大慶油田源頭數據統(tǒng)一采集規(guī)劃與實施

伊春濤

摘要：經過60多年開發(fā)建設，大慶油田建立了涵蓋油藏動態(tài)、采油作業(yè)和地面運行的各類統(tǒng)建、自建應用系統(tǒng)，在提高工作效率的同時也給基層生產崗位帶來了數據重復采集、交叉采集、主數據唯一性差等問題。大慶油田從“十三五”以來計劃分三個階段開展源頭數據統(tǒng)一采集建設工作，目前已完成前兩個階段建設工作，實現了油氣生產數據標準一致、一次采集和充分共享，一線崗位員工資料采集強度大幅降低，為發(fā)揮大慶油田數據資產價值、提升數據生產要素能力奠定了堅實基礎。

關鍵詞：油田；數據；采集；共享

一、前言

大慶油田開發(fā)數據建設走過了60多年光輝歷程[1]，積累了海量的數據資源，形成了良好的數據管理模式，數據作為一種新型生產要素[2]對油田科研和生產工作的支撐保障作用越來越大。大慶油田在信息化工作過程中，完成了多套中國石油集團公司統(tǒng)建和大慶油田自建的信息化系統(tǒng)建設及推廣，包括油氣水井生產系統(tǒng)（A2）、采油與地面工程運行管理系統(tǒng)（A5）、大慶油田采油工程生產管理信息系統(tǒng)、大慶油田開發(fā)基礎工作平臺、大慶油田地面工程生產動態(tài)信息系統(tǒng)等，各二級油氣生產單位根據自身業(yè)務工作實際需要還擁有一些自建系統(tǒng)，這些應用系統(tǒng)的數據采集范圍涉及油藏動態(tài)、采油工程、作業(yè)施工和生產運行等。但隨著油田業(yè)務活動的不斷豐富和深入，以及大量豎井式業(yè)務軟件系統(tǒng)的建立和應用，業(yè)務數據重復采集、交叉采集、主數據唯一性差等問題給基層生產崗位人員和數據管理人員帶來了諸多工作困難，增加了大量的數據治理工作。油田生產一線迫切需要建立一套標準一致、一次采集、充分共享的源頭數據統(tǒng)一采集系統(tǒng)，真正讓一線崗位人員“系統(tǒng)只操作一個，數據只錄入一次”。

二、工作規(guī)劃

2014年，針對大慶油田開發(fā)數據尤其在采集方面存在的不足，通過深入調研分析，制定了大慶油田開發(fā)信息工作路線圖，擬開展“1234”工程：構建一套油田開發(fā)信息工作長效運行體系，完善、建立油田開發(fā)數據庫（結構化）和文檔資料庫（非結構化）兩個數據庫，加強信息系統(tǒng)建設和推廣應用工作，平穩(wěn)、有序開展油田開發(fā)基礎平臺、專業(yè)平臺和管理平臺三大平臺建設，逐步完善、建立數據管理、系統(tǒng)建設、運維保障及質量監(jiān)督四類制度規(guī)范。其中，基礎平臺中的統(tǒng)一采集系統(tǒng)是建設計劃的基礎工作，也是重點工作。

按照整體規(guī)劃，源頭數據統(tǒng)一采集建設工作作為大慶油田“十三五”信息化重點工作共分為三個階段。第一階段為采油業(yè)務源頭數據建設和采集技術研究階段。主要以采油業(yè)務中的井、站核心業(yè)務為試點，探索研究相關技術，完成了油水井生產動態(tài)和站庫運行動態(tài)兩類業(yè)務的源頭數據采集建設工作。第二階段為采氣業(yè)務源頭數據建設和新技術預研階段。以采氣業(yè)務為試點，進行覆蓋采氣全業(yè)務的源頭數據采集體系化建設和采集平臺新技術研究，為第三階段建設奠定基礎。第三階段為油氣源頭數據采集整合優(yōu)化和提檔升級階段。進行油氣源頭數據采集管理的優(yōu)化整合，構建“采、存、管、用”四層體系架構，實現油氣藏業(yè)務的源點數據采集、貼源數據匯交、數字化數據采集接入的統(tǒng)一管理。

三、工作進展

（一）第一階段建設情況

2015年至2018年，完成第一階段采油業(yè)務數據統(tǒng)一采集建設工作。建設目標是實現數據采集與應用邏輯分離，改應用驅動的建設模式為數據驅動建設模式，構建統(tǒng)一高效的一體化數據采集平臺，實現數據源點唯一采集、完整采集、高質采集、共享應用，并逐步替代采油單位在用系統(tǒng)數據采集功能。建設原則是數據源頭唯一采集、采集快速便捷捷、質量源頭控制、數據與應用脫離、數據共享方便。建設步驟是先在大慶油田第四、五和九采油廠試點成功后在全面推廣，先實現油水井生產數據源頭采集在擴展地面站庫運行業(yè)務。

