基于區(qū)塊鏈的智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)方法

胡耀義*，金鋒，修宇，宋光紅，陳治理

（1.中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司；2.中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院）

0 引言

2016 年召開(kāi)的第46 屆世界經(jīng)濟(jì)論壇達(dá)沃斯年會(huì)，將區(qū)塊鏈、人工智能、自動(dòng)駕駛等技術(shù)一并列入“第四次工業(yè)革命”。2019 年10 月24 日，中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平明確將區(qū)塊鏈技術(shù)作為國(guó)家信息化的重要發(fā)展方向，并強(qiáng)調(diào)要把區(qū)塊鏈技術(shù)作為國(guó)家核心自主創(chuàng)新的重要突破口。隨著區(qū)塊鏈理論的持續(xù)完善和技術(shù)的不斷進(jìn)步，區(qū)塊鏈的理論和應(yīng)用技術(shù)在全球新的技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)變革中發(fā)揮著重要作用，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，應(yīng)用深度不斷拓展。

對(duì)于智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)來(lái)說(shuō)，其涉及的價(jià)值鏈包括油氣田勘探開(kāi)發(fā)、地面建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理和檢維修等各個(gè)環(huán)節(jié)，價(jià)值鏈冗長(zhǎng)、溝通環(huán)節(jié)復(fù)雜、數(shù)據(jù)類型多樣，且數(shù)據(jù)量龐大，各業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)需要在透明環(huán)境下及時(shí)共享，同時(shí)節(jié)點(diǎn)間存在博弈行為，上述特征均符合區(qū)塊鏈方案可解決的相關(guān)技術(shù)特征［1-6］。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展階段、關(guān)注重點(diǎn)和發(fā)展特色各有不同，國(guó)家戰(zhàn)略與政策監(jiān)管也各有側(cè)重。包括美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和中國(guó)在內(nèi)的多數(shù)國(guó)家均重視區(qū)塊鏈技術(shù)在實(shí)體經(jīng)濟(jì)中的創(chuàng)新應(yīng)用，且制定了較為明確的發(fā)展戰(zhàn)略和監(jiān)管政策。截至2019年底，全球約有3 000 家區(qū)塊鏈企業(yè)，中國(guó)成立區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)園共計(jì)22 家，其中20 家為政府主導(dǎo)或參與推進(jìn)。

從整體來(lái)看，區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了3 個(gè)階段：第一階段以比特幣去中心化的數(shù)字貨幣應(yīng)用為典型代表；第二階段為可編程金融，引入了“智能合約”的理念，區(qū)塊鏈的應(yīng)用范圍開(kāi)始從單一的貨幣領(lǐng)域擴(kuò)大到涉及合約功能的其他金融領(lǐng)域；第三階段是當(dāng)前正在發(fā)展的階段，主要從數(shù)字金融領(lǐng)域延伸至物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、司法存證、供應(yīng)鏈管理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、電子商務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域［7-12］。

智能油氣田的建設(shè)關(guān)系到油氣企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，以及對(duì)應(yīng)的治理體系、業(yè)務(wù)體系和組織體系。油氣企業(yè)通過(guò)數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的資產(chǎn)化管理是油氣田數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，而基于數(shù)據(jù)生態(tài)開(kāi)展應(yīng)用生態(tài)建設(shè)是智能化發(fā)展的本質(zhì)目標(biāo)。目前，國(guó)內(nèi)油氣企業(yè)在區(qū)塊鏈方面的實(shí)際應(yīng)用幾乎空白，多為科研課題或試驗(yàn)性質(zhì)的項(xiàng)目；國(guó)外油氣企業(yè)將區(qū)塊鏈技術(shù)主要應(yīng)用于生產(chǎn)、施工和能源大宗商品交易等環(huán)節(jié)，且取得了一定的成效。

如：2018 年12 月，阿布扎比國(guó)家石油公司與國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司合作，推出基于區(qū)塊鏈的自動(dòng)化系統(tǒng)，以整合價(jià)值鏈中的石油和天然氣生產(chǎn)，通過(guò)該系統(tǒng)的上線運(yùn)行可跟蹤、驗(yàn)證和執(zhí)行從生產(chǎn)井到最終客戶的交易信息，旨在減少運(yùn)營(yíng)公司之間執(zhí)行交易所耗費(fèi)的時(shí)間，進(jìn)而提高整個(gè)價(jià)值鏈的運(yùn)營(yíng)效率；2019 年2 月，康菲石油公司、?？松梨诠尽⒀┓瘕埞镜仁嗉沂秃吞烊粴夤竞献鹘⒘嗣绹?guó)首個(gè)產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈財(cái)團(tuán)——OOC 油氣區(qū)塊鏈聯(lián)盟，該聯(lián)盟主要針對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行試點(diǎn)性探索和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃等相關(guān)工作；2019 年，美國(guó)老牌海洋石油服務(wù)公司——鉆石海洋石油，推出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的鉆井服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)為一個(gè)不可篡改的云服務(wù)管理平臺(tái)，可從任何支持網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備訪問(wèn)，用于從采購(gòu)、施工、竣工到生產(chǎn)等階段優(yōu)化油井的相關(guān)施工業(yè)務(wù)［13-17］。

