油田信息化建设的关键技术及应用效果评价

2018-12-08仲庭祥王娟娟王海国孟繁平

中国管理信息化 2018年10期

关键词：油田信息化生产

仲庭祥，李敏，王娟娟，张莉，王海国，孟繁平，靳笋

（中石油长庆油田分公司，西安 710018）

1 油田信息化建设的关键技术及应用

1.1 物联网技术

物联网技术，指的是利用射频、传感、通信等科学技术，来实现对油田、物资、仓库、设备和人员等方面的全面感知，以有效完成对生产资料、设备状态等方面的实时监控，从而进一步提升油田生产决策的准确度。该技术的应用领域主要包括以下几个方面。

（1）诊断油田生产。利用自动功图测量仪等机器设备，来实时监控油田的工作情况，判断油田的生产是否平衡合理，帮助调整油田的生产，以实现节能减排、提高生产率，从而达到安全生产的目的。

（2）管理机器设备。利用SCADA系统，可以详尽地获取自动化设备的编码和在线管理机器设备的实际运行状态，还能够及时地排查、解决机器故障问题，切实提高设备的维修效率和使用周期。

（3）智能化视频监控油田。通过SCADA系统和视频设备的结合工作，能够实时监控油田的全部情况。同时，能够完善视频的报警功能，一旦出现问题，实行灯光与语音的双重通知、预警。

（4）运用电子标签。由于油田的生产、工作环境比较复杂，常规的电子标签难以维持较长时间的使用寿命。通过研制，不仅可以使电子标签适应高温、低寒、高压，腐蚀等复杂多变的工作环境，还可以无限延长其使用周期。

1.2 云计算技术

云计算技术，指的是应用虚拟化、云安全等关键技术，构建油田的资源构建云，完善工作流、中间件等一系列功能性服务，优化基础平台的云环境，从而形成油田的专业性应用云和综合性应用云，以达到各类软、硬件信息资源集中部署、共享运用的目的。

油田生产一般具有混合性需求，所以该项技术的应用领域主要有以下几个方面。第一，动态采集硬件的信息资源。比如：实时获取CPU、GPU、内存等硬件资源的动态信息内容，构建资源信息的大数据库等。第二，统一调度实体资源与虚拟化资源。根据应用资源的具体需求，制订科学合理的方案，以实现统一调度虚拟化资源及实体资源的目的。第三，均衡负载。比如：开发某项在线迁移技术，有效提高工作的实际迁移效率；分析资源饱和的方法，完善整体性的评价技术；考虑应用的实际需求和负载变化，实施负载均衡技术，以实现各部分应用资源间的动态化调整。

1.3 大数据技术

在物联网条件下获取的油田生产数据、油田本身及周边环境的地质信息、油田资源储藏的模型化数据、专家学者的经验数据等，都属于油田大数据的范畴。如今，正是智能信息化时代，油田的生产工作也必须要运用大数据技术，以更好地完成油田的建设任务。

油田大数据技术的应用领域主要包括以下几个方面。第一，根据油田的实际指标，全方位、多角度地感知油田的生产情况，再通过收集地面环境的信息和地下环境的各类数据，实时监控油田的勘探、开采情况。第二，整合集中并综合性分析不同类型的数据信息，能够更快地发现可能存在的生产弊端，从而能够更好地改善油田的实际生产状况。第三，运用大数据技术，不仅能够迅速地从庞大的信息资源中获取需要的数据，而且还能根据不同的应用需求，智能且高效地完成数据的搜索工作。第四，通过运用大数据技术，还可以有效管理油田勘探、开采等各个方面的信息资料。

1.4 动态模拟技术

在油田信息化建设的过程中，运用到的动态模拟技术主要体现在以下三个方面。

第一，数字化盆地、油藏模拟技术。技术人员可以通过多维表征技术，来获取并动态描述数字化盆地，以及形成油藏的整个构造史、流体演化史，应力场演化史等，为系统地研究、评价盆地、决策的实际勘探、开发空间提供技术支持。该技术能够分析多种类型地质体的岩体、地层、断层的构造，从而进一步实现对油藏状况综合特征、油田地下水淹状况、剩余油藏分布的分析。

