智能油田的技術與實施探討

李東旭

（大慶油田信息技術公司物聯網分公司，黑龍江 大慶 163000）

隨著我國科學技術不斷發展及智能油田發展戰略的實施，我國的多數油田都很有希望突破智能油田技術的瓶頸，不斷提升國內油田信息建設水平。目前來看，我國多數的油田發展方向仍然是數字化油田建設，其主要的特征就是對油田在發展過程中加強了對數據的進一步挖掘和應用，深化了信息技術在油田的應用，加強了大數據、物聯網等技術在油田的實際應用，最大程度降低了油田的生產運營成本。這種發展趨勢也表示油田已經進入智能化建設的過程。

1 智能油田的概念及其特征

智能油田主要是指油田的勘探開發、油氣開采配套、油田生產決策、數據信息等技術在油田的生產運營過程中實現了協同發展，這種發展也是油田的信息化發展的必然趨勢。智能油田就是要實現油田生產作業過程用計算機以及相關的智能設備來代替人工腦力勞動。但是站在技術應用的角度來看，數字油田的建設實現了生產經營活動繁雜統計工作的自動化、標準化，這個過程是一個知識的應用過程，而智能油田則可以實現利用計算機以及相關的智能設備來代替人腦來進行分析和總結，在這個過程中智能設備實現了知識的創造以及共享。從我國目前的油田信息化發展水平以及實際的運營狀況來看，智能油田的建設也必將是一項長期的工作，智能油田必然會隨著人工智能技術的不斷發展而逐步實現提升。

就目前的形式來看，智能油田正在逐步向著實現油田一體化、協同化、實時化、可視化、共享化等方向發展，也就是智能油田在目前主要的發展方向就是要實現油田業務開展的一體化、戰略決策的協同化、生產管理的實時化、綜合研究的可視化、數據信息的共享化。智能油田發展的主要特征就是實現油田的應用和服務職能，而智能油田建立的主要目標就是要在油田建立一種全新的工具、全新的技術，并在油田的生產、管理以及服務等全過程中實現對新工具、新技術的應用，逐步打造出油田新的生態系統。與此同時，還要有效利用新的管理理念，不斷變革管理模式，在油田的生產作業過程中實現不同地域、不同學科、不同部門的協同發展，充分提升油田在決策階段以及研究環節的質量，有效提升工作效率，逐步扭轉油田的經濟發展方式，促進油田從傳統模式向現代新型油田的跨越式發展。

2 智能油田發展現狀與研究趨勢

2.1 智能油田的發展現狀

西方一些發達國家的智能油田建設發展速度較快，智能油田的建設首先必須要求油田要建立起高水平、高質量、高效率的油藏管理與信息管理系統，這樣才能對油田先進技術與生產開發方案的最優決策和指導。在上世紀的90年代末期，美國的貝克休斯、斯倫貝謝等幾家大型的石油企業針對油田的井下測量以及井下控制的有效結合以及相關元器件的一體化集成等智能化完井技術的研發。而殼牌公司則認為智能油田能夠實現的最近目標就是：（1）能有效為油田節省開發設計時間25%。（2）實現新型油田的轉變后，能夠實現油田提產10%。（3）智能油田的實施能夠最少實現油田的采收率提升5%的目標。

智能油田必將會成為未來油氣田生產作業技術以及生產運營管理實現智能化應用的主要發展趨勢，在現代大數據、物聯網、云計算以及人工智能技術不斷進步的前提下，智能油田也必然會取得較大的成果。

2.2 智能油田研究的趨勢

（1）熱點研究。隨著人們對智能油田研究的不斷深入，有關智能油田研究的熱點不斷涌現，最終會形成智能油田研究的大型網絡構架，從智能油田的研究歷史來看，采收率提升、物聯網、數字化油田建設、信息化油田建設、智能化油田建設等是智能油田研究的主要熱點。而數字油田可以當成是智能油田研究的基礎，并且關于數字油田的研究很受石油行業的重視，但是，數字油田已經逐漸淡出了油田研究重點的視線，而智能油田則成為了新的研究趨勢。而在現代油田研究以及建設過程中物聯網、大數據等技術受到了廣泛的關注，相關的技術研究也在逐漸增加。我國關于智能油田的建設比較典型的是克拉瑪依油田的建設，克拉瑪依在智能油田的研究以及建設方面也處在了國內的領先地位。

