油田數(shù)據(jù)庫建設(shè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景

摘 要：數(shù)字油田展示了油氣田開發(fā)將進(jìn)入自動(dòng)化、智能化、實(shí)時(shí)化、可視化的閉環(huán)新階段。該文對(duì)數(shù)字油田的數(shù)據(jù)庫建設(shè)的特點(diǎn)進(jìn)行概述，并重點(diǎn)對(duì)油田數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)思路和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹，最后展望了其發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化油田 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 遙測(cè)技術(shù) 集成管理體系

中圖分類號(hào)：TE42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）01（a）-00-01

數(shù)字油田的基本概念和發(fā)展方向就是將涉及油氣經(jīng)營的各種資產(chǎn)，通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)解釋與模擬、提出并評(píng)價(jià)各種選項(xiàng)、執(zhí)行等。數(shù)字油田的發(fā)展過程大致為20世紀(jì)90年代前，油田企業(yè)向電氣化、自動(dòng)化、機(jī)械化、智能化、信息化、可視化、數(shù)字化和集成化方向發(fā)展。20世紀(jì)90年代至世紀(jì)之交，ERP和電子商務(wù)的應(yīng)用進(jìn)入石油業(yè)，勘探開發(fā)可視化、一體化和智能井技術(shù)日趨成熟。從2005年開始，以美國達(dá)拉斯舉行的石油工程師協(xié)會(huì)為標(biāo)志，數(shù)字油田進(jìn)入了發(fā)展階段。

構(gòu)建一個(gè)以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為核心的綜合數(shù)據(jù)中心、并提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)能極大提升油田應(yīng)用的信息化水平。該文從數(shù)字油田整體考慮，結(jié)合最新的信息技術(shù)的發(fā)展，提出了構(gòu)建數(shù)字油田統(tǒng)一軟件系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)方法，以期對(duì)解決數(shù)字油田這樣既龐大又復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境下的軟件架構(gòu)問題起到一個(gè)拋磚引玉的作用。

1 油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)思路

1.1 油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)

油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需具備統(tǒng)一性、敏捷性、實(shí)時(shí)性和協(xié)同性等基本理念。因此，油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)具有以下特性。

（1）油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有統(tǒng)一的規(guī)則（如標(biāo)準(zhǔn)、接口等），這是建設(shè)油田軟件系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上方可支撐敏捷性、可擴(kuò)展性等其他基本要求。

（2）油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還應(yīng)具備良好的敏捷性和可擴(kuò)展性，以快速企業(yè)經(jīng)營環(huán)境的變化做出反應(yīng)，并適應(yīng)企業(yè)新的應(yīng)用開發(fā)與部署。

（3）油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將油氣整個(gè)勘探與開發(fā)過程設(shè)計(jì)為實(shí)時(shí)處理，并滿足不同專業(yè)的工程師均能動(dòng)態(tài)、快速地獲取及共享數(shù)據(jù)信息，并及時(shí)掌握和控制油田全部生產(chǎn)過程和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。

（4）油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需具有協(xié)同性，其所創(chuàng)建的資源共享環(huán)境，應(yīng)滿足企業(yè)管理專家和專業(yè)技術(shù)專家方便靈活的協(xié)同工作。

1.2 油田數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)思路

構(gòu)建油田數(shù)據(jù)庫涉及包括勘探開發(fā)生產(chǎn)及經(jīng)營管理等專業(yè)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，應(yīng)支持油田包括地質(zhì)勘探、油藏分析、油氣生產(chǎn)、經(jīng)營管理等生產(chǎn)經(jīng)營的各個(gè)方面，這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同區(qū)域、不同部門的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫要管理所有這些源數(shù)據(jù)層的收集、統(tǒng)計(jì)和轉(zhuǎn)化，并明確各數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的具體用途，進(jìn)行數(shù)據(jù)來源信息的登記、抽取和凈化等。因此，油田數(shù)據(jù)庫整體設(shè)計(jì)思路首先是建立包括勘探地質(zhì)庫、勘探動(dòng)態(tài)庫、油田地質(zhì)庫、巖心圖像庫、采油工程庫、油田動(dòng)態(tài)庫、油田開發(fā)庫、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫等在內(nèi)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)之上建立項(xiàng)目庫，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)油田的數(shù)據(jù)管理。

2 油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)字油田綜合數(shù)據(jù)庫的開發(fā)中，關(guān)鍵技術(shù)主要包括。

（1）可視化技術(shù)。包括油田綜合勘探與生產(chǎn)數(shù)據(jù)的三維可視技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。采用可視化技術(shù)，利用空間分析能力對(duì)油田設(shè)備之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行分析，可對(duì)整個(gè)油田系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，使整個(gè)油田信息形成一個(gè)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、高效、互動(dòng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)一的系統(tǒng)。

