智能化油气田建设关键技术与应用

（中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第六采油厂，西安 710012）

0 引言

现阶段，我国油气田开发难度不断增加，原有的专业划分模式已经很难满足如今我国油气田开发工作开展的实际需求，这就需要优化创新油气田勘探及开发工作理念。近几年，我国科技水平不断提升，油气井数字化工作的开展也已经进入了一个新的阶段，很多公司陆续推出了智能化的油气田建设技术，并且在实际应用的过程中取得了较为理想的效果。

1 智能化油气田的概念及特点

1.1 智能化油气田的概念

智能化油气田是油气田勘探开发进入数字化时代的重要体现，可以有效优化以往勘探形式，使得油气田的勘探及评价质量更高，有利于进一步提升企业的产量及经济效益。目前来看，智能化油气田在实施应用的过程中，主要包括实时监测、模型建立、决策实施3 个阶段。对于智能化油气田来说，其更加重视对数字化资料的实时采集，然后利用网络计算机技术将其集成在模型中，依靠核心系统及时作出决策，研发选用新型技术措施，这样可以有效控制油气田开发生命周期［1］。

1.2 智能化油气田的特点

对于智能化油气田而言，其研发主要借鉴了航天航空技术以及汽车工业生产运行与管理系统的工作理念，同时，智能化油气田的理念与现代汽车发动机较为类似，属于一个相对封闭的系统，其中有大量传感器相互连接，通过这种方式来实现对数据的模拟以及接受，从而对模型进行优化调整，使工程师开展油气田建设操作时可以有效提升燃料有效性。在上述工作理念的引导之下，智能化油气田的实施有了切实的基础。如果对智能化油气田的主要特征进行概括，大概可分为时效、协同、持续3 个部分。也就是说，智能油气田可以在第一时间做出相应的方案决策，并且实现多个部门之间的相互配合，使得工作流程呈现出了闭环的特征。首先，时效性特征。对于智能化油气田的监测工作模式来说，主要是对整个生产过程进行动态化的监测，从而为决策者提供动态化的模型，及时优化各个工作环节。不同的油气田开发项目,模型数据也存在较大不同，监测系统可以实现按照时、分、秒的层次获取高频数据，这也使得数据分析更加及时［2］。同时，监测系统的设置也建立起了更加完善的油气田流动模型，使得各种数据的获取更加及时，有助于油气田开发工作的有效开展。其次，系统一体化特征。对于智能化的油气田来说，实现了整个系统的协同一体化运作，与传统的油气田开发方式相比，其在技术水平上有了明显的提升，实现了远程实时控制及实时技术共享，这样更加有利于实时修正决策。开展管理工作时应用的是闭环式管理模式，实现了各个环节的紧密结合，将勘探、开发以及管理有效结合，从而形成了一个紧密协同的项目组［3］。最后，持续性特征。智能化油气田的持续性特征的体现最为明显，将实时监测、模型建立以及决策实施贯穿于油气田开发的整个生命周期，使得开发工作开展更加顺利，也使得油气田勘探与开发的综合经济效益得到保证。

2 智能化油气田建设要点

2.1 明确智能化油气田发展途径

智能化油气田的建设为我国油气田开发行业今后的发展提供了新的途径，价值链中的实时监测以及模型建立工作在实际展开的过程中都会涉及多个方面，并且主要强调对系统的整体优化。与传统的油气田开发技术相比较，智能化系统的资料更加具有集成性，有利于实现模型的修改及完善，这使得系统的自动化程度明显提升，同时促使企业实现油气田开发的经济效益最大化［4］。