綜上，區(qū)塊鏈技術(shù)在油氣田的應(yīng)用依然局限于以具體油氣業(yè)務(wù)活動(dòng)的優(yōu)化與改進(jìn)進(jìn)行的研究和應(yīng)用。從智能油氣田整體數(shù)據(jù)生態(tài)和應(yīng)用生態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)看，仍缺乏系統(tǒng)性的區(qū)塊鏈應(yīng)用理論和具體的解決方案。尤其是在既有形成的油氣田信息化架構(gòu)和經(jīng)營(yíng)管理模式之下，如何利用區(qū)塊鏈前瞻技術(shù)和創(chuàng)新成果，發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)的潛在價(jià)值，解決當(dāng)前智能油氣田建設(shè)過(guò)程中面臨的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理和數(shù)據(jù)價(jià)值持續(xù)釋放問(wèn)題，以及助力油氣企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展，是當(dāng)前區(qū)塊鏈技術(shù)研究需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)的核心要素

區(qū)塊鏈由區(qū)塊和鏈兩個(gè)核心要素組成，區(qū)塊是存儲(chǔ)與管理數(shù)據(jù)的基本單位，區(qū)塊之間通過(guò)時(shí)間的先后順序形成鏈，區(qū)塊中的數(shù)據(jù)由參與區(qū)塊鏈建設(shè)的各方共同維護(hù)，每一個(gè)區(qū)塊的產(chǎn)生由區(qū)塊鏈特有的共識(shí)算法產(chǎn)生并更新，涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)據(jù)安全管控技術(shù)和數(shù)據(jù)共識(shí)技術(shù)。

2.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)的核心要素。對(duì)于傳統(tǒng)智能油氣田的數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)，一般采用中心化的結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)，包括主備式熱備份或冷備份結(jié)構(gòu)；而區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是去中心化的分布式存儲(chǔ)，且每一個(gè)區(qū)塊的地位都是對(duì)等的，典型和較為通用的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是默克爾樹(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，樹(shù)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)即為區(qū)塊節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)哈希地址進(jìn)行關(guān)聯(lián)。區(qū)塊鏈中的每一個(gè)區(qū)塊分為塊頭和塊身，頭部區(qū)塊的哈希值存放在后續(xù)區(qū)塊的塊頭中（根區(qū)塊除外），而哈希值由計(jì)算機(jī)哈希算法產(chǎn)生，依次類推，形成整個(gè)區(qū)塊鏈的區(qū)塊和鏈條，塊身則包含了該塊經(jīng)過(guò)多方驗(yàn)證的可信數(shù)據(jù)記錄。

2.2 數(shù)據(jù)安全管控

數(shù)據(jù)安全管控是區(qū)塊鏈產(chǎn)生可信數(shù)據(jù)的重要手段。區(qū)塊鏈中每一區(qū)塊的數(shù)據(jù)由系統(tǒng)所有區(qū)塊節(jié)點(diǎn)共同驗(yàn)證、認(rèn)可并形成記錄，且任意兩區(qū)塊的持有權(quán)必須保證不能屬于同一組織，但數(shù)據(jù)在每一區(qū)塊中都有完整的拷貝。由于每個(gè)區(qū)塊形成的時(shí)間信息具有不可逆性和不可撤銷性，使得任何試圖入侵篡改區(qū)塊鏈某節(jié)點(diǎn)的行為將被拒絕，且容易被追溯而形成黑名單被納入?yún)^(qū)塊鏈信用體系進(jìn)行記載和公示。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的質(zhì)量管控主要通過(guò)計(jì)算機(jī)密碼學(xué)理論和安全技術(shù)予以全方位保障，并提供可靠解決方案。區(qū)塊鏈的哈希地址（或指針）由該區(qū)塊鏈體系中的哈希算法產(chǎn)生，但從該地址則無(wú)法邏輯反推或關(guān)聯(lián)推導(dǎo)出區(qū)塊鏈某一節(jié)點(diǎn)所包含的具體真實(shí)數(shù)據(jù)內(nèi)容；同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)密碼學(xué)非對(duì)稱加密算法的應(yīng)用，使得區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的加密和解密具有不同的密鑰，為區(qū)塊節(jié)點(diǎn)的增加和上層數(shù)據(jù)應(yīng)用提供了可靠的信息安全技術(shù)保障。