（2）遙測(cè)技術(shù)。主要包括重力測(cè)量、地震監(jiān)測(cè)、永久型地面檢波器網(wǎng)絡(luò)、電磁監(jiān)測(cè)和永久型光纖井下檢波器等。

（3）自動(dòng)化技術(shù)。自動(dòng)化系統(tǒng)大多以單項(xiàng)工程或單項(xiàng)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化為主，根據(jù)工藝技術(shù)和運(yùn)行管理的要求，從滿足生產(chǎn)工藝過程安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度對(duì)儀表和自控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，從而建立全油田自動(dòng)化系統(tǒng)。

（4）數(shù)據(jù)管理、集成與挖掘技術(shù)。數(shù)據(jù)就是生命，對(duì)與油田數(shù)據(jù)庫而言，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過層層質(zhì)檢后集中管理，研究人員提取數(shù)據(jù)并加載到研究系統(tǒng)中，就可進(jìn)行后續(xù)研究工作。數(shù)據(jù)庫體系運(yùn)作包括多維數(shù)據(jù)的優(yōu)選、集成、在線分析處理以及基于分層聚類分析的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘等。

（5）智能鉆井與完井技術(shù)。隨著地球上油田儲(chǔ)量的減少，難動(dòng)用油藏如隱蔽油藏、邊際油藏等的開發(fā)日趨重要。目前，國內(nèi)外的智能完井技術(shù)已經(jīng)在大位移井、分枝井、水平井、邊遠(yuǎn)井和水下采油樹井及多層采油井和注水井等中。

（6）集成管理體系等。一個(gè)立足自主創(chuàng)新的科技管理體系，對(duì)油田的科技決策、組織實(shí)施、知識(shí)管理和環(huán)境支持四個(gè)系統(tǒng)均具有裨益。

3 油田數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的前景

石油企業(yè)是一個(gè)多學(xué)科、多專業(yè)相互配合、相互滲透、協(xié)同攻關(guān)的知識(shí)、技術(shù)密集型企業(yè)，通過數(shù)字油藏、動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)性、虛擬化油田和協(xié)同工作環(huán)境等方面展望，油田數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用前景廣闊。數(shù)字油田在未來的發(fā)展主要有以下應(yīng)用前景。

（1）隨著石油勘探開發(fā)逐漸進(jìn)入二次創(chuàng)業(yè)時(shí)期，普遍存在于復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中的剩余油氣藏具有埋藏更深、更隱蔽、更難開采等特點(diǎn)。而數(shù)字油田具有全新的數(shù)字化作業(yè)方式，與傳統(tǒng)的手工或半手工的工作方式相比，更能提高勘探開發(fā)能力并降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

（2）創(chuàng)建油田數(shù)據(jù)庫可以優(yōu)化生產(chǎn)流程，大幅提升油田生產(chǎn)運(yùn)行質(zhì)量。油田數(shù)據(jù)庫可以把復(fù)雜的地質(zhì)情況和三維地形轉(zhuǎn)換成可視、動(dòng)態(tài)和可交互的三維圖像。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)油藏和井下動(dòng)態(tài)可持續(xù)監(jiān)測(cè)，并對(duì)混合產(chǎn)量進(jìn)行分配，以保證油藏模擬最優(yōu)化。對(duì)油田的設(shè)計(jì)井位和開發(fā)方案進(jìn)行選擇，確定鉆井的軌跡，并發(fā)現(xiàn)剩余油藏和隱蔽油藏。

（3）油田數(shù)據(jù)庫還可以促進(jìn)油田改革的進(jìn)一步深化，進(jìn)一步提高油田經(jīng)營管理水平。通過優(yōu)化步驟，油田管理的規(guī)范化、處理一體化、經(jīng)營管理的科學(xué)化、領(lǐng)導(dǎo)決策智能化均能實(shí)現(xiàn)，使油田管理水平、管理層次顯著提高，增加了油田的整體效益，也提高了油田核心競(jìng)爭力。

4 結(jié)語

該文對(duì)數(shù)字油田的數(shù)據(jù)庫建設(shè)的特點(diǎn)進(jìn)行概述，并重點(diǎn)對(duì)油田數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)思路和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹，最后展望了其發(fā)展前景。數(shù)字油田是一個(gè)全新的理論體系，是信息化發(fā)展的高級(jí)階段，其中數(shù)據(jù)庫的建設(shè)是關(guān)鍵。推動(dòng)油田數(shù)據(jù)庫建設(shè)，必將為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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