系統(tǒng)以采油單位生產業(yè)務流程為基礎，按照實體對象類型、數據發(fā)生崗位、業(yè)務事件特點進行設計，內容覆蓋油水井、站庫、集輸等專業(yè)，可以實現采油生產源頭數據的統(tǒng)一完整采集和存儲。同時，配套建設了數據采集質量標準、數據交換共享規(guī)范。系統(tǒng)采用模塊化開發(fā)、集成化搭建，集數據采集與質控為一體，支持手工錄入、手持器采集、數字化采集及專業(yè)解釋等多源異構的油氣生產數據的解析、加載，實現采油單位基層崗位生產數據的一次完整采集。為滿足不同用戶的數據需求，系統(tǒng)可以面向不同應用實體提供多樣化的數據共享服務，實現了與中國石油統(tǒng)建的A2系統(tǒng)、A5系統(tǒng)以及各采油單位相關自建系統(tǒng)的數據對接共享。

目前，系統(tǒng)已在大慶油田15家采油單位所屬的512個小隊全面推廣應用，實現了油水井和站庫生產動態(tài)數據在源頭的一次采集和充分共享，重復采集、錯誤采集、交叉采集等現象得到有效控制?；鶎有￡犛退a動態(tài)數據采集效率提升近1倍（如表1基層采油隊資料錄取用時表所示），測試資料數據采集效率得到顯著提升。這些工作都大大降低了基層一線員工勞動強度，同時也為大慶油田開發(fā)數據一體化應用和油田區(qū)域湖建設奠定了良好基礎。

（二）第二階段建設情況

2019年至2021年完成第二階段采氣業(yè)務全鏈條源頭數據統(tǒng)一采集建設工作。建設目標是建成“以業(yè)務模型為基礎、以統(tǒng)一平臺為支撐、以統(tǒng)一服務為延展”的采氣業(yè)務一體化采收體系。以采氣分公司為全面應用為基礎，逐步推廣到第七、九和十采油廠等伴有采氣業(yè)務的生產單位。業(yè)務范圍包括13個采氣業(yè)務領域（如圖1采氣源頭數據采集系統(tǒng)體系架構圖所示）。井設計主要包含井位設計、井位測量、鉆井地質設計、鉆井工程設計等。鉆井工程主要包含鉆井地理位置信息；井身軌跡、井斜及井身結構數據；鉆具組合、鉆井液及鉆井時效數據、固井、完井施工設計及完井數據等。地質錄井主要包含井位復測數據；鉆井液（熒光）錄井數據、氣測錄井數據、巖屑錄井數據、巖心取心及樣品數據；油氣顯示數據及鉆遇層地層及斷層數據等。測井工程主要包含測井解釋成果數據等。井下作業(yè)主要包含井下常規(guī)及大型施工工序數據、完井數據、完井管柱及套管數據等。試氣試采主要包含試氣施工數據、分析化驗數據及試氣成果數據等。氣藏地質主要包含氣藏構造、儲層、地層等地質研究數據；氣藏單井鉆遇層、小層解釋成果數據等。采氣生產主要包含生產計劃、生產動態(tài)等數據。采氣工程主要包含機采設備、計量設備、集輸管網、生產計劃數據等。動態(tài)監(jiān)測主要包含剖面監(jiān)測、井下技術狀況監(jiān)測、壓力監(jiān)測、試井及利用監(jiān)測成果疊加的分析圖數據等。分析化驗主要包含地層水分析、天然氣分析、三甘醇分析、天然氣露點等。地面工程主要包含站庫基礎數據、設備基礎數據、站庫運行數據、設備運行數據等。生產保障主要包含電力、車輛等公共設施生產相關數據。

面向采氣生產單位，研發(fā)了源頭數據采集功能286個，覆蓋了5類崗位6個專業(yè)，實現了生產崗位數據在源頭的一次、完整、準確采集入庫。面向服務公司，研發(fā)了基于業(yè)務驅動的貼源數據匯交功能96個，建立了6大類資料匯交管理流程，實現了匯交任務下達、資料匯交、跟蹤監(jiān)控和匯交考核的全流程閉環(huán)管理?；跀祿L問服務技術，研發(fā)了支持定制化開發(fā)的數據服務總線，面向不同應用群體提供多樣化的數據服務，建立按需定制的數據配送和抽取機制，實現了數據服務的流程化管理。建立了主題式業(yè)務應用接口，為油田開發(fā)各專業(yè)提供了便捷的數據服務。同時，為促進勘探開發(fā)一體化協同研究和管理，系統(tǒng)抽取勘探開發(fā)過程中具備高度共享、長期穩(wěn)定的實體對象，設計主數據統(tǒng)一存儲模型，主要包括以井為核心的單位、區(qū)塊、工區(qū)、站庫、設備、井筒、管線等9類數據，實現了主數據的標準化管理，為勘探開發(fā)業(yè)務數據的一體化管理奠定了基礎。

