海洋石油工程的信息化及发展趋势

中国海洋石油总公司工程建设部综合处

海洋石油工程的信息化及发展趋势

崔毅中国海洋石油总公司工程建设部综合处

随着计算机和信息化技术的快速发展，信息技术在海洋油田管理和勘探开发中逐步得到应用。“数字海油”是采用虚拟化技术，建立海上油田真实模拟，建立工程设施资料与模型的关联，实现电子化管理，直观展示海洋油田设施和设备实时生产数据，保证海洋油田勘探和开发过程的高效率和低成本。海上石油开采和集输的数字化信息化平台建设是世界各国正在研发的项目，其功能主要是依据海上集输的现状，以信息收集层、信息存储层、集输调度层和服务管理层等四个层次的结合，实现海上油田集输平台的数字化。

海洋石油；数据采集；网络联接；ERP；管理

随着计算机和信息化技术的快速发展，信息技术在海洋油田管理和勘探开发中逐步得到应用。从技术发展的前景来看，工程信息化系统将是海洋油田勘探开发和管理中重要的系统工程。从实践中可以看到，工程信息化系统能提升海洋油田的现代化管理水平，增强海洋油田企业的综合实力，信息化系统有助于海洋石油企业建设与发展[1]。

1 信息化的应用

1.1 自动采集数据

很多海洋石油大公司在石油的勘探开发、油井及平台的建设管理、海上石油的输送等方面都实现了自动采集数据，实时传输数据，即时矫正数据，以保证数据的可靠性。利用网络将公司内各部门连接起来，可以将数据共享于其他分公司。为保证数据的可靠，这些海洋石油公司对信息的实时性、标准化要求严格[2]。

1.2 多专业人才共同联合决策

海洋油田勘探开发管理系统不仅需要信息技术方面人才，也需要电气、机械、安全、海洋地质、企业管理等方面的人才，把所有相关专业的人才集中到一起，集中各专业的知识，集思广益，充分发挥各方面专业人才的聪明智慧，才能提出科学合理的决策，建设一个实用、有效的信息化管理系统[3]。

1.3 普及企业网络连接

国际大型海洋石油公司都建立了自己的专用网络，一方面在企业内部实现数据的共享；另一方面实现内部局域网络与外部Internet网络的连接[4]。利用网络和信息技术建造一个拥有实时的综合性的大型数据库，可为海洋石油企业的优化生产、物流管理、安全管理提供全方位的数据支持。

1.4 采用ERP实现高效管理

ERP系统在信息技术的基础上，以科学化和系统化的管理模式，为员工及决策层提供生产运行手段和决策依据。利用ERP系统对海洋油田勘探开发进行管理，可以从供应链上管理海洋油田勘探开发中的物资采购、物流配置。

2 信息化发展的现状

在国内海洋石油信息化发展方面处于领先地位的是中国海洋石油总公司（以下简称中海油）。中海油要求下属企业统一数据的标准、完善数据的管理体系。中海油通过实施工程信息化建设，有效提高了公司海洋油田勘探开发管理的工作效率与质量。自2009年启动工程设施数字化项目（EDIS）建设以来，共完成33座油井平台数字化和数据中心系统的建设；2012年还启动了“绥中36-1”整装油田数字化的建设。

绥中36—1油田是在我国近海海域发现的最大海上油田，采用“全海式”生产模式，即石油开采、油井勘探、原油的气水分离、原油的储运全部在海上进行。绥中36—1油田是我国油田信息化建设的“数字油田”试点。目标是以油田的开采、油气水分离、储运等工序整装数字化为标志，实现油田设施设备的全面数字化控制和管理，包括新建油井设施、在役的油井设施、油井的水下管缆、陆地终端链接的整套控制、管理系统的数字化。该工程信息化的特点是以生产运行、维护为导向，将工程数字化与设备、设施的完整性管理有机结合起来；该数据系统可以与其他生产系统进行数据共享，为海油工程设计、生产、安全环保等业务系统提供数据支撑。

3 发展趋势

3.1 数字海油推动海油管理现代化

“数字海油”是采用虚拟化技术，建立海上油田真实模拟，建立工程设施资料与模型的关联，实现电子化管理，直观展示海洋油田设施和设备实时生产数据，保证海洋油田勘探和开发过程的高效率和低成本。

