基于空间信息技术的数字油田框架体系结构

2016-11-26何绪林

北极光 2016年8期

文/何绪林

基于空间信息技术的数字油田框架体系结构

文/何绪林

随着信息科学技术的快速发展和经济发展的稳步前进，信息技术逐步广泛应用于社会的不同领域，信息化与网络化成为各行业数字化的重要基础手段。油田信息化最显著的特征就是油田的数字化。数字油田是综合运用地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GNSS）、网络、多媒体和虚拟仿真等高新科技手段，对油田的基础设施、功能、环境、空间特征等进行自动采集、处理、空间分析、显示、动态监测与管理和辅助决策支持的技术服务体系。本文阐述了数字油田的基本概念，探讨研究了基于空间信息技术的数字油田的框架体系结构，进而分析了数字油田相应的关键技术体系以及实现的功能，从而为我国实现数字油田提供技术支持。

数字油田；GIS； RS；虚拟现实（VR）；空间信息

随着信息科学技术的快速发展和经济发展的稳步前进，信息技术逐步广泛应用于社会的不同领域，信息化与网络化成为各行业数字化的重要基础手段。作为国家经济的支柱产业之一的石油行业，必须抓住数字地球、数字中国带来的巨大良好机遇，利用信息技术，对传统的产业结构进行信息化改造，实施数字油田建设。数字油田是石油企业增强国际竞争力，实现可持续发展的必然途径之一，是提高石油行业整体信息化水平的战略步骤之一。数字油田是综合运用地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GNSS）、网络、多媒体和虚拟仿真等高新科技手段，对油田的基础设施、功能、环境、空间特征等进行自动采集、处理、空间分析、显示、动态监测与管理和辅助决策支持的技术体系。数字油田提供给人们一种全新的油田规划、建设、管理和工作的理念与调控手段。尤其是GIS的空间信息综合处理能力与直观表现能力，在处理油田复杂系统问题时，能帮助人们更好地建立起全局观念与模拟直观感。但是，油田行业因其特殊专业的需求和空间数据的复杂性导致数字油田技术的研究与应用相对滞后，难以实现信息共享与交流，造成资源浪费。本文针对这些问题，提出数字油田的整体框架结构，建立实现其关键技术体系。

1　石油信息的特点

随着石油勘探开发手段的迅猛发展，新工艺和新分析方法的不断产生和完善以及勘探开发活动的持续进行，与石油勘探开发有关的数据量也正在以前所未有的速度急剧增长着。这些石油信息除具有一般信息的特性，如客观性、共享性外，还具有一些独特的性质。

1.1采集环境多样，数据时空跨度大

石油、天然气都是隐藏于海、陆深部的地下巨大流体资源，海洋、大陆、湖泊、戈壁都可能蕴藏有油气资源，信息采集环境多种多样。石油勘探长年累月都在进行着，数据采集的时间延续较长，采集的地点从海到陆、从湖泊到沙漠都有，时间和空间的跨度相对其他信息都要大。

1.2局域分布性明显

石油工业生产资源的主体如油井、物探、测线、油气水管线、地下构造、油气田、油田地面建筑都有空间地理属性，在局域上表现为分布式的特点，不可重叠，其属性也表现为多层次。石油信息的这种特点特别适合于分布式数据库的应用。

1.3数据量大

石油信息的采集手段多样，涉及钻井、测井、地震等，采集内容丰富，包含地质勘探、开发、油气工程等，采集时空跨度大，采集工作连续密集，这些都决定了石油信息的数据量是极其庞大的。

1.4图形、图像是石油信息的重要表达方式之一

图形、图例具有直观、明了、形象的特点，对于油气勘探工作，用图形、图像表达看不见的地下石油信息更具有文字不可比拟的优势。构造图、地震剖面图、地层剖面图、测井柱状图、油藏分布图、油气运移图等诸多图件都是石油勘探开发的基础图件。图形、图像在石油信息资源中占有很高的比例。如何将这些海量的、多源的、分布的石油信息合理地组织起来，科学地进行管理，有效地共享利用，为决策层提供方便快捷的服务，是石油行业长期备受关注的课题之一。数字油田的提出，为这一课题的解决提供了理论基础、框架设计、技术路线和实施方法。

2　数字油田的逻辑组成

数字油田是传统油田、计算机和空间信息（GNSS /GIS / RS）等技术发展与结合的产物，它涉及的理论与技术都是当前信息技术发展的前沿。数字油田是油田科学技术与信息科学技术、空间科学技术等现代科学技术交融的前沿，它涉及的大部分理论、技术、数据和应用都与现有的直接相关。它不仅需要全新的理论、技术和应用，更为重要的是，数字油田是从更高的层次整体的和一体化的角度来集成和应用先进的理论和技术，从而为油田信息化与现代化建设提供全面的服务。

数字油田系统逻辑组成是实现数字油田的基础，作用是为总体设计数字油田系统提供基本结构。为了实现系统的总体目标，概括性地表现系统各要素的相互联系，描述系统与各个要素的功能以及各要素间的信息交换等。