智慧油氣田建設在油氣開發中的思考與探索

常艷兵，楊帆，胡連鋒

智慧油氣田建設在油氣開發中的思考與探索

常艷兵，楊帆，胡連鋒

（中國石油工程建設有限公司西南分公司，四川 成都 610000）

“互聯網+”時代的來臨，使整個經濟社會在零售、服務、金融等經濟社會領域發生了重大變革，并且為傳統模式下的油氣開發帶來了巨大的機遇和挑戰。以數字氣田為基礎，從基本概念、發展模式及應用角度將智慧油氣田和數字氣田進行對比，深化對智慧油氣田的理解，同時描述了智慧油氣田的邏輯結構框架和“物、云、網、端”智慧油氣田構想模型，列舉了塔里木油田、西南油氣田在智慧油氣田建設過程中的初步成果，為傳統油氣開發行業的轉型升級提供了借鑒。

智慧油氣田；互聯網+；油氣開發；轉型升級；探索

隨著全球經濟持續疲軟，國際油氣價格持續走低，同時常規油氣資源的日漸枯竭，非常規、復雜油氣藏將成為主要能源領域的接替力量之一。在企業的長期發展過程中面臨著新資源和常規資源接替能力不足等問題。通過努力提高油田、氣田企業信息化建設的總體水平，使信息化、工業化相互融合、補充，有效降低管理成本、生產成本及其它成本，進而實現石油化工行業的社會效益、經濟效益，已成為油氣田企業可持續發展和創新的必然選擇。

1 傳統油氣開發模式的特點與面臨的主要矛盾

傳統油氣開發過程一般具有較復雜的工序和較長的業務鏈。油氣生產相關的廠、站多數遠離城鎮區域，地處偏遠，點多面廣，布局分散，加大了防控和管理范圍，且輸送介質一般為高溫、高壓，存在易燃易爆等安全風險。油氣田生產企業內部龐大的組織機構、較高的生產成本和較低的協作效率[1]，依然是整個石油化工行業面臨的嚴峻問題。

2 “互聯網+”在油田、氣田開發建設中的作用

通過管理理念、管理方式的變革，將互聯網的先進技術與油氣田生產組織機構方式、企業長期發展的戰略規劃和生產技術研發緊密組合、升級，實現跨地域、跨專業、跨部門的協同工作，打破傳統油氣開發的封閉落后思想與管理，提高油氣決策和研究的效率與質量，轉變經濟發展模式，使油氣田企業的發展動力和核心競爭力得到逐步提升。

3 智慧油氣田概念理解與基本框架

3.1 數字氣田與智慧油氣田的區別、聯系

通過技術革新與持續的信息化建設，數字油田應運而生，并且已日趨發展成熟，注重數據的收集與整理。智慧油氣田以數字油氣田作為基本點，以深入挖掘和綜合應用油氣田數據作為主要特征，全面深入分析數字化的應用領域，借助信息技術的智能化，以逐步提高自動化建設水平[2]，更側重于對數據的深入加工和連接。

圖1 數字油氣田與智慧油氣田的發展模式

以數字油氣田為基礎，自下而上，建設相關模擬模型和知識構架體系，逐層建設至應用層，在這一層面，進行與相關工作人員的溝通和交流，智慧油氣田與數字油氣田相比，戰略層以下層面與數字油氣田類似，主要區別在于戰略層。智慧油氣田的戰略層，主要依靠諸多數據分析技術，如人工智能、云計算等，在這個過程中，形成的決策信息也需要向其上層的應用層反饋，進行人機交互，智慧油氣田按照從兩側向中間應用層的順序發展。對智慧油氣田的論述，不同認知角度定義不同，但其實質是智能設備、計算機逐步代替人工腦力勞動的過程。

