大慶油田源頭數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集規(guī)劃與實(shí)施

摘要：經(jīng)過60多年開發(fā)建設(shè)，大慶油田建立了涵蓋油藏動態(tài)、采油作業(yè)和地面運(yùn)行的各類統(tǒng)建、自建應(yīng)用系統(tǒng)，在提高工作效率的同時(shí)也給基層生產(chǎn)崗位帶來了數(shù)據(jù)重復(fù)采集、交叉采集、主數(shù)據(jù)唯一性差等問題。大慶油田從“十三五”以來計(jì)劃分三個(gè)階段開展源頭數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集建設(shè)工作，目前已完成前兩個(gè)階段建設(shè)工作，實(shí)現(xiàn)了油氣生產(chǎn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)一致、一次采集和充分共享，一線崗位員工資料采集強(qiáng)度大幅降低，為發(fā)揮大慶油田數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值、提升數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素能力奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：油田；數(shù)據(jù)；采集；共享

一、前言

大慶油田開發(fā)數(shù)據(jù)建設(shè)走過了60多年光輝歷程[1]，積累了海量的數(shù)據(jù)資源，形成了良好的數(shù)據(jù)管理模式，數(shù)據(jù)作為一種新型生產(chǎn)要素[2]對油田科研和生產(chǎn)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(tuán)公司統(tǒng)建和大慶油田自建的信息化系統(tǒng)建設(shè)及推廣，包括油氣水井生產(chǎn)系統(tǒng)（A2）、采油與地面工程運(yùn)行管理系統(tǒng)（A5）、大慶油田采油工程生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、大慶油田開發(fā)基礎(chǔ)工作平臺、大慶油田地面工程生產(chǎn)動態(tài)信息系統(tǒng)等，各二級油氣生產(chǎn)單位根據(jù)自身業(yè)務(wù)工作實(shí)際需要還擁有一些自建系統(tǒng)，這些應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集范圍涉及油藏動態(tài)、采油工程、作業(yè)施工和生產(chǎn)運(yùn)行等。但隨著油田業(yè)務(wù)活動的不斷豐富和深入，以及大量豎井式業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)的建立和應(yīng)用，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)重復(fù)采集、交叉采集、主數(shù)據(jù)唯一性差等問題給基層生產(chǎn)崗位人員和數(shù)據(jù)管理人員帶來了諸多工作困難，增加了大量的數(shù)據(jù)治理工作。油田生產(chǎn)一線迫切需要建立一套標(biāo)準(zhǔn)一致、一次采集、充分共享的源頭數(shù)據(jù)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(gè)，數(shù)據(jù)只錄入一次”。

二、工作規(guī)劃

2014年，針對大慶油田開發(fā)數(shù)據(jù)尤其在采集方面存在的不足，通過深入調(diào)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(gòu)建一套油田開發(fā)信息工作長效運(yùn)行體系，完善、建立油田開發(fā)數(shù)據(jù)庫（結(jié)構(gòu)化）和文檔資料庫（非結(jié)構(gòu)化）兩個(gè)數(shù)據(jù)庫，加強(qiáng)信息系統(tǒng)建設(shè)和推廣應(yīng)用工作，平穩(wěn)、有序開展油田開發(fā)基礎(chǔ)平臺、專業(yè)平臺和管理平臺三大平臺建設(shè)，逐步完善、建立數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)維保障及質(zhì)量監(jiān)督四類制度規(guī)范。其中，基礎(chǔ)平臺中的統(tǒng)一采集系統(tǒng)是建設(shè)計(jì)劃的基礎(chǔ)工作，也是重點(diǎn)工作。

按照整體規(guī)劃，源頭數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集建設(shè)工作作為大慶油田“十三五”信息化重點(diǎn)工作共分為三個(gè)階段。第一階段為采油業(yè)務(wù)源頭數(shù)據(jù)建設(shè)和采集技術(shù)研究階段。主要以采油業(yè)務(wù)中的井、站核心業(yè)務(wù)為試點(diǎn)，探索研究相關(guān)技術(shù)，完成了油水井生產(chǎn)動態(tài)和站庫運(yùn)行動態(tài)兩類業(yè)務(wù)的源頭數(shù)據(jù)采集建設(shè)工作。第二階段為采氣業(yè)務(wù)源頭數(shù)據(jù)建設(shè)和新技術(shù)預(yù)研階段。以采氣業(yè)務(wù)為試點(diǎn)，進(jìn)行覆蓋采氣全業(yè)務(wù)的源頭數(shù)據(jù)采集體系化建設(shè)和采集平臺新技術(shù)研究，為第三階段建設(shè)奠定基礎(chǔ)。第三階段為油氣源頭數(shù)據(jù)采集整合優(yōu)化和提檔升級階段。進(jìn)行油氣源頭數(shù)據(jù)采集管理的優(yōu)化整合，構(gòu)建“采、存、管、用”四層體系架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)油氣藏業(yè)務(wù)的源點(diǎn)數(shù)據(jù)采集、貼源數(shù)據(jù)匯交、數(shù)字化數(shù)據(jù)采集接入的統(tǒng)一管理。