第二，油田生产的动态模拟技术。通过构建油田机器设备运转的开采、供电、供水等能源高消耗项目的分析模型，对油田生产进行动态模拟，并根据模拟情况合理地调整相关的生产参数。对于机械开采、用电供应、交通运输等能源高消耗项目，该技术能够制定系统化的综合模拟内容，统筹各方面的运行指标和组合参数，以实现节能减排、优化生产的目的。

第三，油田生产、经营的动态模拟技术。技术人员通过运用该技术组建资金、财务、人力等经营方面的分析模型，能够更加直观、多角度地把控整个企业的实际运营情况。同时，企业通过运用该技术能够构建运行预警系统，依据企业经营管理的各项指标，实时监控、诊断企业的经营情况，完善经济运行状态下的动态预警功能，并及时发现并解决经济运行过程中可能存在的问题或矛盾，从而有效提高企业的经济效益。

1.5 智能生产技术

智能生产技术，指的是通过构建油田各个生产环节之间的数据统计模型，完善数据信息一体化，并结合油田的实际生产情况，以达到诊断故障、预警异常、优化参数的目的。

智能生产技术的具体应用主要体现在实现油田智能成藏方面。第一，基于油田的地质状况，构建地质框架模型，充分利用断层、岩体、层位等方面的研究成果，结合现有的地质环境认识，构建更加精确的地质框架模型。第二，通过运用大数据的混合型建模方法，构建易于分析油气运移情况的网格状数据模型。第三，利用混合型模型的输导参数要素，进行油田的分析研究。运用层位约束式的空间插值型方法进行研究，将获取的参数要素安置于框架模型或网络模型之中，有利于计算出油田的实际输导能力。第四，借助优势化的运移路径，进行智能化的预测研究。秉承着动力与阻力差最大的基本原则，计算并遴选出油气运移的最佳方向及路径。第五，借助优势化运移路径，进行可视化方法的研究。通过分析油气在二维平面和三维立体空间中可能出现的运移路径，找到油气运移的最佳路线。

2 油田信息化建设关键技术的应用效果评价

2.1 提升油田生产的决策能力

油田信息化建设的全面落实，必然以实时收集整体大数据资料为基础。技术人员依据标准化的算法原则、同一性的对比口径，来构建集勘测、开采、财务、人力资源安排等专业性综合指标于一身的数据、统计、分析和预测模型，以达到对业务情况和经营、管理指标的自动化统计分析，包括动态化预警工作。相关技术还能进一步完善自动化工作处理系统、模拟分析系统、动态预测系统等，有助于提高油田生产系统的优化分析能力，再通过建立涵盖知识数据库、专家指导系统等业务功能模型，实时地收集、整理、分析相关的数据信息，有助于提升整个油田的生产、决策工作的能力与水平，从而真正实现应用油田信息化关键技术来优化管理整个油田生产的目的。

2.2 保障执行力的全面落实

技术人员根据国际流程地图框架的基本原则，结合最先进的业务流程方面梳理知识理论，制订出“流程切入、纵横联结、平滑过渡和全面适应”的综合性策略，并依据“严密管理、高效运行”的工作原则，系统且分层级地梳理整个业务流程，优化调整整个管理流程体系，以形成更加全面、完备的流程管理系统，保障执行力的全面落实。同时，在此基础之上，技术人员将调整过的规范化业务流程迁移至智能应用系统中，利用系统平台实时监控整个业务的运行情况，通过明确职责分工制度，实现透明化业务交接，通过制定相关的业务执行规范，切实提高业务的执行力。

2.3 创新油田的管理工作

油田信息化建设的全面推进，不仅在于对某一项关键技术的应用，更重要的是集成多项关键技术的综合结果。管理人员通过应用相关技术能够规范业务执行、管理运作、流程操作，进而构建动态化、规范性的业务流程体系和管理工作体系。同时，管理人员还可以充分利用远程监控系统等技术手段对油田生产现场进行统一管理与集中操作，使油田管理人员的视线可以达到生产第一线，真正做到将整个油田生产的运转动态“尽收眼底，了然于心”，打破了以往层层落实、逐级上报的传统运行模式，为油田的生产、管理工作带来了技术上的革新，为优化企业的组织结构创造了良好的先决条件。此外，技术人员通过利用油田信息化建设关键技术能够构建远程监控系统，方便工作人员对各项设施进行统一管理和故障排查。管理人员可以借助远程监控系统实时监控油田的开采进度，及时地做出计划调整，以避免对生态环境造成破坏。