智能油田綜合性數據中心建設探究

李志紅

（新疆油田公司數據公司，新疆 克拉瑪依 834000）

0 引言

油田數據中心的建設質量好壞直接影響到石油企業智能化、數字化轉型效率和質量?，F階段，油田數據中心主要面臨資源利用效率低下、油田勘探水平不高、基礎設施建設故障頻率高以及油田系統時效性差等建設問題，需要油田企業建設綜合性數據中心來提供有效降低故障發生頻率、信息保存、滿足互聯網技術（Internet Technology，IT）建設的發展需求、提高整體信息化水平和信息處理能力等功能。

1 油田數據中心建設現狀

1.1 資源利用效率低下

油田數據中心系統是實現軟件與硬件系統結合的綜合性應用系統，該系統幫助我國油田企業平穩度過改革開放后的企業轉型與發展期，但是該類系統軟件存在不能根據企業的實際情況來調整主機設備和硬件設備、資源利用效率低下、使用成本高等問題。另外，我國許多采油廠的經營業務類型和開發項目功能存在相似之處，也就出現了系統功能重復建設造成的資源浪費和資源閑置問題。

1.2 油田勘探水平不高

智能油田要求云計算系統能夠有效將軟件設施與硬件設施結合，以滿足油田勘探工作高質量、時效性強等新要求。但是，現階段油田企業軟件與硬件的結合水平并不能滿足智能油田的新需求，而且在油田數據管理和資源配置上存在效率低下和資源浪費等問題，難以構建起軟件資源和現有資源結合的遠程可視化三維地質模型，整體勘探開發水平低下，占用了企業大量的工作時間、成本和資源。

1.3 基礎設施建設故障頻率高

以克拉瑪依油田為例，其具有基礎設施規模龐大、分散且建設基數大等特點。在基礎設施建設初期，由于受到成本控制的影響，克拉瑪依油田企業并未對數據中心系統進行備份設計，導致該系統在實際的運行過程中容易出現運行紊亂、突發性中斷等問題，系統發生故障頻率較高，對數據中心IT 基礎設施的運行、維護、管理造成巨大的影響，如增加了運行成本、降低了設施可用性。

1.4 油田系統時效性差

油田數據中心建設受到傳統企業工作環境與管理思維的影響，導致中間設施的使用需要經過立項升級、逐級審批、招標采購、設備到貨安裝和部署等復雜的審批程序和采購環節，復雜的操作流程增加了建設時間和成本。另外，油田業務本身會隨著市場變化而不斷發生改變，在建設中消耗大量時間和成本的硬件設施，其功能可能已經無法滿足當下IT 基礎設施建設工作要求。

2 智能油田建設綜合性數據中心的現實價值

2.1 降低故障發生頻率并進行信息保存

油田企業數據中心容易發生系統硬件和軟件故障的主要原因是人為因素和自然因素的結合，系統硬件和軟件出現故障會對數據中心IT 基礎設施的運行產生消極影響?？赏ㄟ^綜合性數據中心中數據庫云平臺的數據整合和存儲功能，對油田企業生產、運輸等環節產生的數據信息進行存儲，有效降低系統硬件和軟件故障帶來的信息遺失等消極影響。

2.2 滿足IT 建設的發展需求

油田企業數據中心IT 建設是智慧油田信息化建設的重要推動力。油田企業數據中心主要負責記錄油田開采和運營工作產生的數據信息，信息數據在同步與傳遞過程中容易受到人為或自然因素的干擾，從而出現信息偏差。這需要油田企業建設綜合性數據中心來提高整體信息化水平和信息處理與收集能力。建設綜合性數據中心是滿足IT 基礎設施建設的發展需求和油田企業轉型發展的必由之路。

2.3 提高數據存儲及讀取效率

現階段，隨著我國科學技術不斷發展與進步，石油開采這一工作也開始朝著數字化的方向發展?？梢哉f，智能油田是數字油田發展到特定時期的一個必然發展方向。在數字油田的基礎上，綜合性數據中心的建立可以幫助油田企業早日實現低成本和安全環保的建設目標，使油田的采收率得到進一步提升，最終實現油田的智能化建設。不過，從當前狀況來看，我國油田企業在發展的過程中還存在一些問題，如資源浪費以及開采費用較高等，這些問題都會在一定程度上阻礙油田企業的發展。鑒于此，對油田企業來說，其需要及時建立起綜合性數據中心，不斷提升數據的存儲與讀取效率，實現對各類勘探數據的整合與處理，進一步提升油田數據的整體處理效率。

2.4 增加油田企業的經濟效益

在信息時代背景下，各類數據資源的數量不斷增加，如果能夠對此類數據資源進行統一的管理與分析，將有效提升企業的決策能力，使企業能夠獲得更好的發展前景。對油田企業來說，建立綜合性數據中心可以實現對海量數據的收集與整理，從而有效提升油田企業決策的準確性。一方面，這種綜合性數據中心的建立可以更好地滿足企業自身數據管理的要求；另一方面，通過數據分析工作的開展，油田企業能夠對自身進行全面的審視，在今后的發展過程中對各類數據進行進一步的統籌與優化，有效提升企業的經濟效益。

3 綜合性數據中心建設架構

3.1 綜合性數據中心建設目標和總體框架

隨著信息技術的應用推廣，油田企業朝著智能化方向轉型發展，要求油田數據中心建設向著不斷提高數據資源管理的集中化程度，打破空間和時間隔閡，建立數據資源統一、符合企業發展和資源優化配置要求的區域配置模式，實現高效化數據資源管理等目標發展。高效化、綜合性油田數據中心主要包括4 個系統：安全管理系統、油田數據中臺、高性能云平臺、實時數據庫。