三、工作進(jìn)展

（一）第一階段建設(shè)情況

2015年至2018年，完成第一階段采油業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集建設(shè)工作。建設(shè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用邏輯分離，改應(yīng)用驅(qū)動的建設(shè)模式為數(shù)據(jù)驅(qū)動建設(shè)模式，構(gòu)建統(tǒng)一高效的一體化數(shù)據(jù)采集平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源點(diǎn)唯一采集、完整采集、高質(zhì)采集、共享應(yīng)用，并逐步替代采油單位在用系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能。建設(shè)原則是數(shù)據(jù)源頭唯一采集、采集快速便捷捷、質(zhì)量源頭控制、數(shù)據(jù)與應(yīng)用脫離、數(shù)據(jù)共享方便。建設(shè)步驟是先在大慶油田第四、五和九采油廠試點(diǎn)成功后在全面推廣，先實(shí)現(xiàn)油水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)源頭采集在擴(kuò)展地面站庫運(yùn)行業(yè)務(wù)。

系統(tǒng)以采油單位生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程為基礎(chǔ)，按照實(shí)體對象類型、數(shù)據(jù)發(fā)生崗位、業(yè)務(wù)事件特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，內(nèi)容覆蓋油水井、站庫、集輸?shù)葘I(yè)，可以實(shí)現(xiàn)采油生產(chǎn)源頭數(shù)據(jù)的統(tǒng)一完整采集和存儲。同時(shí)，配套建設(shè)了數(shù)據(jù)采集質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集與質(zhì)控為一體，支持手工錄入、手持器采集、數(shù)字化采集及專業(yè)解釋等多源異構(gòu)的油氣生產(chǎn)數(shù)據(jù)的解析、加載，實(shí)現(xiàn)采油單位基層崗位生產(chǎn)數(shù)據(jù)的一次完整采集。為滿足不同用戶的數(shù)據(jù)需求，系統(tǒng)可以面向不同應(yīng)用實(shí)體提供多樣化的數(shù)據(jù)共享服務(wù)，實(shí)現(xiàn)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(guān)自建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)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(gè)小隊(duì)全面推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了油水井和站庫生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)在源頭的一次采集和充分共享，重復(fù)采集、錯(cuò)誤采集、交叉采集等現(xiàn)象得到有效控制?；鶎有￡?duì)油水井生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)采集效率提升近1倍（如表1基層采油隊(duì)資料錄取用時(shí)表所示），測試資料數(shù)據(jù)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(qiáng)度，同時(shí)也為大慶油田開發(fā)數(shù)據(jù)一體化應(yīng)用和油田區(qū)域湖建設(shè)奠定了良好基礎(chǔ)。