2.3 共識(shí)機(jī)制技術(shù)

數(shù)據(jù)共識(shí)機(jī)制作為區(qū)塊鏈中的關(guān)鍵技術(shù)，是區(qū)塊鏈中各區(qū)塊持有者達(dá)成一致意見(jiàn)的策略和方法。其具體策略和方法是保證最新區(qū)塊被準(zhǔn)確添加至區(qū)塊鏈，且能夠被其他區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)所支持和接受，同時(shí)保證區(qū)塊鏈中各區(qū)塊信息的一致性、準(zhǔn)確性、真實(shí)性、完整性和時(shí)效性的核心功能。需要說(shuō)明的是，數(shù)據(jù)一旦被確認(rèn)則難以進(jìn)行刪除和更改操作，只能進(jìn)行授權(quán)查詢或使用。從目前的技術(shù)發(fā)展來(lái)看，區(qū)塊鏈建設(shè)過(guò)程中可以利用的共識(shí)機(jī)制方法主要包括工作量證明（POW）法、權(quán)益證明（POS）法、工作量證明與權(quán)益證明混合（POW+POS）法、股份授權(quán)證明（DPOS）法等。具體使用哪一種方法，則需根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求和區(qū)塊鏈架構(gòu)來(lái)甄別和選擇，以確保區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制與業(yè)務(wù)本身無(wú)縫融合，產(chǎn)生最大的投入產(chǎn)出比。

3 區(qū)塊鏈存儲(chǔ)技術(shù)在智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)中的應(yīng)用要點(diǎn)

目前，智能油氣田正在向信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同、全面感知、主動(dòng)管理和智能決策的方向發(fā)展，而數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的基礎(chǔ)條件。對(duì)于智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)的概念，可以總結(jié)為：以油氣田的數(shù)字化建造和智能化運(yùn)營(yíng)為目標(biāo)而構(gòu)建的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)移交、數(shù)據(jù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)管理，以及配套的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和操作規(guī)程的數(shù)據(jù)資產(chǎn)化體系環(huán)境。智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)的建設(shè)內(nèi)容涉及專業(yè)多，業(yè)務(wù)復(fù)雜，數(shù)據(jù)融合難度大，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)類型不同，并且各數(shù)據(jù)管理主體之間的目標(biāo)、職責(zé)和權(quán)力等不一致，往往需要多方協(xié)作配合才能完成［18-19］。而區(qū)塊鏈具有存儲(chǔ)去中心化、數(shù)據(jù)難以篡改、信息共享透明、各區(qū)塊獨(dú)立等技術(shù)應(yīng)用特征，因此在智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)中，區(qū)塊鏈技術(shù)具有較高的先天應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和后天發(fā)展前景。

智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)的建設(shè)，其基礎(chǔ)是在數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境中數(shù)據(jù)的資產(chǎn)化管理與運(yùn)營(yíng)，本質(zhì)是高質(zhì)量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，核心是數(shù)據(jù)全生命周期的管理，目標(biāo)是數(shù)據(jù)價(jià)值的不斷激活和持續(xù)釋放。智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)過(guò)程中，存在數(shù)據(jù)延遲交付、數(shù)據(jù)泄露、數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊，關(guān)鍵設(shè)備信息難以追蹤和整合，相關(guān)數(shù)據(jù)讀取困難、數(shù)據(jù)版本多樣、數(shù)據(jù)血緣斷裂、數(shù)據(jù)不一致等問(wèn)題。其中，數(shù)據(jù)延遲交付、數(shù)據(jù)泄露和數(shù)據(jù)質(zhì)量等問(wèn)題就是由于數(shù)據(jù)管理不透明，數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和儲(chǔ)存不在同一地方且由不同人管理，存在數(shù)據(jù)“孤島”等原因?qū)е隆?/p>

3.1 可信數(shù)據(jù)應(yīng)用要點(diǎn)

