油田信息化關鍵技術分析及應用探討

常天旭

[摘 要]信息技術在我國社會各個領域中都有廣泛應用，有效提高了生產(chǎn)效率，起到控制成本的作用。油田企業(yè)為我國社會的發(fā)展提供了重要的保障，因此，加強油田信息化具有十分重要的現(xiàn)實意義?；诖?，本文根據(jù)油田工作實際情況，介紹了油田信息化現(xiàn)狀，對油田信息化關鍵技術進行分析和探討，以進一步提升我國油田企業(yè)管理效率。

[關鍵詞]油田信息化;關鍵技術;大數(shù)據(jù)技術

1? ? ?油田信息化的現(xiàn)狀

近年來，油田信息化發(fā)展建設取得了巨大的進步，緊跟時代步伐，把握機遇，相繼加強了企業(yè)資源計劃（Enterprise Resource Planning，ERP）系統(tǒng)建設、地理信息系統(tǒng)建設、天然氣一體化生產(chǎn)指揮平臺建設、油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設等，有效提升了油田信息化工作效率和水平。油田內(nèi)部有關部門之間因為信息化基礎設施的不斷完善，溝通合作更加順暢，團隊合作能力更強。我國油田信息化發(fā)展建設中，云計算技術、大數(shù)據(jù)與移動互聯(lián)網(wǎng)技術、物聯(lián)網(wǎng)技術等也取得了重大突破，為數(shù)字化油田的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎。

2? ? ?信息化關鍵技術研究與應用

2.1? ?物聯(lián)網(wǎng)技術

2.1.1? ?技術目標

在油田的井場、站庫、管網(wǎng)、物資、設備、人員中使用傳感、射頻、通信等技術，實時監(jiān)控生產(chǎn)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和設備狀況，生產(chǎn)指揮中心根據(jù)實際情況及時管理和控制，保障油田生產(chǎn)過程中決策的準確性和及時性。

2.1.2? ?研發(fā)內(nèi)容

①油田專用遠程測控終端（Remote Terminal Unit，RTU）技術：根據(jù)油水井、站庫標準化的實際要求，專門設計和開發(fā)傳輸協(xié)議、控制功能、通信模式、RTU采集方式等程序，形成完整的RTU技術和產(chǎn)品。②功圖監(jiān)控診斷技術：使用自動功圖儀實時監(jiān)測油井的生產(chǎn)狀況，計算油井的平衡率，同時適當調(diào)整計算結果，避免發(fā)生倒發(fā)電的情況，保障生產(chǎn)安全，實現(xiàn)節(jié)能減排、提高開井時率的目標。③設備全壽命周期管理技術：想要實時了解設備的運行狀況，就要使用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）系統(tǒng)自動讀取設備編碼，一旦發(fā)現(xiàn)設備出現(xiàn)工作不穩(wěn)定的情況，就要及時找到問題并維修設備，保障設備的工作效率。④油田智能視頻監(jiān)控技術：通過監(jiān)視器實時顯示生產(chǎn)的實際情況，監(jiān)視系統(tǒng)與SCADA系統(tǒng)無縫連接，同時還具有報警、燈光、語音喊話等功能。⑤專用電子標簽技術：傳統(tǒng)的電子標簽在一些特殊的環(huán)境下經(jīng)常出現(xiàn)問題，電子標簽技術具有耐高溫、耐低寒、抗干擾、抗金屬、防水油、防震動、耐腐蝕、遠距離可以讀取等優(yōu)點，滿足油田生產(chǎn)中的各種需求。⑥特殊環(huán)境中信息采集技術：傳統(tǒng)的讀寫器已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需求，尤其是傳統(tǒng)的讀寫器不具備高防護、防爆、360°內(nèi)向讀取的功能，所以本研究開發(fā)了新型的防爆、環(huán)形天線、防護外殼，滿足了現(xiàn)代化油水井生產(chǎn)需求，解決了在一些惡劣的環(huán)境下油污、振動、電磁等影響信息數(shù)據(jù)采集問題。⑦物聯(lián)網(wǎng)應用中間連接技術：又分為數(shù)據(jù)標準化技術、上層數(shù)據(jù)交換接口技術、讀寫設備硬件接口技術。數(shù)據(jù)標準化技術是建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編譯、過濾、傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、定義平臺，確保數(shù)據(jù)具有統(tǒng)一的技術規(guī)范;上層數(shù)據(jù)交換接口技術根據(jù)油田目前物資管理、設備管理的實際情況，建立實物信息數(shù)據(jù)模型，解決油田標簽信息數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)抽取難題，為油田提供標準化的數(shù)據(jù);讀寫器設備硬件接口技術主要針對油田使用的各種類型讀寫器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之間的不同接口規(guī)定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接入標準，保障各種讀寫器之間更快的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度及更高的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換效率。

