智能油田综合性数据中心建设探究

2022-11-04李志红

中国管理信息化 2022年14期

李志红

（新疆油田公司数据公司，新疆克拉玛依 834000）

0 引言

油田数据中心的建设质量好坏直接影响到石油企业智能化、数字化转型效率和质量。现阶段，油田数据中心主要面临资源利用效率低下、油田勘探水平不高、基础设施建设故障频率高以及油田系统时效性差等建设问题，需要油田企业建设综合性数据中心来提供有效降低故障发生频率、信息保存、满足互联网技术（Internet Technology，IT）建设的发展需求、提高整体信息化水平和信息处理能力等功能。

1 油田数据中心建设现状

1.1 资源利用效率低下

油田数据中心系统是实现软件与硬件系统结合的综合性应用系统，该系统帮助我国油田企业平稳度过改革开放后的企业转型与发展期，但是该类系统软件存在不能根据企业的实际情况来调整主机设备和硬件设备、资源利用效率低下、使用成本高等问题。另外，我国许多采油厂的经营业务类型和开发项目功能存在相似之处，也就出现了系统功能重复建设造成的资源浪费和资源闲置问题。

1.2 油田勘探水平不高

智能油田要求云计算系统能够有效将软件设施与硬件设施结合，以满足油田勘探工作高质量、时效性强等新要求。但是，现阶段油田企业软件与硬件的结合水平并不能满足智能油田的新需求，而且在油田数据管理和资源配置上存在效率低下和资源浪费等问题，难以构建起软件资源和现有资源结合的远程可视化三维地质模型，整体勘探开发水平低下，占用了企业大量的工作时间、成本和资源。

1.3 基础设施建设故障频率高

以克拉玛依油田为例，其具有基础设施规模庞大、分散且建设基数大等特点。在基础设施建设初期，由于受到成本控制的影响，克拉玛依油田企业并未对数据中心系统进行备份设计，导致该系统在实际的运行过程中容易出现运行紊乱、突发性中断等问题，系统发生故障频率较高，对数据中心IT 基础设施的运行、维护、管理造成巨大的影响，如增加了运行成本、降低了设施可用性。

1.4 油田系统时效性差

油田数据中心建设受到传统企业工作环境与管理思维的影响，导致中间设施的使用需要经过立项升级、逐级审批、招标采购、设备到货安装和部署等复杂的审批程序和采购环节，复杂的操作流程增加了建设时间和成本。另外，油田业务本身会随着市场变化而不断发生改变，在建设中消耗大量时间和成本的硬件设施，其功能可能已经无法满足当下IT 基础设施建设工作要求。

2 智能油田建设综合性数据中心的现实价值

2.1 降低故障发生频率并进行信息保存

油田企业数据中心容易发生系统硬件和软件故障的主要原因是人为因素和自然因素的结合，系统硬件和软件出现故障会对数据中心IT 基础设施的运行产生消极影响。可通过综合性数据中心中数据库云平台的数据整合和存储功能，对油田企业生产、运输等环节产生的数据信息进行存储，有效降低系统硬件和软件故障带来的信息遗失等消极影响。

2.2 满足IT 建设的发展需求

油田企业数据中心IT 建设是智慧油田信息化建设的重要推动力。油田企业数据中心主要负责记录油田开采和运营工作产生的数据信息，信息数据在同步与传递过程中容易受到人为或自然因素的干扰，从而出现信息偏差。这需要油田企业建设综合性数据中心来提高整体信息化水平和信息处理与收集能力。建设综合性数据中心是满足IT 基础设施建设的发展需求和油田企业转型发展的必由之路。

2.3 提高数据存储及读取效率

现阶段，随着我国科学技术不断发展与进步，石油开采这一工作也开始朝着数字化的方向发展。可以说，智能油田是数字油田发展到特定时期的一个必然发展方向。在数字油田的基础上，综合性数据中心的建立可以帮助油田企业早日实现低成本和安全环保的建设目标，使油田的采收率得到进一步提升，最终实现油田的智能化建设。不过，从当前状况来看，我国油田企业在发展的过程中还存在一些问题，如资源浪费以及开采费用较高等，这些问题都会在一定程度上阻碍油田企业的发展。鉴于此，对油田企业来说，其需要及时建立起综合性数据中心，不断提升数据的存储与读取效率，实现对各类勘探数据的整合与处理，进一步提升油田数据的整体处理效率。

2.4 增加油田企业的经济效益

在信息时代背景下，各类数据资源的数量不断增加，如果能够对此类数据资源进行统一的管理与分析，将有效提升企业的决策能力，使企业能够获得更好的发展前景。对油田企业来说，建立综合性数据中心可以实现对海量数据的收集与整理，从而有效提升油田企业决策的准确性。一方面，这种综合性数据中心的建立可以更好地满足企业自身数据管理的要求；另一方面，通过数据分析工作的开展，油田企业能够对自身进行全面的审视，在今后的发展过程中对各类数据进行进一步的统筹与优化，有效提升企业的经济效益。

3 综合性数据中心建设架构

3.1 综合性数据中心建设目标和总体框架

随着信息技术的应用推广，油田企业朝着智能化方向转型发展，要求油田数据中心建设向着不断提高数据资源管理的集中化程度，打破空间和时间隔阂，建立数据资源统一、符合企业发展和资源优化配置要求的区域配置模式，实现高效化数据资源管理等目标发展。高效化、综合性油田数据中心主要包括4 个系统：安全管理系统、油田数据中台、高性能云平台、实时数据库。

