油田信息化關鍵技術研究及其應用探析

李志勇，李強，王承龍，孫瑩，張楊

(1.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術分公司，天津300450；2.中海油安全技術服務有限公司，天津300456)

國內油田企業(yè)的發(fā)展經歷了漫長時間，從測井解釋、油藏數值等局部業(yè)務發(fā)展到新時期運作模式，包括前期勘察、開發(fā)、采油、鉆井等為主的應用體系，初步實現(xiàn)了業(yè)務的信息化管理。“十二五”以來，油氣生產自動化、可視化等信息技術快速發(fā)展，使得油田生產逐步從數字化朝向智能化方向進步。國內大規(guī)模油田企業(yè)管理中，一方面實現(xiàn)了油田企業(yè)的管理水平、技術水平的提升，另一方面，借助信息化技術可快速提高企業(yè)管理水平和技術能力。新時期，國內各大油田已經初步實現(xiàn)了借助信息系統(tǒng)支撐主營業(yè)務的目標，借助統(tǒng)一化數據平臺完成了海量信息的匯總，提供了良好穩(wěn)定的決策環(huán)境，打造了新型生產指揮模式。快速完成了大ERP經營格局的構建，對數據資源的采集、存儲等管理而言具有積極影響[1,2]。

1 油田企業(yè)信息化建設目標

新時期，油田企業(yè)信息化的建設目標為：深度進行上游資產、技術和資源的融合，合理考慮項目要求，包括油藏認知、協(xié)同管理、儲量增長、安全運營等方面，力求快速實現(xiàn)資源共享、自動化作業(yè)、科學運營等基本目標，確保油田開采等滿足新時期要求，帶動智慧油田的全面發(fā)展。此外，還要在此基礎之上，積極解放勞動力，降低環(huán)境污染問題，切實保障油田開采的實際效益[3,4]。

2 油田信息化建設的關鍵技術

2.1 物聯(lián)網技術

物聯(lián)網技術屬于一種現(xiàn)代化管理技術。使用物聯(lián)網技術中，首先，需先進行現(xiàn)代化信息的廣泛收集，保證油田開采作業(yè)、建設施工等環(huán)節(jié)都能進行信息錄入和信息感知，并將其逐步轉化為數字化信息。隨后還要合理應用物聯(lián)網管理中心，保證數據控制、數據管理的合理性。結合處理后的數據信息，方可做出正確的決策和指令，并及時將對應指揮信息傳送到生產運營的相關機構。上述環(huán)節(jié)中，考慮到數字化信息的計算和應用，一般會具有較高的精度，可明顯提升信息傳遞效率。一定程度上優(yōu)化了工作流程。

2.2 云計算技術

為了實現(xiàn)油田信息化，必須合理應用云計算技術。在保證云計算安全的前提下，云計算技術合理應用了虛擬資源，目標在于快速提高信息處理效率，實現(xiàn)信息整合。云計算技術的特點表現(xiàn)為信息傳遞快，可快速完成實際情況的信息映射，將其上傳到對應領域區(qū)域內。借助Java構建模型，保證最終形成體系符合實際需求。云計算技術的應用中，對三大基礎技術的依賴程度較高。一是信息采集技術、信息存儲技術。新時期，信息量增加幅度較大，信息收集環(huán)節(jié)中，對硬件設備設施的要求逐漸提升。一方面要積極提升信息精度，要保證信息錄入方案的可行性、信息采集裝置的完整性，另一方面，為了保證及時進行大量信息的存儲，需考慮云存儲內存，必要時還可建立大規(guī)模的存儲基站，確保存儲空間滿足新時期信息量的要求，另外還要考慮CPU技術在計算方面的支撐作用。二是信息轉化技術。在信息調度、信息處理過程中，必然會涉及到虛擬信息和實體資源的轉換處理。調度虛擬資源屬于一種理想化情況，實際工程項目中，需考慮資源、環(huán)境和意外因素的作用，資源調度中不可避免地存在耗損，為此，系統(tǒng)需及時作出對應調整。最后是負載均衡技術，該技術應用中，要考慮實際運用效果，人工工作能力、機械運作能力都是有上限的，需定期休息，避免工作效率下降。

2.3 大數據技術

借助Oracle數據庫，可及時進行油田數據的管理、分析和存儲，這是大數據技術的基本要求。大數據技術的任務包括：了解儲量、制定計劃、計算開采效率等，同時還要及時完成系統(tǒng)開發(fā)管理。應用大數據過程中，要充分考慮數據的真實性、全面性。一般需要在多個數據庫條件下，進行數據融合，考慮大數據價值考量、關聯(lián)效果。數據庫系統(tǒng)建立在大數據系統(tǒng)基礎之上，可保證較高的自我學習能力。隨著相應技術的升級，大數據系統(tǒng)中保存的數據體系可明顯縮減運算過程，相關人員可更加高效地進行數據隱含價值信息的挖掘。

