基于大数据技术智慧油田的现状及发展思考

2019-01-16章绍龙

中国设备工程 2019年3期

章绍龙

（大庆油田信息技术公司物联网分公司，黑龙江大庆 163000）

随着时代的发展，信息技术与互联网技术都取得了快速的发展，在各行业中大数据分析技术得到了广泛的应用。而现代国际石油市场持续低迷，国际油价维持低位震荡，石油企业的生存空间被进一步压缩，企业的利润空间也越来越小。鉴于此，油田必须要本着降低运营成本、提升安全要素、坚持环保发展的基本原则，最终才能实现油田从勘探开发、生产作业、运营管理的等各个环节的科学化、透明化、智能化，而要想实现上述目标就必须要以现代信息技术为基本出发点，加强大数据分析技术在油田发展中应用的研究。

1 智慧油田

要想充分了解智慧油田就必须要进一步了解数字油田，而数字油田的起源是从数字地球开始的。数字地球是在上世纪的90年代末期，由美国当时的副总统戈尔提出来的，数字地球概念的提出在全球范围内引起了了巨大的轰动，这标志着数字地球正式成为了科学技术重点研究的一个课题。而我国现在火热开展的数字油田的概念，正是从数字地球的概念中的衍生出来。

在石油行业中数字地球最为直接的体现就是数字油田，是数字地球理论在实践中具体应用的直接表现，也是数字地球理论实践应用的一个重要分支。我国的石油行业已经经过了50多年的发展，在多年的发展过程中，也逐步形成了一套独特的运营管理理念以及科学的研究理念，而数字油田的相关理论的应用，要比数字地球的理论研究更形象、更具体，鉴于石油行业发展的特殊性质，也直接决定了数字油田存在的价值。而智慧油田则是在数字油田高度发展后形成的自动化、信息化、智能化的油田运营管理模式。

2 “大数据”的挑战及现状

我国多数的大型石油公司都是由多个二级石油单位所组成，油田的信息发展也从最初的分散逐渐向集中化发展，最终发展到复杂化的系统，并实现对油田全产业链上各个环节的应用系统的支撑，由此可见，在油田信息化的过程中，需要处理的数据非常巨大。从传统的历史系统转移现代的新系统，最后发展到集中化的系统管理，在这整个的过程中，会产生大量的数据转移以及设备投资，因此，我国油田在其信息化的发展过程中一直面临着 “大数据量”的挑战。

大数据技术中常常被提到的一个概念就是“数据中心”。中国石油集团总公司在企业的十一五规划中，对信息技术进行了总体规划，对各个下属二级油田企业的发展提出快速建设绿色数据中心的总体要求。从中石油集团公司的层面来讲，数据中心共分为3个层次。第一个层级是集团级的数据中心，主要包括北京的总部数据中心、北京主数据中心以及异地的灾备数据中心。其次是区域层级的数据中心，主要包括全国各大油田的数据中心，以及各地区级公司销售数据中心。中石油集团公司的大数据中心是一个非常庞大数据体系，在中石油内部专用网络的连接下，将集团公司下属的所有企业进行有效的连接，集团公司的数据中心与其下属的两个层级的数据中心之间，通过良好的协作与沟通，完成对中石油集团公司所有企业的生产、研发、制造等各环节的支撑。

而中石油集团公司下属二级石油企业作为我国整个石油系统数据中心重要的参与者与建设者，对我国石油系统大数据发展战略作出了巨大的贡献，随着我国多数油田数字化建设的不断完善，面对现代的大数据时代，油田的发展也要孕育出全新的发展目标。

3 智慧油田的现状

在油田的信息化建设过程中，人们首先想到的是油田信息化、数字化这些概念，但是对智慧油田却没有深入的了解。智慧油田与数字油田之间到底存在怎样的区别？信息行业的专家给出了这样的解释：油田建设追求的最终目标就是构建赢得智慧性油田，也就是说在油田的建设过程中要充分将现代先进的信息技术与相关的管理理念利用起来，从而构架一个全新的油田的智能化运行模式。智慧油田构建目标的实现，必须要让智慧油田的理念在油田的各个领域得到切实的执行。这样才能初步建立起智慧油田的相关概念，以及智慧油田的技术与管理的方案。智慧油田最终的目的就是要实现油田企业工作、业务流程、管理的全智能化。

智慧油田并不是单纯的数字油田的升级。数字油田的构建主要是利用当下的互联网技术，而在智慧油田的构建过程中，还要应用到云计算、物联网、大数据等先进的信息技术，甚至在未来还会将更多的新技术、新理念融入到其中。

智慧油田从产生到其具体的发展过程是一个动态变化的过程，智慧油田必须要持续性满足油田企业发展壮大过程中所有的实际需求。智慧油田具备了基本的可视性以及智能化等相关的功能模块，在此基础上，要实现油田企业全面的信息化，这样传统油田以手工作业为主的生产方式将会被计算机所代替，上述功能的实现，必须要求智慧油田具备知识库管理模块、专家决策模块等相关的系统，在这些子系统辅助下，油田的生产、决策将更加智能化，这样就能在油田企业的服务中深入的利用信息技术。

4 智慧油田的发展趋势

智慧油田理念的出现，其实是油田企业管理、生产信息化以及智能化的实际需求，也是数字化油田进一步发展的主要方向。在数字化油田的基础上，将实施监测、实施数据采集、实施数据分析、实时决策以及闭环管理等，应用在油田企业的勘探开发、生产开采、技术服务、油气储运等领域，并将油田的油藏、油井以及数据等相关的资产，通过统一的价值链串联起来，最终在油田实现全油田领域的数据以及知识共享，实现生产作业的自动化，实现油田科研技术工作的协同发展，实现油田生产智慧、决策管理的科学化与一体化发展，因此来提升油田生产决策的时效性，并最大程度上节约油田的运营成本。

在智慧油田的基础上，能让油田实现自动化与信息化的有机融合，并在油田的各个生产流程中将大数据、物联网、云计算等先进技术进行合理的应用，通过在油田的生产现场的油井内部、井口位置、计量间、油气站库等处，合理布置先进的传感仪器、控制装置、监测装置来实现油田生产现场状况的实时传感系统以及网络系统建设。在物联网基础上，油田企业的设备、人员、井场等都能实现信息以及数据的及时交换和通讯，并实现对油田生产各环节的状况识别、定位、管理的智能化。智慧油田模式下，油田企业的运营管理实现了可视化、集成化、协同化，这样企业的生产运营管理人员以及相关的科学技术人员能够根据实时的数据反馈，快速的识别生产现场状况的实时分析和判断，并通过在线模拟的形式，对生产现场状况的发展趋势进行预测，以便及时完成对生产现象的作业指导，并最终实现对生产现场的自动控制。在智慧油田的知识库以及专家系统中，油田领域的各个专业学科能够对油田的勘探开发进行综合评价分析，对油井的生产作业进行动态分析预测，对油藏进行深入的评估管理，并以数据模拟为基础，对油田的勘探开发部署、井位来论证、生产开采等各环节的决策管理给予足够的支持，并对油田的生产作业、勘探开发做出科学的预测，实现对油田产量的有效提升，并促进油田生产开发的最优化发展。

虽然智慧油田的实现能给油田带来巨大的发展机遇，但是就目前油田的发展状况来看，很多数字油田的基础设施建设不够完善，多数的设备要想实现信息化、智能化还需要进行重大的更改，因此，油田要尽快实现大数据中心为导向的基础设施建设，并不断挖掘和培养智慧油田所需的高尖端人才，这样才能更好的促进数字化油田向智慧油田的发展。