（二）第二階段建設(shè)情況

2019年至2021年完成第二階段采氣業(yè)務(wù)全鏈條源頭數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集建設(shè)工作。建設(shè)目標(biāo)是建成“以業(yè)務(wù)模型為基礎(chǔ)、以統(tǒng)一平臺為支撐、以統(tǒng)一服務(wù)為延展”的采氣業(yè)務(wù)一體化采收體系。以采氣分公司為全面應(yīng)用為基礎(chǔ)，逐步推廣到第七、九和十采油廠等伴有采氣業(yè)務(wù)的生產(chǎn)單位。業(yè)務(wù)范圍包括13個(gè)采氣業(yè)務(wù)領(lǐng)域（如圖1采氣源頭數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)體系架構(gòu)圖所示）。井設(shè)計(jì)主要包含井位設(shè)計(jì)、井位測量、鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)、鉆井工程設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；鉆具組合、鉆井液及鉆井時(shí)效數(shù)據(jù)、固井、完井施工設(shè)計(jì)及完井?dāng)?shù)據(jù)等。地質(zhì)錄井主要包含井位復(fù)測數(shù)據(jù)；鉆井液（熒光）錄井?dāng)?shù)據(jù)、氣測錄井?dāng)?shù)據(jù)、巖屑錄井?dāng)?shù)據(jù)、巖心取心及樣品數(shù)據(jù)；油氣顯示數(shù)據(jù)及鉆遇層地層及斷層數(shù)據(jù)等。測井工程主要包含測井解釋成果數(shù)據(jù)等。井下作業(yè)主要包含井下常規(guī)及大型施工工序數(shù)據(jù)、完井?dāng)?shù)據(jù)、完井管柱及套管數(shù)據(jù)等。試氣試采主要包含試氣施工數(shù)據(jù)、分析化驗(yàn)數(shù)據(jù)及試氣成果數(shù)據(jù)等。氣藏地質(zhì)主要包含氣藏構(gòu)造、儲層、地層等地質(zhì)研究數(shù)據(jù)；氣藏單井鉆遇層、小層解釋成果數(shù)據(jù)等。采氣生產(chǎn)主要包含生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)動態(tài)等數(shù)據(jù)。采氣工程主要包含機(jī)采設(shè)備、計(jì)量設(shè)備、集輸管網(wǎng)、生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)等。動態(tài)監(jiān)測主要包含剖面監(jiān)測、井下技術(shù)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(shù)據(jù)等。分析化驗(yàn)主要包含地層水分析、天然氣分析、三甘醇分析、天然氣露點(diǎn)等。地面工程主要包含站庫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、站庫運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)等。生產(chǎn)保障主要包含電力、車輛等公共設(shè)施生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)。

面向采氣生產(chǎn)單位，研發(fā)了源頭數(shù)據(jù)采集功能286個(gè)，覆蓋了5類崗位6個(gè)專業(yè)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)崗位數(shù)據(jù)在源頭的一次、完整、準(zhǔn)確采集入庫。面向服務(wù)公司，研發(fā)了基于業(yè)務(wù)驅(qū)動的貼源數(shù)據(jù)匯交功能96個(gè)，建立了6大類資料匯交管理流程，實(shí)現(xiàn)了匯交任務(wù)下達(dá)、資料匯交、跟蹤監(jiān)控和匯交考核的全流程閉環(huán)管理?；跀?shù)據(jù)訪問服務(wù)技術(shù)，研發(fā)了支持定制化開發(fā)的數(shù)據(jù)服務(wù)總線，面向不同應(yīng)用群體提供多樣化的數(shù)據(jù)服務(wù)，建立按需定制的數(shù)據(jù)配送和抽取機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)服務(wù)的流程化管理。建立了主題式業(yè)務(wù)應(yīng)用接口，為油田開發(fā)各專業(yè)提供了便捷的數(shù)據(jù)服務(wù)。同時(shí)，為促進(jìn)勘探開發(fā)一體化協(xié)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(shí)體對象，設(shè)計(jì)主數(shù)據(jù)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(shè)備、井筒、管線等9類數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了主數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化管理，為勘探開發(fā)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的一體化管理奠定了基礎(chǔ)。

同時(shí)，為提升前端數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，在本階段探索開展了元數(shù)據(jù)管理建設(shè)工作。在業(yè)務(wù)元數(shù)據(jù)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(wù)字典成果入庫，包括業(yè)務(wù)域6個(gè)，一級業(yè)務(wù)28個(gè)，二級業(yè)務(wù)69個(gè)，三級業(yè)務(wù)92個(gè)，四級業(yè)務(wù)59個(gè)，業(yè)務(wù)活動632個(gè)，動態(tài)監(jiān)測業(yè)務(wù)活動數(shù)據(jù)312項(xiàng)，井下作業(yè)業(yè)務(wù)活動數(shù)據(jù)739項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)域、業(yè)務(wù)流程、業(yè)務(wù)活動、活動數(shù)據(jù)四項(xiàng)核心數(shù)據(jù)的在線協(xié)同管理。在模型元數(shù)據(jù)管理方面，完成了1個(gè)源數(shù)據(jù)存儲標(biāo)準(zhǔn)模型，1個(gè)數(shù)據(jù)匯交物理模型的集中管理，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫模型的統(tǒng)一集中管理，包括表、視圖、存儲過程、函數(shù)等數(shù)據(jù)庫對象的管理。在質(zhì)量元數(shù)據(jù)管理方面，完成了質(zhì)量元數(shù)據(jù)入庫288條，涉及油藏地質(zhì)、生產(chǎn)監(jiān)測、鉆井工程三個(gè)專業(yè)，為數(shù)據(jù)質(zhì)量管理提供統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的數(shù)據(jù)檢查規(guī)則參考信息，可使數(shù)據(jù)操作人員對質(zhì)量數(shù)據(jù)的各種屬性有更加深入的理解，為進(jìn)一步使用和管理質(zhì)量數(shù)據(jù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

