论文部分内容阅读
摘 要：数字油田展示了油气田开发将进入自动化、智能化、实时化、可视化的闭环新阶段。该文对数字油田的数据库建设的特点进行概述，并重点对油田数据库的设计思路和关键技术进行了介绍，最后展望了其发展前景。
关键词：数字化油田 数据库系统 遥测技术 集成管理体系
中图分类号：TE42 文献标识码：A 文章編号：1674-098X（2013）01（a）-00-01
数字油田的基本概念和发展方向就是将涉及油气经营的各种资产，通过数据采集、数据解释与模拟、提出并评价各种选项、执行等。数字油田的发展过程大致为20世纪90年代前，油田企业向电气化、自动化、机械化、智能化、信息化、可视化、数字化和集成化方向发展。20世纪90年代至世纪之交，ERP和电子商务的应用进入石油业，勘探开发可视化、一体化和智能井技术日趋成熟。从2005年开始，以美国达拉斯举行的石油工程师协会为标志，数字油田进入了发展阶段。
构建一个以数据库系统为核心的综合数据中心、并提供统一的数据服务能极大提升油田应用的信息化水平。该文从数字油田整体考虑，结合最新的信息技术的发展，提出了构建数字油田统一软件系统平台架构方法，以期对解决数字油田这样既庞大又复杂的应用系统环境下的软件架构问题起到一个抛砖引玉的作用。
1 油田数据库系统的特点及设计思路
1.1 油田数据库系统的特点
油田数据库系统需具备统一性、敏捷性、实时性和协同性等基本理念。因此，油田数据库系统应具有以下特性。
（1）油田数据库系统具有统一的规则（如标准、接口等），这是建设油田软件系统平台的基础，在此基础上方可支撑敏捷性、可扩展性等其他基本要求。
（2）油田数据库系统还应具备良好的敏捷性和可扩展性，以快速企业经营环境的变化做出反应，并适应企业新的应用开发与部署。
（3）油田数据库系统将油气整个勘探与开发过程设计为实时处理，并满足不同专业的工程师均能动态、快速地获取及共享数据信息，并及时掌握和控制油田全部生产过程和经济活动。
（4）油田数据库系统需具有协同性，其所创建的资源共享环境，应满足企业管理专家和专业技术专家方便灵活的协同工作。
1.2 油田数据库的设计思路
构建油田数据库涉及包括勘探开发生产及经营管理等专业的动态数据，应支持油田包括地质勘探、油藏分析、油气生产、经营管理等生产经营的各个方面，这些数据存储在不同区域、不同部门的异构数据库中。数据库要管理所有这些源数据层的收集、统计和转化，并明确各数据库数据的具体用途，进行数据来源信息的登记、抽取和净化等。因此，油田数据库整体设计思路首先是建立包括勘探地质库、勘探动态库、油田地质库、岩心图像库、采油工程库、油田动态库、油田开发库、实验数据库等在内的基础数据库，在此基础之上建立项目库，从而实现整个油田的数据管理。
2 油田数据库系统的关键技术
数字油田综合数据库的开发中，关键技术主要包括。
（1）可视化技术。包括油田综合勘探与生产数据的三维可视技术、虚拟现实技术等。采用可视化技术，利用空间分析能力对油田设备之间的逻辑关系进行分析，可对整个油田系统进行统一管理，使整个油田信息形成一个实时、动态、高效、互动、数据统一的系统。
（2）遥测技术。主要包括重力测量、地震监测、永久型地面检波器网络、电磁监测和永久型光纤井下检波器等。
（3）自动化技术。自动化系统大多以单项工程或单项生产过程的自动化为主，根据工艺技术和运行管理的要求，从满足生产工艺过程安全、经济运行的角度对仪表和自控系统进行设置，从而建立全油田自动化系统。
（4）数据管理、集成与挖掘技术。数据就是生命，对与油田数据库而言，这些数据经过层层质检后集中管理，研究人员提取数据并加载到研究系统中，就可进行后续研究工作。数据库体系运作包括多维数据的优选、集成、在线分析处理以及基于分层聚类分析的方法实现数据挖掘等。
（5）智能钻井与完井技术。随着地球上油田储量的减少，难动用油藏如隐蔽油藏、边际油藏等的开发日趋重要。目前，国内外的智能完井技术已经在大位移井、分枝井、水平井、边远井和水下采油树井及多层采油井和注水井等中。
