论文部分内容阅读
摘 要：随着社会经济的快速发展以及计算机技术的不断更新，全面到来的数字化时代正在不断地改变着社会的生产方式。数字油田建设从低级到高级分别是数字化阶段、网络化阶段、可视化阶段、自动化阶段和智能化阶段，尤其对于延长油田的建设和发展来说，全面实现数字化管理则能够大大地提高生产效率，更好地解放劳动力，最终实现工作流程高度规范化、处理一体化，经营管理科学化和最优化，领导决策智能化，使油田整体效益、管理水平和油田核心竞争力显著提高。延长油田的数字化进程现在还处于初级阶段，数字化基础已初步形成，建立数字化油田迫在眉睫，因此，数字化油田建设将会是延长油田下一步发展的方向。
关键词：数字化 油田建设 信息化 可行性
数字油田是石油企业信息化建设的战略目标，已经得到全世界石油企业的广泛关注。数字油田的含义应从狭义和广义两个方面来理解，并应采取从狭义到广义的建设策略。数字油田建设将会大大提高石油企业的核心竞争力，产生巨大的经济效益和社会效益。中国石油大庆油田于1999 年在国内首次提出数字油田的概念，引起学术界和中石油、中石化、中海油的关注。本文结合信息技术、通信技术、自动化等技术在石油行业的应用，阐明了建设数字化油田在延长油田的可行性。
一、数字化油田的定义
数字油田的概念源于数字地球。1998年美国前副总统戈尔提出了数字地球（Digital Earth）的概念，引起了全球的关注。数字地球已成为世界科学技术界的发展热点之一。数字油田就是在数字地球这一概念的基础上产生的。从2000年开始，在国内外的石油和IT领域的众多企业家、技术专家、学者、工程师以及管理人员中间，数字油田的概念得到进一步的研讨和发展。2001年，数字油田被列为“十五”国家科技攻关计划重大项目。时至今日，数字油田已经成为全球石油行业关注的热门话题。
二、数字化油田的基础和核心
建立数字油田是一个系统工程，而建立数据银行和信息平台是建立数字油田的基础。数字油田的核心是将油气发现与开发工作从历史性分类资料的顺序处理改变成实时资料的并行处理，利用实时数据流结合创新型软件的应用和高速计机系统，建立快速反馈的动态油藏模型，并将这些模型配合遥测传感器、智能井和自动控制功能，让经营者更直接地观察到地下生产动态和更准确地预测未来动态变化，以便提高产量和进行有效的油田管理，实现各种层次的闭环优化管理，最终实现令油田范围的实时闭环资产经营管理。
三、数字化油田的关键技术
促进数字油田发展的关键技术主要包括：①遥测技术，主要包括四维地震监测、重力测量、电磁监测、永久型地面检波器网络和永久型光纤井下检波器等；②可视化技术，包括综合勘探与生产数据的三维可视技术、虚拟现实技术等；③智能钻井与完井技术；④自动化技术；⑤数据集成、管理与挖掘技术；⑥集成管理体系等。
四、国内外数字油田建设发展现状
伴随着数字地球概念的推动，国内外油气行业相继提出了类似数字油田这样的概念，并逐步投人实施。国外主要的石油勘探和服务公司都有数字油田的发展规划和主体技术，近几年成为发展的热点，如斯伦贝谢公司（Schlumberger）推出GigaViz可视化、解释和属性分析系统；从整体来说，国外油田公司的信息技术应用程度更加先进。在国内，三大石油公司都在紧锣密鼓抓紧实施自己的数字油田战略，覆盖十大主营业务领域的7大类51个信息技术项目，标志着中石油数字化油田建设主曲的开始。
五、数字化油田在延长油田初步形成
延长油田西区采油厂供电车间2006年以来在生产电路末端安装了远程操作系统，线路上的任何故障均能在办公室的电脑上及时反馈，还可通过系统向用电管理者的手机上发送故障信息，通过此系统不仅可以实现远程抄表，还可以随时掌握线路的负荷数据，降低了职工的劳动强度，提高了管理水平。现如今，生产管理部门想要了解油田生产情况，只需鼠标轻轻点击一下，全厂当日当时的生产、成本等运行情况和数据便会一览无余地呈现出来。西区采油厂网络管理自动化系统，使其“数字化油田”的步伐走在了其他采油廠的前列。
六、数字化油田发展前景
延长油田油气藏普遍存在于复杂的低渗透地质环境中，具有埋藏深、隐蔽、难开采的特点，数字油田的实现将改变传统的油田生产经营模式，以一种全新的数字化作业方式代替传统的工作方式。数字油田建设对提高勘探开发研究能力和管理决策水平、降低开发风险具有重大意义。
七、延长油田数字化油田建设步骤
数字油田建设从低级到高级分别是数字化阶段、网络化阶段、可视化阶段、自动化阶段和智能化阶段，现分别对各阶段进行简要介绍。