3.2 綜合性數據中心組成系統介紹

3.2.1 安全管理系統

油田企業數據中心作為企業信息存儲與利用的重要場所，必須要建立健全安全管理體系，確保企業重要數據在全方位安全保護下提供數據信息應用服務功能。

首先，要在數據中心設第一道關卡——防火墻系統。作為當前諸多領域廣泛使用的網絡數據安全防護工具，可通過對數據中心網絡信息進出口設立防火墻，對進入數據中心的網絡信息進行病毒檢查，防止數據中心內部網絡系統受到病毒和黑客的侵襲。有訪問權限的用戶可不受到防火墻限制，在數據中心內部網絡系統進行信息數據的查詢與使用。防火墻能將未獲得訪問權限的用戶阻擋在數據中心內部信息系統之外，防止油田企業數據中心的重要信息數據被窺探和盜取。

其次，設置第二道防線——安裝殺毒軟件。數據中心網絡系統通過聚集大量的服務器來保證其運行的穩定性。如果出現病毒感染、黑客攻擊服務器，可能會直接導致數據中心網絡運行崩壞?？赏ㄟ^安裝與防火墻配套的殺毒軟件和病毒防范軟件來有效防范外來病毒和黑客攻擊、記錄惡意攻擊用戶和要攻擊的病毒目標等。病毒防范軟件能夠采用報警的方式，在第一時間發現病毒入侵后提醒操作人員進行殺毒，防止黑客和病毒入侵造成重要數據信息被篡改和泄露。

3.2.2 油田數據中臺

油田企業數據中心需要對海量數據進行采集、計算、存儲和加工等，而在油田企業數據中心建立數據中臺能夠有效降低油田企業系統功能重復建設和煙囪式協作的成本。在石油數據中心建立數據中臺的主要流程如下。首先，需要建立數據中心管理框架和明確主體責任?？赏ㄟ^制定企業規章制度的方式建立統一的數據管理機構，明確數據中臺數據生產和維護的負責人。其次，建立數據中心統一的數據信息標準，企業各系統和業務數據交換提供統一標準。數據標準應該以石油企業的實際運營情況和未來發展方向為出發點。再次，建立全量數據中心負責各生產環節和業務系統中的數據（包括結構化和非結構化數據）抽取。最后，對結構化或非結構化數據進行治理和清洗。需要追溯出現數據重復和數據質量問題的部門，并督促其在規定時間內進行整改。

3.2.3 高性能云平臺

可建立高性能云平臺來統籌油田企業數據中心的數據傳輸工作，為整體運行效率、管理效率、管理水平的提升提供系統支持。存儲能力、整合能力、安全性是油田企業高性能數據庫云平臺建設的基本要求。①存儲能力。首先，必須要保證云平臺能夠提供足夠的結構化（生產數據和其他歷史資料等）和非結構化數據（地質數據和井測量曲線數據等）硬盤存儲空間，用于數據處理和數據計算。其次，必須要保證云平臺存儲智能化與容量擴大化相結合，防止出現云平臺數據過多造成的存儲損失和無法訪問的問題。②整合能力。云平臺必須要具備極強的數據處理和數據整合能力，在保證安全性的同時，不斷推動數據采集和存儲工作能夠滿足數據庫集合的高標準。③安全性。必須要保證云平臺和各數據庫之間信息傳遞、存儲、網絡連接和運作等活動在安全穩定的環境下運行。同時，工作人員能夠在完全開放的云平臺中不間斷、安全地獲取信息資料。

3.2.4 實時數據庫

可通過建立實時數據庫減少油田企業領導層和數據中心管理者的數據查找時間，為企業決策和未來規劃設計提供精準、直觀、實時的數據。實時數據庫作為性能好、吞吐能力和可靠性強的跨平臺實時數據系統，主要負責對油田企業生產、運輸等環節產生的數據信息進行自動采集、存儲和監視，同時對各生產工藝環節產生的數據進行在線保存，并提供多種調度管理模塊（工廠模型、設備運行管理、歷史追溯等）。此外，實時數據庫還能提供油田通信接口和其他系統業務接口，實現生產監控與調度管理或工業云端的完美融合。

4 智能油田綜合性數據中心建設策略

4.1 加強頂層設計

為了進一步增強綜合性數據中心在智能油田發展中的應用效果，提升油田開采的安全性，企業管理人員應該根據當前時代發展背景，從頂層設計的角度出發，對現有的各項制度進行完善，使綜合性數據中心能夠在油田的整體建設中呈現出一種更為標準化與制度化的趨勢。在油田企業實際開展建設的過程中，綜合性數據中心要作用于各個環節，對各類有效資源進行集中處理，使油田企業的發展目標能夠更快實現。

4.2 進一步加強安全管理工作

在進行綜合性數據中心構建的過程中，安全問題十分重要。但實際上，很多油田企業會忽視安全管理這一工作，導致一些安全隱患出現。油田開采這一工作本身是十分復雜的，在這一過程中開展安全管理工作也有一定難度。對此，在進行綜合性數據中心建設的過程中，企業必須要及時建立起相應的安全管理與監督制度，以此提升工作人員的安全意識，使工作人員在開展油田生產等工作的過程中嚴格按照相應的流程，降低各類危險發生的概率，進一步提升油田企業的生產效率。除此之外，對油田企業來說，其也要科學開展員工崗前培訓工作，使員工能夠在實際操作的過程中嚴格依據流程進行，確保整個生產過程的安全性。

5 結語

智慧油田綜合性數據中心的建設需要將長期發展作為建設目標，只有將油田企業實際發展目標與以安全管理系統、油田數據中臺、高性能云平臺、實時數據庫為架構的綜合性數據中心結合，才能最大限度推動數據中心工作效率提高和生產管理成本降低，最終推動我國油田企業智能化、數字化轉型效率和質量全面提高。