（6）集成管理体系等。一个立足自主创新的科技管理体系，对油田的科技决策、组织实施、知识管理和环境支持四个系统均具有裨益。
3 油田数据库系统的前景
石油企业是一个多学科、多专业相互配合、相互渗透、协同攻关的知识、技术密集型企业，通过数字油藏、动态性、实时性、虚拟化油田和协同工作环境等方面展望，油田数据库的应用前景广阔。数字油田在未来的发展主要有以下应用前景。
（1）随着石油勘探开发逐渐进入二次创业时期，普遍存在于复杂地质环境中的剩余油气藏具有埋藏更深、更隐蔽、更难开采等特点。而数字油田具有全新的数字化作业方式，与传统的手工或半手工的工作方式相比，更能提高勘探开发能力并降低开发风险。
（2）创建油田数据库可以优化生产流程，大幅提升油田生产运行质量。油田数据库可以把复杂的地质情况和三维地形转换成可视、动态和可交互的三维图像。从而实现对监测油藏和井下动态可持续监测，并对混合产量进行分配，以保证油藏模拟最优化。对油田的设计井位和开发方案进行选择，确定钻井的轨迹，并发现剩余油藏和隐蔽油藏。
（3）油田数据库还可以促进油田改革的进一步深化，进一步提高油田经营管理水平。通过优化步骤，油田管理的规范化、处理一体化、经营管理的科学化、领导决策智能化均能实现，使油田管理水平、管理层次显著提高，增加了油田的整体效益，也提高了油田核心竞争力。
4 结语
该文对数字油田的数据库建设的特点进行概述，并重点对油田数据库的设计思路和关键技术进行了介绍，最后展望了其发展前景。数字油田是一个全新的理论体系，是信息化发展的高级阶段，其中数据库的建设是关键。推动油田数据库建设，必将为企业带来巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 何生厚，毛峰.数字油田-理论、设计与实践[M].科学出版社，2001.
[2] 张军华.数字油田要素分析、建设现状及发展展望[J].勘探地球物理进展，2007，30（1）.
[3] 王宏琳.石油勘探开发信息化—从数据处理到数字油藏[M].石油工业出版社，2001.
[4] 王会婷，王成敏.油田勘探生产管理系统的开发与应用[J].重庆科学学院学报（自然科学版），2010，12（1）.
关键词：数字化油田 数据库系统 遥测技术 集成管理体系
中图分类号：TE42 文献标识码：A 文章編号：1674-098X（2013）01（a）-00-01
数字油田的基本概念和发展方向就是将涉及油气经营的各种资产，通过数据采集、数据解释与模拟、提出并评价各种选项、执行等。数字油田的发展过程大致为20世纪90年代前，油田企业向电气化、自动化、机械化、智能化、信息化、可视化、数字化和集成化方向发展。20世纪90年代至世纪之交，ERP和电子商务的应用进入石油业，勘探开发可视化、一体化和智能井技术日趋成熟。从2005年开始，以美国达拉斯举行的石油工程师协会为标志，数字油田进入了发展阶段。
构建一个以数据库系统为核心的综合数据中心、并提供统一的数据服务能极大提升油田应用的信息化水平。该文从数字油田整体考虑，结合最新的信息技术的发展，提出了构建数字油田统一软件系统平台架构方法，以期对解决数字油田这样既庞大又复杂的应用系统环境下的软件架构问题起到一个抛砖引玉的作用。
1 油田数据库系统的特点及设计思路
1.1 油田数据库系统的特点
油田数据库系统需具备统一性、敏捷性、实时性和协同性等基本理念。因此，油田数据库系统应具有以下特性。
（1）油田数据库系统具有统一的规则（如标准、接口等），这是建设油田软件系统平台的基础，在此基础上方可支撑敏捷性、可扩展性等其他基本要求。
（2）油田数据库系统还应具备良好的敏捷性和可扩展性，以快速企业经营环境的变化做出反应，并适应企业新的应用开发与部署。
（3）油田数据库系统将油气整个勘探与开发过程设计为实时处理，并满足不同专业的工程师均能动态、快速地获取及共享数据信息，并及时掌握和控制油田全部生产过程和经济活动。
（4）油田数据库系统需具有协同性，其所创建的资源共享环境，应满足企业管理专家和专业技术专家方便灵活的协同工作。
1.2 油田数据库的设计思路