第一阶段是数字化阶段：数字化阶段是数据标准和数据模型已经成型，各种技术和保障管理体系已经初步建成的基础上，通过建立大量的专业数据库和应用系统，将延长油田企业积累的历史数据和现有的生产、经营管理数据按照一定的标准整理到数据库中来，这些数据包括各种资料、档案、文字、图像、语音等信息，可以满足使用部门的简单查询和分析。
第二阶段是网络化阶段：这个阶段是应用信息技术、通信技术和管理手段，将网络延伸到每口井、每个设备、每名员工，能采集到最原始的数据。将大量的专业数据库和应用系统进行集成，最终实现计算机网络化、通信网络化、管理网络化和系统集成化。这个阶段建设完成后可以将业务集中处理，效率进一步提高。
第三阶段是可视化阶段：这个阶段是在数字化和网络化建设的基础上，利用各种先进可视化技术，通过实时收集地上和地下数据，可以将油田的复杂性整体客观地展示给管理者。在地上通过各种远程监控和信息传输，可以对整个油田所有设备的运行情况进行全方位的实时展现，最终实现地上真实可视化和地下虚拟可视化。
第四阶段是自动化阶段：自动化应该是伴随整个数字油田建设全过程，一是所有生产数据的自动采集、传输和储存；二是生产的自动化控制，包括对每口油井及设备的远程控制，自动优化各种方案，包括压裂方案、钻井方案、传输方案和开发方案等；三是出现各种异常情况自动报警、自动关停。
第五阶段是决策智能化：这个是数字油田建设的最高阶段，也是信息化发展的最高阶段，它是在油田开发的历史进程中，将积累大量的知识和经验转化为智慧，结合当前油田生产的实际情况，做好数据挖掘、知识管理、过程控制、人工智能，让管理者决策智能化，生产过程智能化，油田开发智能化。
七、结论
延长油田的数字油田建设起步迟，井区分散、作业区域大，所以建设数字化油田还需长期摸索和客服重重困难。但是目前国内外各大油田发展趋势正大步走向油田数字化，数字油田建设必将带来管理革新，必将延长油田大力发展，为延长油田带来巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]数字油田研究与建设的现状和发展趋势；油气田地面工程第23卷第11期（2004.11）； 田锋 王权；大庆油田信息中心
[2]数字油田建设现状及发展展望；中国科技论文在线；何坚，王世俊；吉林油田公司信息管理部
作者简介： 张锋，男，1985年11月出生，汉族，2008年7月在陕西国防工业职业技术学院获得大学专科学历，2009年4月起在延长油田石油机械制造厂工作。现为陕西延长石油机械装备制造有限公司技术部一名技术员，主要从事抽油机和抽油泵的设计技算、图纸绘制、技术资料工艺编写及生产现场技术指导。
关键词：数字化 油田建设 信息化 可行性
数字油田是石油企业信息化建设的战略目标，已经得到全世界石油企业的广泛关注。数字油田的含义应从狭义和广义两个方面来理解，并应采取从狭义到广义的建设策略。数字油田建设将会大大提高石油企业的核心竞争力，产生巨大的经济效益和社会效益。中国石油大庆油田于1999 年在国内首次提出数字油田的概念，引起学术界和中石油、中石化、中海油的关注。本文结合信息技术、通信技术、自动化等技术在石油行业的应用，阐明了建设数字化油田在延长油田的可行性。
一、数字化油田的定义
数字油田的概念源于数字地球。1998年美国前副总统戈尔提出了数字地球（Digital Earth）的概念，引起了全球的关注。数字地球已成为世界科学技术界的发展热点之一。数字油田就是在数字地球这一概念的基础上产生的。从2000年开始，在国内外的石油和IT领域的众多企业家、技术专家、学者、工程师以及管理人员中间，数字油田的概念得到进一步的研讨和发展。2001年，数字油田被列为“十五”国家科技攻关计划重大项目。时至今日，数字油田已经成为全球石油行业关注的热门话题。
二、数字化油田的基础和核心
建立数字油田是一个系统工程，而建立数据银行和信息平台是建立数字油田的基础。数字油田的核心是将油气发现与开发工作从历史性分类资料的顺序处理改变成实时资料的并行处理，利用实时数据流结合创新型软件的应用和高速计机系统，建立快速反馈的动态油藏模型，并将这些模型配合遥测传感器、智能井和自动控制功能，让经营者更直接地观察到地下生产动态和更准确地预测未来动态变化，以便提高产量和进行有效的油田管理，实现各种层次的闭环优化管理，最终实现令油田范围的实时闭环资产经营管理。
三、数字化油田的关键技术
促进数字油田发展的关键技术主要包括：①遥测技术，主要包括四维地震监测、重力测量、电磁监测、永久型地面检波器网络和永久型光纤井下检波器等；②可视化技术，包括综合勘探与生产数据的三维可视技术、虚拟现实技术等；③智能钻井与完井技术；④自动化技术；⑤数据集成、管理与挖掘技术；⑥集成管理体系等。
