù)的支持下，相關(guān)人員能夠?qū)κ偷刭|(zhì)狀態(tài)進(jìn)行全面分析，并運(yùn)用仿真技術(shù)模擬石油開(kāi)采的多種方式，通過(guò)對(duì)比，選出最合適的開(kāi)采方式。運(yùn)用信息技術(shù)處理數(shù)據(jù)時(shí)，首先可以根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)選出合適的數(shù)字化建設(shè)設(shè)計(jì)方案，結(jié)合石油生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的難度情況、生產(chǎn)成本、所需調(diào)配的人力物力以及資金等信息，按照實(shí)際狀況制訂合適的油田開(kāi)發(fā)計(jì)劃，并能在信息技術(shù)的支持下選擇或創(chuàng)建出一套與開(kāi)采方案配合密切的生產(chǎn)模型，提升石油開(kāi)采的效率和質(zhì)量。其次，面對(duì)極度復(fù)雜的石油地質(zhì)環(huán)境，也可利用信息技術(shù)充分將石油開(kāi)采工作落實(shí)到位，并將石油采集的實(shí)際需求作為分析對(duì)象，制定多方面的評(píng)價(jià)內(nèi)容，如油田生產(chǎn)設(shè)備的作業(yè)效率、生產(chǎn)作業(yè)期間的安全性等。并且，石油企業(yè)還應(yīng)當(dāng)在聯(lián)合各個(gè)部門的協(xié)同作業(yè)上，針對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)作情況加以評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)內(nèi)容分析系統(tǒng)現(xiàn)存不足之處，制定相應(yīng)策略予以改進(jìn)［5］。

2.2.2 信息技術(shù)在石油采集方面構(gòu)建的層級(jí)框架規(guī)劃

開(kāi)展油田的數(shù)字化建設(shè)工作，可以在石油開(kāi)采方面使用信息技術(shù)制定層級(jí)框架規(guī)劃，以此構(gòu)建出多個(gè)具有不同功能、作用的框架?？蚣艿谝粚樱醋畹讓拥幕A(chǔ)數(shù)據(jù)層，其功能為準(zhǔn)確記下石油開(kāi)發(fā)場(chǎng)地中收集到的環(huán)境勘測(cè)數(shù)據(jù)，并且還可以分析出施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境給石油開(kāi)發(fā)工作帶來(lái)的影響；第二層為源數(shù)據(jù)庫(kù)，主要用來(lái)儲(chǔ)存與分類各種數(shù)據(jù)，以此有效確保數(shù)據(jù)信息足夠真實(shí)、可靠；第三層為管理層，主要作用是對(duì)已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析處理，再把處理結(jié)果傳遞到服務(wù)終端；第四層是知識(shí)結(jié)構(gòu)層，其集合各門類學(xué)科知識(shí)理論，再通過(guò)專題形式展開(kāi)分析，全方位發(fā)掘數(shù)據(jù)價(jià)值，以此對(duì)目前油田的具體開(kāi)采情況做出分析；第五層屬于最為關(guān)鍵的一層，為企業(yè)數(shù)字化系統(tǒng)應(yīng)用中心，企業(yè)通常在此層利用信息技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)將數(shù)字化油田發(fā)展作為核心目標(biāo)的模型，通過(guò)發(fā)揮該模型的功能作用來(lái)提高油田生產(chǎn)效益與管理水平。此外，第五層還能直觀地展示出油田生產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程的三視圖，便于相關(guān)人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)觀察，方便提供指導(dǎo)與做出決策。

3 信息技術(shù)在油田數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用前景

首先是實(shí)現(xiàn)跨地域協(xié)同工作，使各環(huán)節(jié)銜接流暢，讓遠(yuǎn)離城市的油田建設(shè)工程快速、直觀地將采集到的數(shù)據(jù)信息展示給管理決策層，方便管理層做出正確的決策。其次是快速獲得企業(yè)外部的環(huán)境信息，如天氣、水文、地理等數(shù)據(jù)，有助于構(gòu)建、完善環(huán)境保護(hù)方案和自然災(zāi)害應(yīng)急預(yù)防。最后是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集合，為企業(yè)的決策提供參考依據(jù)。整個(gè)石油建設(shè)過(guò)程中涉及的數(shù)據(jù)信息很多，將多方面的數(shù)據(jù)集合整理分類，可實(shí)現(xiàn)多種類型的組合與構(gòu)建，形成合適預(yù)案，為企業(yè)的決策提供參考。

4 結(jié)語(yǔ)

本文分析了油田數(shù)字化建設(shè)的基本概念及框架，并著重分析了信息技術(shù)在油田數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用表現(xiàn)。分析可知，科學(xué)、合理地運(yùn)用信息技術(shù)，不僅能夠從各方面提升工作效率，還可控制生產(chǎn)成本。信息技術(shù)的應(yīng)用確保了高效率的數(shù)字化油田建設(shè)勘探工作的推進(jìn)，且還能不斷創(chuàng)新油田建設(shè)模式，減少各種因素對(duì)油田建設(shè)的負(fù)面影響，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。