智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境中數(shù)據(jù)的資產(chǎn)化管理與運(yùn)營(yíng)，對(duì)數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性、真實(shí)性、一致性和時(shí)效性都有非常高的要求。區(qū)塊鏈每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)都是獨(dú)立的、地位相同的，而傳統(tǒng)分布式存儲(chǔ)一般是通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)往其他備份節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)或分時(shí)同步數(shù)據(jù)。區(qū)塊鏈技術(shù)不依賴額外的第三方管理組織機(jī)構(gòu)或軟硬件設(shè)施，沒(méi)有中心化管制，除了自成一體的區(qū)塊鏈系統(tǒng)本身之外，通過(guò)分布式技術(shù)予以生成、存儲(chǔ)和管理，各個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了信息區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)多方驗(yàn)證、矯正、傳遞、共享和管理。因此，可以在智能油氣田部分具有數(shù)據(jù)交付和接收關(guān)系的單位形成一個(gè)區(qū)塊，并將區(qū)塊進(jìn)行鏈接，可以有效保證不同數(shù)據(jù)交付、接收和應(yīng)用單位對(duì)可信數(shù)據(jù)的本質(zhì)訴求，并且由于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與查看僅限于組織內(nèi)部，可采用許可鏈的方式予以構(gòu)建。

區(qū)塊鏈除了各區(qū)塊持有者的私有信息被加密外，區(qū)塊鏈中各區(qū)塊的真實(shí)數(shù)據(jù)對(duì)所有區(qū)塊持有者均開(kāi)放，任何區(qū)塊鏈參與者均可通過(guò)公開(kāi)的數(shù)據(jù)通道或接口查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，或基于該數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)相關(guān)智能化油氣田的上層應(yīng)用，這種機(jī)制可以有效解決不同參建單位的數(shù)據(jù)僅保留在自己手中的現(xiàn)象，可極大提升數(shù)據(jù)的共享能力和數(shù)據(jù)應(yīng)用的透明度，盤(pán)活大數(shù)據(jù)時(shí)代的油氣田數(shù)據(jù)價(jià)值，杜絕油氣企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理過(guò)程中主觀人為數(shù)據(jù)的變更和篡改。

3.2 數(shù)據(jù)安全管控應(yīng)用要點(diǎn)

2019 年12 月1 日，中國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)2.0國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施，對(duì)智能油氣田的數(shù)據(jù)安全提出了新的要求。智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)的數(shù)據(jù)安全主要包括四個(gè)方面：一是確保從產(chǎn)業(yè)鏈獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性；二是數(shù)據(jù)不能被中途篡改；三是數(shù)據(jù)不能泄露；四是數(shù)據(jù)不能丟失。從智能油氣田區(qū)塊鏈建設(shè)的角度來(lái)講，解決這四個(gè)問(wèn)題可采用區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)安全思想來(lái)解決。

第一，獲取數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性由油氣田建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的各方共同驗(yàn)證和確認(rèn)，這樣杜絕了數(shù)據(jù)源頭僅從數(shù)據(jù)采集單位來(lái)確定的弊端；同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)需要整體考慮，關(guān)注數(shù)據(jù)如何存入?yún)^(qū)塊鏈，通常會(huì)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，采用自動(dòng)采集設(shè)備數(shù)據(jù)等手段，避免人工錄入，從而保證數(shù)據(jù)從源頭的準(zhǔn)確性和一致性。

第二，數(shù)據(jù)的不可篡改性由智能油氣田區(qū)塊鏈的時(shí)間序列和對(duì)應(yīng)區(qū)塊數(shù)據(jù)交易共識(shí)算法來(lái)保證。

第三，雖然區(qū)塊鏈中各區(qū)塊的數(shù)據(jù)各區(qū)塊持有者都可見(jiàn)，但數(shù)據(jù)可在許可鏈的權(quán)限管控機(jī)制下有效運(yùn)行，且存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的賬戶身份信息是通過(guò)計(jì)算機(jī)非對(duì)稱加密算法加密的，只有在數(shù)據(jù)擁有者授權(quán)的情況下才能訪問(wèn)；區(qū)塊鏈各區(qū)塊都具有數(shù)據(jù)的完整拷貝，除非區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的所有區(qū)塊節(jié)點(diǎn)被破壞，否則數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。該方式是解決智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)數(shù)據(jù)安全管控的新型工具之一，尤其在當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)下，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的安全運(yùn)營(yíng)，成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展和提質(zhì)增效的有效方法之一。