四、国内外数字油田建设发展现状
伴随着数字地球概念的推动，国内外油气行业相继提出了类似数字油田这样的概念，并逐步投人实施。国外主要的石油勘探和服务公司都有数字油田的发展规划和主体技术，近几年成为发展的热点，如斯伦贝谢公司（Schlumberger）推出GigaViz可视化、解释和属性分析系统；从整体来说，国外油田公司的信息技术应用程度更加先进。在国内，三大石油公司都在紧锣密鼓抓紧实施自己的数字油田战略，覆盖十大主营业务领域的7大类51个信息技术项目，标志着中石油数字化油田建设主曲的开始。
五、数字化油田在延长油田初步形成
延长油田西区采油厂供电车间2006年以来在生产电路末端安装了远程操作系统，线路上的任何故障均能在办公室的电脑上及时反馈，还可通过系统向用电管理者的手机上发送故障信息，通过此系统不仅可以实现远程抄表，还可以随时掌握线路的负荷数据，降低了职工的劳动强度，提高了管理水平。现如今，生产管理部门想要了解油田生产情况，只需鼠标轻轻点击一下，全厂当日当时的生产、成本等运行情况和数据便会一览无余地呈现出来。西区采油厂网络管理自动化系统，使其“数字化油田”的步伐走在了其他采油廠的前列。
六、数字化油田发展前景
延长油田油气藏普遍存在于复杂的低渗透地质环境中，具有埋藏深、隐蔽、难开采的特点，数字油田的实现将改变传统的油田生产经营模式，以一种全新的数字化作业方式代替传统的工作方式。数字油田建设对提高勘探开发研究能力和管理决策水平、降低开发风险具有重大意义。
七、延长油田数字化油田建设步骤
数字油田建设从低级到高级分别是数字化阶段、网络化阶段、可视化阶段、自动化阶段和智能化阶段，现分别对各阶段进行简要介绍。
第一阶段是数字化阶段：数字化阶段是数据标准和数据模型已经成型，各种技术和保障管理体系已经初步建成的基础上，通过建立大量的专业数据库和应用系统，将延长油田企业积累的历史数据和现有的生产、经营管理数据按照一定的标准整理到数据库中来，这些数据包括各种资料、档案、文字、图像、语音等信息，可以满足使用部门的简单查询和分析。
第二阶段是网络化阶段：这个阶段是应用信息技术、通信技术和管理手段，将网络延伸到每口井、每个设备、每名员工，能采集到最原始的数据。将大量的专业数据库和应用系统进行集成，最终实现计算机网络化、通信网络化、管理网络化和系统集成化。这个阶段建设完成后可以将业务集中处理，效率进一步提高。
第三阶段是可视化阶段：这个阶段是在数字化和网络化建设的基础上，利用各种先进可视化技术，通过实时收集地上和地下数据，可以将油田的复杂性整体客观地展示给管理者。在地上通过各种远程监控和信息传输，可以对整个油田所有设备的运行情况进行全方位的实时展现，最终实现地上真实可视化和地下虚拟可视化。
第四阶段是自动化阶段：自动化应该是伴随整个数字油田建设全过程，一是所有生产数据的自动采集、传输和储存；二是生产的自动化控制，包括对每口油井及设备的远程控制，自动优化各种方案，包括压裂方案、钻井方案、传输方案和开发方案等；三是出现各种异常情况自动报警、自动关停。
第五阶段是决策智能化：这个是数字油田建设的最高阶段，也是信息化发展的最高阶段，它是在油田开发的历史进程中，将积累大量的知识和经验转化为智慧，结合当前油田生产的实际情况，做好数据挖掘、知识管理、过程控制、人工智能，让管理者决策智能化，生产过程智能化，油田开发智能化。
七、结论
延长油田的数字油田建设起步迟，井区分散、作业区域大，所以建设数字化油田还需长期摸索和客服重重困难。但是目前国内外各大油田发展趋势正大步走向油田数字化，数字油田建设必将带来管理革新，必将延长油田大力发展，为延长油田带来巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]数字油田研究与建设的现状和发展趋势；油气田地面工程第23卷第11期（2004.11）； 田锋 王权；大庆油田信息中心
[2]数字油田建设现状及发展展望；中国科技论文在线；何坚，王世俊；吉林油田公司信息管理部
作者简介： 张锋，男，1985年11月出生，汉族，2008年7月在陕西国防工业职业技术学院获得大学专科学历，2009年4月起在延长油田石油机械制造厂工作。现为陕西延长石油机械装备制造有限公司技术部一名技术员，主要从事抽油机和抽油泵的设计技算、图纸绘制、技术资料工艺编写及生产现场技术指导。