2.2 确定智能化油气田核心

对于智能化油气田来说，其核心体现在模型系统的优化上，这是保证数据应用效果的关键。目前来看，油藏模型通常是在某一个特定时间点建立的，而对于智能化油气田计算机模型来说，主要是基于油田实际运行状态实时修改的，其具备较强的不确定性信息处理能力，并且可以实现对油气田生产指标的有效优化。数据是模型的基础，确定智能化油气田核心的时候应该充分意识到这一点。通常情况下，不同种类数据的来源往往也不一样，将其应用到油藏模型中后，可以与传感器、测井仪器结合，从而实时获取数据。对于智能化油气田来说，其计算机模型是在不断发生变化的，要求相关工作人员根据实际工作情况随时改进模型，这样可以使模型得到持续性更新［5］。工程师还应该建立起智能化油气田软件平台系统，通过这一系统实现对特定参数的修改，这样可以随时分析单井预测、油气田生产系统数据，从而在决策层获得想要的结果。

2.3 应用超低渗透油田集输工艺技术

超低渗透油田技术工艺技术也属于智能化油气田建设的要点，在对此项工艺技术进行实际应用的过程中主要涉及以下方面。一是丛式井单管不加热密闭集输工艺。此项工艺，主要是利用容器原油降凝降黏的特性来进行的，在很大程度上实现了在井口不加热的条件下进行集输操作，这也直接缩短了工艺流程，使得实际操作更加顺利。同时，此项工艺技术的应用节省了集输系统建设的投资，只需要原来投资额度的60%左右便可以完成系统建设。二是定时自动投球技术。此项技术在我国已经有了较为广泛的应用，主要是用于油田井场集油管道的清蜡作业。此种技术的应用实现了无人值班便可以进行自动投球以及收球操作，很大程度上降低了人力资源的利用，从而降低了工作人员的工作强度［6］。

2.4 提供智能化油气田的配套支撑

随着智能化油气田理念的不断落实，需要互联网行业的技术人员提供智能化油气田的配套支撑。例如，在进行数据采集及数据分析工作时会应用到的数据采集分析系统，还有远程监控系统及无线光缆传输系统。

3 智能化油气田未来发展趋势

智能化油气田在2000 年前后开始在世界范围内广泛应用，先后经历了智能井单一技术、油藏监测以及封闭式协同作业等多个阶段。现阶段，智能化油气田的发展已经取得了较多成果，光缆技术以及纳米技术的应用，使得智能化油气田的协同作用得到了更好发挥，很大程度上实现了闭环式油气藏管理，这也标志着我国智能化油气田的发展进入了一个新的阶段。从我国智能化油气田的综合发展趋势来看，今天的智能化势必会成为明天的常规化，世界上很多科研机构、公司以及大学都开始参与到智能化油气田项目的研究中，并且取得了阶段性研究成果，实现了对温度、压力、应力以及化学组分等多方面状态的动态化监测，这也使得最终决策更加科学。

4 智能化油气田应用实例分析——以长庆油田为例

长庆油田结合500 亿千克油气田建设目标制订了发展计划，在苏里格气田开发中，其对智能化油气田的应用主要体现在以下方面。

一是加大一体化集成装置的研发推广。随着一体化集成装置的开发及利用，标准化设计、规模化采购及模块化建设成为促进企业发展的重要途径［7］。在现有成果之上实现了对一体化集成装置类型的细致划分，并且完善了已有装置的型号以及系列。二是全面推进数字化建设工作。长庆油田开发在苏里格气田时，在地面工程中全面推进了数字化管理技术的落实，并且对应用领域进行了扩展。在保证老区数字化改造工作质量的同时，在油气田开发的过程中实现了对统一化信息管理平台的应用，并且优化了原有造价管理信息系统，使得物资的采购以及利用更加合理。

5 结语

整体来看，现阶段我国在智能化油气田开发领域的探索还处于初级阶段，并且我国的油气田呈现出多样性、复杂性的特点，开发、管理的时候往往会涉及多个环节步骤，复杂程度较高。实施智能化油田方案时，应该注意考虑现场的实际环境条件。一般情况下，可以先尝试应用半智能化的方式来开展油气田开发工作，试验成功之后逐渐扩大智能化油气田的应用范围，使得油气田开发更加具有持续性，有利于不断完善信息管理体系。