2.2? ?云計算技術

2.2.1? ?技術目標

整合油田目前現(xiàn)有的一些信息化基礎設施資源，進一步研究和開發(fā)云安全、虛擬化等關鍵技術，同時集成工作流、中間件等功能型服務;在云環(huán)境平臺的基礎上，建立油田綜合應用云、專業(yè)應用云，整合油田中使用的各種軟件和硬件資源，實現(xiàn)資源共享。

2.2.2? ?研發(fā)內(nèi)容

（1）基礎設施云技術

針對油田領域中不同的信息資源，油田企業(yè)可以結合相應的模型建立資源映射渠道，提供自動資源有效服務，其中，主要涉及以下幾種技術，如高性能服務器資源池化技術、資源池化虛擬技術、高性能計算資源池化技術。想要滿足資源調(diào)度混合需求，需要對以下技術進行分析研究。①硬件資源實時動態(tài)采集技術。研究獲取中央處理器、圖形處理器、內(nèi)存、網(wǎng)絡硬件等動態(tài)信息資源的方法，根據(jù)實際情況建立信息資源數(shù)據(jù)庫，分析動態(tài)加載數(shù)據(jù)資源的方法，達到資源數(shù)據(jù)信息實時采集的目的。②實體資源與虛擬資源一體化調(diào)度技術。針對應用資源的需求，研究統(tǒng)一調(diào)度資源的方法，按照需求調(diào)度虛擬化資源及專用實體資源。③負載均衡技術。在研究關鍵服務在線遷移的基礎上，分析遷移效率，找到能夠滿足整體性能評價的資源包和分析方法，根據(jù)負載的實際變化，調(diào)整各部分之間的動態(tài)資源，利用合適的應用負載均衡技術。

（2）平臺云技術

對油田企業(yè)平臺進行創(chuàng)新和升級，實現(xiàn)統(tǒng)一工作流程、統(tǒng)一安全授權、統(tǒng)一公用組件服務等功能，為油田信息營造安全統(tǒng)一的部署環(huán)境和安全開放的公用環(huán)境，不斷集成和整合油田信息系統(tǒng)。①統(tǒng)一用戶服務：油田企業(yè)內(nèi)部員工一定要實行網(wǎng)絡用戶實名制，同時實時追蹤和控制油田企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡用戶;②統(tǒng)一權限服務：針對油田企業(yè)員工崗位分工不同，定制崗位業(yè)務功能，實現(xiàn)模塊精細化功能授權;③統(tǒng)一工作流服務：油田企業(yè)內(nèi)部涉及的部門比較多，每個部門之間都有自己的流程，需要油田企業(yè)優(yōu)化跨部門業(yè)務流轉(zhuǎn)工作，創(chuàng)新相關管理制度;④統(tǒng)一應用服務：對于一些利用率比較高的功能組件，建立專業(yè)功能組件庫，建立面向全油田業(yè)務的應用商店;⑤統(tǒng)一門戶服務：對油田內(nèi)部用戶的桌面進行個性化定制，支持多種應用模式的使用;⑥統(tǒng)一開發(fā)環(huán)境：為油田信息化創(chuàng)造良好的開發(fā)和部署環(huán)境，解決開發(fā)商不同、使用開發(fā)模式不同等問題。