3.2 智慧油氣田基本框架

智慧油氣田建設實施是閉環式持續往復優化，主要包括技術決策、業務需求及生產組織三個層面的內容。

圖2 智慧油氣田建設總體框架

4 國內油氣田企業對智慧氣田的初步探索與實踐

4.1 地質、井筒、地面一體化管理數字平臺

中國石油塔里木油田結合自身業務特點，已建設“數字氣藏、數字井筒、數字地面”一體化數字應用平臺[3]，主要涵蓋了4個方面，即云數據平臺、氣藏一體化管理、單井全生命周期管理和地面生產一體化管理4個部分，實現了油氣勘探貫穿與全過程的數字化運行和智能化管理，并涵蓋了勘探生產營運的全生命周期。通過確立油氣田開發過程中的地質、數值模擬與動態分析模型，實現實時監測與分析，用于持續優化開發技術，保證開發過程的高效益，高質量；通過控制、管理單井全生命周期，提高鉆井成功率和產能貢獻率；通過結合物聯網技術與互聯網技術，全方位監控管理錯綜復雜的地面集輸系統。

4.2 整裝氣田數字化建設與智慧氣田初探

中國石油西南油氣田公司因地制宜，改建并舉，以油氣生產物聯網建設為基本出發點，進行基礎設施建設與改造，目前已基本完成了生產數據集中管理平臺，進行了信息化新基礎設施建設，油氣開采協同研究云平臺建設，開發生產管理平臺建設與整裝數字化建設與智慧氣田的初步探索，實現智慧油氣田的自動化、信息化和智能化，為數字油氣田向智慧油氣田的轉型升級提供了借鑒[4]。塔里木油田、西南油氣田信息平臺的推廣應用為傳統油氣開發行業的轉型升級提供了借鑒，油氣開發模式正在發生重大變革，并取得了良好成效。

5 結 論

經初步探索，“互聯網+”技術、大數據、人工智能等信息技術促進了國內智慧油氣田建設，并取得了一定的初步成果，但與國外智慧油氣田的建設相比，仍存在較大差距，應從戰略、管理、理念和技術角度，打破傳統油氣開采中相對封閉的思維模式和管理模式，真正實現地質與工程、產學研相結合，實現管理和經營的數字化和智能化管理，全面提高質量與效益，實現轉型升級，形成推動建設智能油田體系的有效力量。

［1］王洪峰，王勝軍，朱松柏，等.“互聯網+”時代智慧氣田建設的構想與探索[J].油氣田地面工程，2018，37（8）:3-4.

［2］湯林.“十三五”油氣田地面工程面臨的形勢及提質增效發展方向[J].石油規劃設計，2016，27（4）:4-6.

［3］ 張宇.信息環境下智能油田的構建[J].油氣田地面工程，2015，34（9）:17-18.

［4］白曉東，王常蓮，王念榕，等.“十三五”油氣田地面工程面臨的形勢及科技攻關方向[J].石油規劃設計，2017，28（5）:8-11.

Consideration and Exploration of the Smart Oil and Gas Field Construction in Oil and Gas Development

（China Petroleum Engineering & Construction Corporation Southwest Company, Sichuan Chengdu 610041, China）

The advent of the“Internet plus”has brought significant changes in the economic and social fields, such as retail, service and finance ,and has brought great opportunities and challenges to the development of oil and gas under the traditional mode. In this paper, the smart oil and gas field was compared with the digital gas field in terms of basic concept, development mode and application, and the understanding of smart oil and gas field can be deepened. Meanwhile, the logical structure framework and conceptual model of smart oil and gas field construction of “object, cloud, network and terminal” were described. The preliminary exploration result of the smart oil and gas field construction was summarized.

smart oil and gas field; internet+; oil and gas development; transformation and upgrading; exploration

2019-10-15

常艷兵（1984-），女，工程師，碩士，河北省承德市人，2012年畢業于遼寧石油化工大學油氣儲運工程專業，研究方向：油氣田地面集輸系統工程設計。

F426.22

A

1004-0935（2020）01-0100-02