第四，區(qū)塊鏈分布式存儲(chǔ)的方式，保障了單個(gè)結(jié)點(diǎn)的損壞、退出不會(huì)影響區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的完整性，從而極大降低了數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 共識(shí)機(jī)制技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)的建設(shè)單位眾多，涉及數(shù)據(jù)采集單位、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單位、數(shù)據(jù)移交單位、數(shù)據(jù)應(yīng)用單位和數(shù)據(jù)管理單位，同時(shí)與油氣田建設(shè)的設(shè)計(jì)單位、采購(gòu)單位、施工單位等存在眾多復(fù)雜的關(guān)系，如何形成一套高效的被區(qū)塊鏈持有者各方認(rèn)可的約定和共識(shí)機(jī)制，是當(dāng)前智能油氣田良好數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的系統(tǒng)性問(wèn)題。

第一，在智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生、質(zhì)量審核、數(shù)字孿生體生成、數(shù)據(jù)模型與業(yè)務(wù)模型融合、數(shù)據(jù)移交和應(yīng)用等管理過(guò)程中，可利用區(qū)塊鏈技術(shù)的共識(shí)機(jī)制，形成數(shù)據(jù)高效獲取、信息快速流動(dòng)、應(yīng)用安全快捷的使用機(jī)制；第二，在智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)中，涉及勘探開(kāi)發(fā)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)等多單位、多產(chǎn)業(yè)、多專業(yè)的協(xié)同工作，因此會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)交易，而智能合約可解決智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)全生命周期的管理效率問(wèn)題，同時(shí)可提升智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)的智能化應(yīng)用水平和決策支持能力。

4 區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

常規(guī)油氣田勘探與開(kāi)發(fā)，從可行性研究到實(shí)施耗時(shí)較長(zhǎng)，通常短則數(shù)月長(zhǎng)則數(shù)年的時(shí)間。使用區(qū)塊鏈技術(shù)，不僅可以減少協(xié)調(diào)溝通成本，還可以計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)的可信度，而且在每個(gè)階段，區(qū)塊鏈都可以提供不可篡改的追溯記錄。

在智能油氣田的經(jīng)營(yíng)管理過(guò)程中，有時(shí)需要根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的信息和數(shù)據(jù)做出決策。但是，獲取與物理實(shí)體對(duì)象具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的可信動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)較為困難，且來(lái)自不同獨(dú)立系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息，其結(jié)構(gòu)、協(xié)議和數(shù)據(jù)格式存在不一致的問(wèn)題。區(qū)塊鏈技術(shù)可以使數(shù)據(jù)共享、交換和傳輸更加高效，從而提高決策的及時(shí)性和正確性。此外，智能合約還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、透明的決策投票程序，任何人都可以公開(kāi)檢查結(jié)果，保證信息在可信范圍內(nèi)的透明度。

在智能化條件下，需要對(duì)油氣田物理實(shí)體和數(shù)字實(shí)體（數(shù)字孿生體或數(shù)字雙胞胎）進(jìn)行融合管理，若將相關(guān)數(shù)據(jù)形成區(qū)塊鏈，將相關(guān)建設(shè)數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳到區(qū)塊鏈并形成智能合約，則可以更加完整、可靠地對(duì)油氣田運(yùn)行情況進(jìn)行管理，使得油氣資源的管控和部署更加科學(xué)有效。

目前，國(guó)內(nèi)外智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)的建設(shè)主要以中心化的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)架構(gòu)與業(yè)務(wù)管理，這也是上述區(qū)塊鏈技術(shù)在智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)應(yīng)用中存在的巨大挑戰(zhàn)，但可以通過(guò)選擇某一典型工程項(xiàng)目的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理進(jìn)行試點(diǎn)，并將現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中有可信、共享等需求的數(shù)據(jù)作為上鏈，并通過(guò)螺旋式加深的方式不斷擴(kuò)展至整個(gè)企業(yè)生態(tài)上下游，以穩(wěn)妥的方式實(shí)現(xiàn)油氣田企業(yè)面向未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作，逐步解決既有油氣田企業(yè)信息化建設(shè)過(guò)程中存在的數(shù)據(jù)生態(tài)結(jié)構(gòu)性和系統(tǒng)性問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)建設(shè)的關(guān)鍵是建立數(shù)字化交付體系，形成數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)資產(chǎn)化和數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值交付的數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)，以及全生命周期管理工具和服務(wù)交付平臺(tái)，打通數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值賦能產(chǎn)業(yè)的橋梁。通過(guò)目前已開(kāi)展的區(qū)塊鏈技術(shù)研究和應(yīng)用探索成果情況來(lái)看，基于區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)開(kāi)展智能油氣田數(shù)據(jù)生態(tài)構(gòu)建，可有力支撐智能油氣田應(yīng)用生態(tài)中可視化、智能化應(yīng)用對(duì)可信數(shù)據(jù)的需求，進(jìn)而助力油氣田企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展。