3 關鍵技術的應用

3.1 物聯(lián)網技術的應用

物聯(lián)網技術中，需借助一些科技手段進行人員感知、物品感知，力求實現(xiàn)數據集中管控的目標，從而為油田開發(fā)決策人員提供正確參考信息，保證辦事效率的穩(wěn)定提升。研發(fā)技術包括：1）rtu技術，該項技術可明顯增加通信距離，在不良環(huán)境中更具優(yōu)勢。2）設備壽命技術，該技術可保證設備得到及時修理，同時增加了設備的使用壽命，對設備穩(wěn)定性、實用性等起到一定保障作用。3）開發(fā)油田中的監(jiān)控技術，可及時完成油田探索、油田開采方面的視頻監(jiān)控管理，相關人員可第一時間了解油田開采信息。4）電子標簽技術，該技術在多種環(huán)境中都較為適用，可避免電磁干擾等導致的危害，還可防震動、防腐蝕，從而有效解決了傳統(tǒng)普通標簽的弊端問題。5）特殊環(huán)境下，油田開采的信息采集技術，該技術適用于惡劣環(huán)境，可快速完成信息獲取、信息探索，便于相關人員及時進行油田開采與否的判斷，降低了開采風險，且提升了油田開采的決策效率。

3.2 云計算技術的應用

云計算技術的應用表現(xiàn)為可讓各種資源進行整合，實現(xiàn)資源共享的目標。基礎設施的云技術，表現(xiàn)為在不同領域方面，信息資源化利用中，要考慮積極結合需求模型，保證資源的高效利用，避免資源浪費問題。不但能夠起到節(jié)能環(huán)保的效果，同時也能達到物盡其用的目標。

為了合理進行復雜資源調度的技術管理，需充分考慮硬件采集要求，研究硬件資源的獲取途徑；并及時將虛擬資源和實體資源進行融合，保證形成統(tǒng)一調度技術，主要是進行資源統(tǒng)一調度的方法，保證資源的高效分配；負載均衡技術方面，主要研究遷移技術，并力求穩(wěn)定提升遷移效率，避免資源浪費。

平臺云技術中，力求快速達到安全統(tǒng)一、流程優(yōu)化、基本服務功能，營造安全可靠的工作環(huán)境，保證為系統(tǒng)開發(fā)提供一個開放化空間。平臺云技術包括用戶服務、工作流程服務、門戶服務等。力求穩(wěn)定提高企業(yè)辦事效率，打造良好的工作環(huán)境。

3.3 大數據技術的應用

油田開發(fā)中，大數據技術的應用部分包括：地震分析、鉆井匯報、勘探開發(fā)案例等。油田信息開發(fā)中，要合理應用大數據技術，方可快速了解復雜地質條件。大數據技術主要在感知油田對象中進行應用，借助數據采集、指標統(tǒng)計等了解油田開發(fā)、油田開采情況。經由整合不同種類的數據信息，再借助機器便可進行關鍵信息的提取，從而促進油田開發(fā)的順利進行。

3.4 動態(tài)模擬技術的應用

多維表征技術，可完成數字盆地發(fā)展歷史、發(fā)展動態(tài)的分析。從而可快速進行評價與否、勘測與否的判斷，該技術在復雜地質結構中更具應用優(yōu)勢。借助生產動態(tài)模擬技術可完成油田開采、油田注水方面的預測，還可進行組合優(yōu)化，實現(xiàn)壓縮成本、節(jié)約資源的目標。

借助動態(tài)模擬技術，可快速完成企業(yè)經營情況的管理，并快速進行經營策略的制定，促進企業(yè)的正常運營。借助多模型綜合模擬技術，可創(chuàng)造出諸多油田模型，利于相關人員及時完成模型優(yōu)化工作。

3.5 知識管理技術的應用

油田勘探過程中，一般需要建立知識集中管理體系，經由專家意見和實際經驗結合，方可充分發(fā)揮知識集中管理體系的價值。研發(fā)內容包括油田開發(fā)全過程，還要了解流程情況、經驗積累和知識體系完善情況，以求快速構建一套系統(tǒng)化的油田開發(fā)探測系統(tǒng)。其次，要采用不同構成要素進行管理，保證形成專業(yè)化知識體系。最后，借助科學技術等研究搜索引擎的應用，從而可為石油信息化在知識管理技術層面的應用提供有效支撐。

總之，油田生產作業(yè)過程中，合理應用信息化技術是時代發(fā)展的必然趨勢，對油田生產工藝流程起到了巨大影響，同時使得油田企業(yè)的內部組織結構得到了調整。整個生產作業(yè)過程的工作強度下降，安全風險降低，油田生產管理效率得到了快速提升。