同時，為提升前端數據采集質量，在本階段探索開展了元數據管理建設工作。在業(yè)務元數據管理方面，探索完成了井下作業(yè)和動態(tài)監(jiān)測兩類業(yè)務字典成果入庫，包括業(yè)務域6個，一級業(yè)務28個，二級業(yè)務69個，三級業(yè)務92個，四級業(yè)務59個，業(yè)務活動632個，動態(tài)監(jiān)測業(yè)務活動數據312項，井下作業(yè)業(yè)務活動數據739項，實現了業(yè)務域、業(yè)務流程、業(yè)務活動、活動數據四項核心數據的在線協同管理。在模型元數據管理方面，完成了1個源數據存儲標準模型，1個數據匯交物理模型的集中管理，實現對數據庫模型的統(tǒng)一集中管理，包括表、視圖、存儲過程、函數等數據庫對象的管理。在質量元數據管理方面，完成了質量元數據入庫288條，涉及油藏地質、生產監(jiān)測、鉆井工程三個專業(yè)，為數據質量管理提供統(tǒng)一化、標準化、規(guī)范化的數據檢查規(guī)則參考信息，可使數據操作人員對質量數據的各種屬性有更加深入的理解，為進一步使用和管理質量數據打下堅實基礎。

目前，系統(tǒng)已在采氣分公司三個作業(yè)區(qū)25個班組和地質研究所全面上線應用，建立了完備的采氣源頭數據一體化采收體系，實現了鉆、錄、測、試、生產和地面運行等13類采氣業(yè)務數據的統(tǒng)一采集和共享應用，數據采集效率更高，覆蓋面更廣，共享更流暢。前線生產數據采集錄入時間由103分鐘減少到53分鐘，效率提升近一倍，極大地降低了基層一線員工勞動強度。

（三）第三階段準備工作

按照整體工作規(guī)劃，計劃在2023年至2024年開展油、氣源頭數據統(tǒng)一采集系統(tǒng)有機融合、優(yōu)化提升工作。在數據層面，基于中國石油勘探開發(fā)數據模型（EPDM）以及油田開發(fā)數據模型，參考中國石油數據湖建設規(guī)范，設計大慶油田統(tǒng)一的主數據管理模型和源頭數據存儲模型，并深度整合油氣數據資源，為建設基于統(tǒng)一主數據的勘探開發(fā)源頭數據資產管理奠定基礎。在業(yè)務層面，基于第一階段采油源頭數據和第二階段采氣源頭數據建設成果，按照統(tǒng)一的油田開發(fā)業(yè)務標準規(guī)范，整合油田生產動靜業(yè)務數據，全面覆蓋采油業(yè)務源頭數據和服務公司貼源數據，建立涵蓋油田各生產單位和服務公司的油氣開發(fā)全業(yè)務域的數據采收體系，實現油田業(yè)務數據的一體化統(tǒng)一采收管理。在技術層面，結合大慶油田數據湖建設要求和各專業(yè)對數據應用的需求，深度優(yōu)化采集平臺技術架構，提高采收效率，大力提升數據服務支撐能力，改善用戶體驗。在管理層面，編寫配套的各項管理規(guī)范和制度，保證源數據管理系統(tǒng)的可持續(xù)化運轉。擴展輔助管理功能，以定制化、工具化等方式降低用戶采集平臺拓展升級門檻，降低系統(tǒng)的后期運維管理成本。

通過第一、二兩個階段的建設，大慶油田源頭數據統(tǒng)一采集建設工作取得了一定成效，數據采集效率更高、存儲質量更好，員工勞動強度大幅降低，助力了大慶油田“油公司”模式改革。但在建設過程中也出現了一些問題或者不足，需要在第三階段建設過程中加以注意或者解決。一是要建立協同、順暢、高效的運維體系，徹底解決長期運維所需要的人員和資金問題，避免以項目養(yǎng)項目現象。二是要解決數據標準多、同一標準不同版本共存的問題，并建立完善的標準修訂體系，避免各單位、各層級數據標準不一致，導致數據采集共享不暢。三是要優(yōu)化整合數據流程、提檔升級平臺架構，真正解決主數據統(tǒng)一管理、時序數據對接等技術問題，避免數據鏈脫節(jié)。

四、結語

源頭數據統(tǒng)一采集建設工作是一項基礎性、系統(tǒng)性、持久性工作，是大慶油田實現“數字油田、智能油田、智慧油田[3]”的一項重要工作，意義重大、影響深遠。這需要我們油田信息化工作人員要腳踏實地、堅持不懈地開展基礎數據建設工作，為油田科研和生產決策提供及時、準確、全面的數據支持，這樣才能使數據的資產價值得到充分體現，才能使其在油田開發(fā)建設過程中發(fā)揮更重要作用。

參考文獻

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[2]關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見[EB/OL].2020-4-9，新華網（授權發(fā)布）.

[3]王煥躍，沈竺霖，管尊友.高寒地區(qū)老油田生產信息化建設歷程分析[J].信息系統(tǒng)工程，2019，（6）：123—124.

（作者單位：大慶油田有限責任公司開發(fā)事業(yè)部）