构建油田数据库涉及包括勘探开发生产及经营管理等专业的动态数据，应支持油田包括地质勘探、油藏分析、油气生产、经营管理等生产经营的各个方面，这些数据存储在不同区域、不同部门的异构数据库中。数据库要管理所有这些源数据层的收集、统计和转化，并明确各数据库数据的具体用途，进行数据来源信息的登记、抽取和净化等。因此，油田数据库整体设计思路首先是建立包括勘探地质库、勘探动态库、油田地质库、岩心图像库、采油工程库、油田动态库、油田开发库、实验数据库等在内的基础数据库，在此基础之上建立项目库，从而实现整个油田的数据管理。
2 油田数据库系统的关键技术
数字油田综合数据库的开发中，关键技术主要包括。
（1）可视化技术。包括油田综合勘探与生产数据的三维可视技术、虚拟现实技术等。采用可视化技术，利用空间分析能力对油田设备之间的逻辑关系进行分析，可对整个油田系统进行统一管理，使整个油田信息形成一个实时、动态、高效、互动、数据统一的系统。
（2）遥测技术。主要包括重力测量、地震监测、永久型地面检波器网络、电磁监测和永久型光纤井下检波器等。
（3）自动化技术。自动化系统大多以单项工程或单项生产过程的自动化为主，根据工艺技术和运行管理的要求，从满足生产工艺过程安全、经济运行的角度对仪表和自控系统进行设置，从而建立全油田自动化系统。
（4）数据管理、集成与挖掘技术。数据就是生命，对与油田数据库而言，这些数据经过层层质检后集中管理，研究人员提取数据并加载到研究系统中，就可进行后续研究工作。数据库体系运作包括多维数据的优选、集成、在线分析处理以及基于分层聚类分析的方法实现数据挖掘等。
（5）智能钻井与完井技术。随着地球上油田储量的减少，难动用油藏如隐蔽油藏、边际油藏等的开发日趋重要。目前，国内外的智能完井技术已经在大位移井、分枝井、水平井、边远井和水下采油树井及多层采油井和注水井等中。
（6）集成管理体系等。一个立足自主创新的科技管理体系，对油田的科技决策、组织实施、知识管理和环境支持四个系统均具有裨益。
3 油田数据库系统的前景
石油企业是一个多学科、多专业相互配合、相互渗透、协同攻关的知识、技术密集型企业，通过数字油藏、动态性、实时性、虚拟化油田和协同工作环境等方面展望，油田数据库的应用前景广阔。数字油田在未来的发展主要有以下应用前景。
（1）随着石油勘探开发逐渐进入二次创业时期，普遍存在于复杂地质环境中的剩余油气藏具有埋藏更深、更隐蔽、更难开采等特点。而数字油田具有全新的数字化作业方式，与传统的手工或半手工的工作方式相比，更能提高勘探开发能力并降低开发风险。
（2）创建油田数据库可以优化生产流程，大幅提升油田生产运行质量。油田数据库可以把复杂的地质情况和三维地形转换成可视、动态和可交互的三维图像。从而实现对监测油藏和井下动态可持续监测，并对混合产量进行分配，以保证油藏模拟最优化。对油田的设计井位和开发方案进行选择，确定钻井的轨迹，并发现剩余油藏和隐蔽油藏。
（3）油田数据库还可以促进油田改革的进一步深化，进一步提高油田经营管理水平。通过优化步骤，油田管理的规范化、处理一体化、经营管理的科学化、领导决策智能化均能实现，使油田管理水平、管理层次显著提高，增加了油田的整体效益，也提高了油田核心竞争力。
4 结语
该文对数字油田的数据库建设的特点进行概述，并重点对油田数据库的设计思路和关键技术进行了介绍，最后展望了其发展前景。数字油田是一个全新的理论体系，是信息化发展的高级阶段，其中数据库的建设是关键。推动油田数据库建设，必将为企业带来巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 何生厚，毛峰.数字油田-理论、设计与实践[M].科学出版社，2001.
[2] 张军华.数字油田要素分析、建设现状及发展展望[J].勘探地球物理进展，2007，30（1）.
[3] 王宏琳.石油勘探开发信息化—从数据处理到数字油藏[M].石油工业出版社，2001.
[4] 王会婷，王成敏.油田勘探生产管理系统的开发与应用[J].重庆科学学院学报（自然科学版），2010，12（1）.