3.2 综合性数据中心组成系统介绍

3.2.1 安全管理系统

油田企业数据中心作为企业信息存储与利用的重要场所，必须要建立健全安全管理体系，确保企业重要数据在全方位安全保护下提供数据信息应用服务功能。

首先，要在数据中心设第一道关卡——防火墙系统。作为当前诸多领域广泛使用的网络数据安全防护工具，可通过对数据中心网络信息进出口设立防火墙，对进入数据中心的网络信息进行病毒检查，防止数据中心内部网络系统受到病毒和黑客的侵袭。有访问权限的用户可不受到防火墙限制，在数据中心内部网络系统进行信息数据的查询与使用。防火墙能将未获得访问权限的用户阻挡在数据中心内部信息系统之外，防止油田企业数据中心的重要信息数据被窥探和盗取。

其次，设置第二道防线——安装杀毒软件。数据中心网络系统通过聚集大量的服务器来保证其运行的稳定性。如果出现病毒感染、黑客攻击服务器，可能会直接导致数据中心网络运行崩坏。可通过安装与防火墙配套的杀毒软件和病毒防范软件来有效防范外来病毒和黑客攻击、记录恶意攻击用户和要攻击的病毒目标等。病毒防范软件能够采用报警的方式，在第一时间发现病毒入侵后提醒操作人员进行杀毒，防止黑客和病毒入侵造成重要数据信息被篡改和泄露。

3.2.2 油田数据中台

油田企业数据中心需要对海量数据进行采集、计算、存储和加工等，而在油田企业数据中心建立数据中台能够有效降低油田企业系统功能重复建设和烟囱式协作的成本。在石油数据中心建立数据中台的主要流程如下。首先，需要建立数据中心管理框架和明确主体责任。可通过制定企业规章制度的方式建立统一的数据管理机构，明确数据中台数据生产和维护的负责人。其次，建立数据中心统一的数据信息标准，企业各系统和业务数据交换提供统一标准。数据标准应该以石油企业的实际运营情况和未来发展方向为出发点。再次，建立全量数据中心负责各生产环节和业务系统中的数据（包括结构化和非结构化数据）抽取。最后，对结构化或非结构化数据进行治理和清洗。需要追溯出现数据重复和数据质量问题的部门，并督促其在规定时间内进行整改。

3.2.3 高性能云平台

可建立高性能云平台来统筹油田企业数据中心的数据传输工作，为整体运行效率、管理效率、管理水平的提升提供系统支持。存储能力、整合能力、安全性是油田企业高性能数据库云平台建设的基本要求。①存储能力。首先，必须要保证云平台能够提供足够的结构化（生产数据和其他历史资料等）和非结构化数据（地质数据和井测量曲线数据等）硬盘存储空间，用于数据处理和数据计算。其次，必须要保证云平台存储智能化与容量扩大化相结合，防止出现云平台数据过多造成的存储损失和无法访问的问题。②整合能力。云平台必须要具备极强的数据处理和数据整合能力，在保证安全性的同时，不断推动数据采集和存储工作能够满足数据库集合的高标准。③安全性。必须要保证云平台和各数据库之间信息传递、存储、网络连接和运作等活动在安全稳定的环境下运行。同时，工作人员能够在完全开放的云平台中不间断、安全地获取信息资料。

3.2.4 实时数据库

可通过建立实时数据库减少油田企业领导层和数据中心管理者的数据查找时间，为企业决策和未来规划设计提供精准、直观、实时的数据。实时数据库作为性能好、吞吐能力和可靠性强的跨平台实时数据系统，主要负责对油田企业生产、运输等环节产生的数据信息进行自动采集、存储和监视，同时对各生产工艺环节产生的数据进行在线保存，并提供多种调度管理模块（工厂模型、设备运行管理、历史追溯等）。此外，实时数据库还能提供油田通信接口和其他系统业务接口，实现生产监控与调度管理或工业云端的完美融合。

4 智能油田综合性数据中心建设策略

4.1 加强顶层设计

为了进一步增强综合性数据中心在智能油田发展中的应用效果，提升油田开采的安全性，企业管理人员应该根据当前时代发展背景，从顶层设计的角度出发，对现有的各项制度进行完善，使综合性数据中心能够在油田的整体建设中呈现出一种更为标准化与制度化的趋势。在油田企业实际开展建设的过程中，综合性数据中心要作用于各个环节，对各类有效资源进行集中处理，使油田企业的发展目标能够更快实现。

4.2 进一步加强安全管理工作

在进行综合性数据中心构建的过程中，安全问题十分重要。但实际上，很多油田企业会忽视安全管理这一工作，导致一些安全隐患出现。油田开采这一工作本身是十分复杂的，在这一过程中开展安全管理工作也有一定难度。对此，在进行综合性数据中心建设的过程中，企业必须要及时建立起相应的安全管理与监督制度，以此提升工作人员的安全意识，使工作人员在开展油田生产等工作的过程中严格按照相应的流程，降低各类危险发生的概率，进一步提升油田企业的生产效率。除此之外，对油田企业来说，其也要科学开展员工岗前培训工作，使员工能够在实际操作的过程中严格依据流程进行，确保整个生产过程的安全性。