目前，系統(tǒng)已在采氣分公司三個(gè)作業(yè)區(qū)25個(gè)班組和地質(zhì)研究所全面上線應(yīng)用，建立了完備的采氣源頭數(shù)據(jù)一體化采收體系，實(shí)現(xiàn)了鉆、錄、測、試、生產(chǎn)和地面運(yùn)行等13類采氣業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集和共享應(yīng)用，數(shù)據(jù)采集效率更高，覆蓋面更廣，共享更流暢。前線生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集錄入時(shí)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(qiáng)度。

（三）第三階段準(zhǔn)備工作

按照整體工作規(guī)劃，計(jì)劃在2023年至2024年開展油、氣源頭數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集系統(tǒng)有機(jī)融合、優(yōu)化提升工作。在數(shù)據(jù)層面，基于中國石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)模型（EPDM）以及油田開發(fā)數(shù)據(jù)模型，參考中國石油數(shù)據(jù)湖建設(shè)規(guī)范，設(shè)計(jì)大慶油田統(tǒng)一的主數(shù)據(jù)管理模型和源頭數(shù)據(jù)存儲模型，并深度整合油氣數(shù)據(jù)資源，為建設(shè)基于統(tǒng)一主數(shù)據(jù)的勘探開發(fā)源頭數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理奠定基礎(chǔ)。在業(yè)務(wù)層面，基于第一階段采油源頭數(shù)據(jù)和第二階段采氣源頭數(shù)據(jù)建設(shè)成果，按照統(tǒng)一的油田開發(fā)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，整合油田生產(chǎn)動靜業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，全面覆蓋采油業(yè)務(wù)源頭數(shù)據(jù)和服務(wù)公司貼源數(shù)據(jù)，建立涵蓋油田各生產(chǎn)單位和服務(wù)公司的油氣開發(fā)全業(yè)務(wù)域的數(shù)據(jù)采收體系，實(shí)現(xiàn)油田業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的一體化統(tǒng)一采收管理。在技術(shù)層面，結(jié)合大慶油田數(shù)據(jù)湖建設(shè)要求和各專業(yè)對數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求，深度優(yōu)化采集平臺技術(shù)架構(gòu)，提高采收效率，大力提升數(shù)據(jù)服務(wù)支撐能力，改善用戶體驗(yàn)。在管理層面，編寫配套的各項(xiàng)管理規(guī)范和制度，保證源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的可持續(xù)化運(yùn)轉(zhuǎn)。擴(kuò)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(yùn)維管理成本。

通過第一、二兩個(gè)階段的建設(shè)，大慶油田源頭數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集建設(shè)工作取得了一定成效，數(shù)據(jù)采集效率更高、存儲質(zhì)量更好，員工勞動強(qiáng)度大幅降低，助力了大慶油田“油公司”模式改革。但在建設(shè)過程中也出現(xiàn)了一些問題或者不足，需要在第三階段建設(shè)過程中加以注意或者解決。一是要建立協(xié)同、順暢、高效的運(yùn)維體系，徹底解決長期運(yùn)維所需要的人員和資金問題，避免以項(xiàng)目養(yǎng)項(xiàng)目現(xiàn)象。二是要解決數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)多、同一標(biāo)準(zhǔn)不同版本共存的問題，并建立完善的標(biāo)準(zhǔn)修訂體系，避免各單位、各層級數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一致，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集共享不暢。三是要優(yōu)化整合數(shù)據(jù)流程、提檔升級平臺架構(gòu)，真正解決主數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、時(shí)序數(shù)據(jù)對接等技術(shù)問題，避免數(shù)據(jù)鏈脫節(jié)。

四、結(jié)語

源頭數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集建設(shè)工作是一項(xiàng)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、持久性工作，是大慶油田實(shí)現(xiàn)“數(shù)字油田、智能油田、智慧油田[3]”的一項(xiàng)重要工作，意義重大、影響深遠(yuǎn)。這需要我們油田信息化工作人員要腳踏實(shí)地、堅(jiān)持不懈地開展基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)工作，為油田科研和生產(chǎn)決策提供及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)支持，這樣才能使數(shù)據(jù)的資產(chǎn)價(jià)值得到充分體現(xiàn)，才能使其在油田開發(fā)建設(shè)過程中發(fā)揮更重要作用。

參考文獻(xiàn)

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[3]王煥躍，沈竺霖，管尊友.高寒地區(qū)老油田生產(chǎn)信息化建設(shè)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(zé)任公司開發(fā)事業(yè)部）