（3）油田專業(yè)軟件應用云技術

通常情況下，軟件就是服務的理念，針對油田目前的實際情況，應用專業(yè)的后臺管理軟件、負載均衡軟件等對地震解釋、地質(zhì)建模、數(shù)據(jù)模擬等進行分析研究，實現(xiàn)油田主流專業(yè)軟件之間的共享，油田企業(yè)用戶可以隨時利用終端設備獲得個性化專業(yè)應用服務;要想實現(xiàn)物理機與應用之間的分離，就要使用智能桌面集成技術，包括軟件應用環(huán)境自動部署技術、軟件應用智能推送技術、智能桌面單點登錄技術等，針對許可無效但是長期占用資源的軟件，應用許可智能管理技術提升其利用率。

2.3? ?大數(shù)據(jù)技術

油田企業(yè)大數(shù)據(jù)涉及的內(nèi)容較多，主要包括實時鉆井特殊測井產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、油藏模型化數(shù)據(jù)、地震處理屬性分析數(shù)據(jù)、勘探開發(fā)決策案例、專家經(jīng)驗數(shù)據(jù)等，油田企業(yè)大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出多樣化、快速化、大量化、價值化、復雜性的“4V+1C”特點，大數(shù)據(jù)技術是實現(xiàn)數(shù)字油田的重要手段，能夠真實認識油田地下復雜地質(zhì)結構。高度重視不同數(shù)據(jù)信息之間的集成和關聯(lián)，通過大數(shù)據(jù)技術更加準確、快速地提取有價值的信息。深井生產(chǎn)隨鉆技術利用數(shù)據(jù)集成及Hadoop大數(shù)據(jù)存儲技術進行分析，主要應用方法有平面及三位可視化方法、實時數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)挖掘及預警方法、勘探案例管理方法等。

2.4? ?移動互聯(lián)網(wǎng)技術

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，網(wǎng)絡辦公逐漸向移動辦公、移動業(yè)務辦公方向轉(zhuǎn)變，利用無線網(wǎng)絡、移動辦公系統(tǒng)、通訊移動終端可以實現(xiàn)隨時隨地辦公。本文對3種比較常用的移動互聯(lián)網(wǎng)技術應用進行分析研究：首先，多終端設備移動應用，對移動虛擬化技術以及跨平臺移動應用技術進行研究和開發(fā)，將傳統(tǒng)的業(yè)務系統(tǒng)逐漸向各種移動終端設備上轉(zhuǎn)移;其次，專業(yè)移動終端應用，在移動終端上開發(fā)專業(yè)軟件，在平板電腦等移動終端上實現(xiàn)建模、解釋、處理、數(shù)模等軟件應用;最后，移動安全技術應用，在移動終端安裝安全認證和訪問軟件，確保移動終端用戶信息的安全。

3? ? ?結 語

油田企業(yè)的發(fā)展與信息技術息息相關，信息技術建設是促進油田開發(fā)、管理相互融合的重要措施，是提升油田企業(yè)運營水平的重要手段。首先，油田企業(yè)要繼續(xù)加強信息化建設，各個部門要利用信息技術實現(xiàn)資源共享，加強溝通交流，提高團隊合作的能力;其次，油田企業(yè)要以數(shù)字油田為目標，不斷加大對云計算技術、大數(shù)據(jù)技術、物聯(lián)網(wǎng)技術等相關領域的投入，為油田全面實現(xiàn)數(shù)字化提供必要的保障;最后，把油田的實際情況與數(shù)字油田的發(fā)展相結合，加強信息化關鍵技術的研究和開發(fā)，為油田培養(yǎng)更多的信息化專業(yè)性人才，促進油田企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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