（2）學科滲透性。智能油田設計的學科領域非常廣泛，是集成了計算機技術、通信技術等多種學科的綜合性技術，同時由智能油田衍生出了多個學科的交叉，最后在人工智能以及大數據等學科進行了深入的研究。

（3）應用研究。在2005年智能油田的概念開始流行，但是我國直到2010年才開始進行智能油田的有關研究，并進行了智能油田的規程編制工作，此時出現了一些關于智能油田的專著。就這些專著的研究內容以及其實際的發行量來看，我國對智能油田方面的發展秉持的態度是積極的，而且智能油田也已經實現在國內油田的局部得到應用，這對我國油田的挖潛增效起到了非常重要的作用。此外，我國長慶油田開展的關于油氣藏的研究以及油田生產決策一體化信息平臺的推廣應用也成為了現代油田比較典型的智能油田發展案例，大慶油田針對油田的實際情況開展小型化精準智能更是國內智能油田發展的示范性案例。

3 智能油田技術發展與趨勢

3.1 智能油田和智能鉆采技術的應用與發展

（1）總體結構。智能井不僅實現了對油井生產作業情況的實時檢測和控制，而且能實現將油田生產作業中海量的數據進行快速、精準的傳輸、儲存、處理、決策等功能，這樣就實現了將數據檢測結果轉化為具有時效性的行動。在油田企業的智能化發展過程中將勘探、地質、油藏、鉆采等各個學科數據進行實時采集從而形成了油田集成化的數據網絡，逐步形成基于互聯網以及油田內部網絡的數據共享以及信息綜合的智能應用系統。

（2）技術基礎。在進行油田復雜油氣藏勘探開發的過程中，充分利用現代先進的計算機技術，會涉及到以下四項基礎性技術：第一，基于計算機技術的協同工作方法。該技術能夠實現油田生產作業的網上集體決策；該技術是由計算機技術、信息工程、系統工程以及心理學等多門學科交叉集成的全新技術領域；第二，數據倉庫技術。數據倉庫技術的應用是完成油田企業的管理人員、技術人員決策的主要支撐技術，數據倉庫面對的對象主要是油田中一些實時變化的數據進行綜合并完成決策的制定。第三，建立起與網絡技術發展相適應的油氣開采典型的作業模式以及軟件操作系統。以往的油氣開采作業模型建立往往只針對單井的具體問題，因此模型之間存在較高的獨立性，這樣在油田進行勘探開發的過程中很多模型不能實現很好的協同和連接。站在油田發展的全局角度來看，必須要建立其能夠面向油田多個環節的智能化、集成化的模型與軟件系統，這樣才能實現資源的有效共享，提升油田資源的利用率。

（3）技術目標。要想實現油田勘探開發的全面發展，必須要在現代互聯網模型的基礎上，有效應用智能體的軟件應用平臺，逐步建立起油田的抽象化群體決策網絡，并完成用專用的功能性對象組成的擁有共享空間、用戶接口的感知模型。并以此為基礎逐步建成油田的基于分布式計算機網絡環境的集成化智能系統。

3.2 移動技術在智能油田體系中的應用

對于目前油田數字化建設來說，其具備了強大的信息化基礎，而智能油田則將數字化更近一步，加入了智能化的元素?，F代數字化油田的發展過程中主要是將油田各個生產運營環節的情況實現數字化，并在高效的數據通信模式下完成數據的有效采集，并將其傳輸到系統分布式的數字處理的節點中，或者傳輸到數字化油田的數據中心進行進一步的分析。而智能油田則更加傾向于在數字油田的基礎上實現對數據的深層次挖掘和智能化的應用。從某種程度來講，數字油田與智能油田并沒有十分清晰的界限，而且完全可以將智能油田當成是數字油田深入發展的一種形態。

4 結語

綜上所述，我國多數的油田已經進入了數字化油田的發展階段，而且也正在向著智能油田的方向發展。智能油田的實現將為我國油田的的發展帶來全面的感知以及自動化的控制模式，不僅能夠實現對油田生產作業趨勢的預測，而且還能實現對油田發展的進一步優化，在此基礎上，我國油田必然會在國際石油市場上更具競爭力。在能源競爭日益激烈的時代，只有盡快完成智能油田的改革，才能在復雜的國際石油市場中占有一席之地。