在2012年6月举办的中国（北京）国际服务贸易交易会上，“海上智慧油田”作为“数字海油”建设中推广应用的典型代表，成为会场各方关注的焦点。为了实现海上通讯的信息畅通，就要建立起信息传输的“高速公路”。针对海洋石油开采环境，组织国内具有先进信息传输技术的供应商共同研发，实现小型化的TD-SCDMA专网系统，大大提高了海上平台之间和陆地的数据传输效率，以最经济的方式实现了海上平台组网、平台内能最大限度地利用现有传输线路。

3.2 超远距离海陆微波通信

目前，全球海洋油田外部通信主要依赖卫星通信。随着海上油田业务的不断拓展，海洋油田勘探开发管理对通讯的依赖也不断增强，需建立海上与陆地之间的高速无线通信系统，提升海上与陆地之间的通讯数据传输速率。

2012年4月，中海油信息科技有限公司深圳分公司设计的超远距离海陆微波通信系统在南海东部开始试运行。海陆微波通信的试验地点选在广东珠海北尖岛与惠州海上油田，这两地直线距离相隔117公里。经过一个月的反复试验，数据传输速率达3.2MB/s，达到30M的带宽，解决了卫星通信传输率较低、带宽较窄等技术难题。

3.3 GPRS无线网络

海洋油田勘探开发工作往往环境很恶劣，海浪、雷击、台风、地震等灾害随时发生，解决这个难题可依托GPRS/GSM传输系统。海洋油田油井数据GPRS传输系统主要由三部分组成。

（1）油井信息收集终端。油井信息收集终端可把现场检测的井泵载荷、电机电流、井口温度、井底流量等实时数据通过RS485串口传送给GPRS数据传输单元。通过移动通信公司的专用油田通讯网络的传输，以满足偏远地方的接入需求。

（2）GPRS数据传输单元。用GPRS数据传输协议可将终端采集到的数据及时传输到数据中心。

（3）数据监控中心。监控各采集终端数据情况，在出现异常采集时及时告警；还负责对采集到数据进行转换、效验、清洗。

3.4 数字化信息化平台建设

海上石油开采和集输的数字化信息化平台建设是世界各国正在研发的项目。其功能主要是依据海上集输的现状，以信息收集层、信息存储层、集输调度层和服务管理层等四个层次的结合，实现海上油田集输平台的数字化。

（1）信息收集层。传感器将海上油井和各集输站采集的实时监控数据上传至各子站，通过数据整合系统，将各子站汇总到信息存储层；该过程中同时对采集到的数据进行清洗、转换、效验，以保证入库数据的质量。

（2）信息存储层。采用高效、稳定的Microsoft SQLServer软件，建立平台统一的数据存储系统，一般包含了若干个数据库，如测井数据库、压缩机群数据库等，各数据库之间可以实现相互关联、信息共享，形成集输调度层可以使用的数据仓库。

（3）集输调度层。分析集输设备的温度、压力和流量等实时数据，及时全面地展示油井设备生产现状，为集输调度提供数据依据，将指令传送给传感器，传感器及时控制设备工作。

（4）服务管理层。该层是集输企业各种管理信息系统的集合，该层可以准确反映生产现状，实时追踪生产状况、从而可以辅助管理人员进行决策，以达到对资源的充分利用，进而获取海上石油开采和集输系统更大的经济效益。

4 结论

为实现海洋油田勘探开发管理的信息化和现代化，世界上较大的石油公司都建立起自己的信息化管理模式。我国海洋石油工程的发展方向与出路是要向这些先进管理企业学习，建立起自己的、规范的、信息化采集模式和先进的通信数据传输技术。

[1]李敏瑞．信息化系统在石油开采、集输工程中的应用[J]．中国电子商务，2013（10）：32.

[2]陈梦龙．石油工程信息化需求与发展建设[J]．信息系统工程，2013（1）：129-130.

[3]张三民．数字油田近在眼前——青海油田信息化建设纪实[J]．柴达木开发研究，2011（1）：4-7.

[4]孙维春．基于GPRS的制冷设备远程监控系统的设计与实现[D]．成都：电子科技大学，2011.

（栏目主持 李艳秋）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.004