信息環境下智能油田的構建

張 宇 大慶油田信息技術北京分公司

信息環境下智能油田的構建

張 宇 大慶油田信息技術北京分公司

通過智能油田的概念描述，并且與數字油田概念以及發展狀態展開對比，從中分析其間的異同，幫助加深對智能油田概念的理解，同時給出了智能油田的邏輯結構框架。在此基礎之上，進一步就智能油田的主要核心技術以及技術發展方向做出討論，可以看出智能油田的發展技術更加傾向于數據的深入加工和理解，而數字油田則更多傾向于數據的收集與整理。加強智能油田的構建，對當前信息環境工作促進有著積極的意義。

信息；智能油田；框架；構建

油田工業領域一直都是信息技術應用的集中區域，信息技術的應用在很大程度上根源于油田工業本身的技術含量特征，以及其安全行為特征。一直以來，油田工業環境中都需要將工作過程中每一個環節的數據采集并且集中，通過這些狀態數據實現有效監控，從而確保油田工業環境工作的正常展開。這種需求以及工作模式，在當前信息技術的推動之下，又有了進一步的深入發展，數字油田就是將每一個工作細節的數據都展開采集，并且依據數據特征和處理需求決定送達到對應的數據節點展開處理，從而形成信息層面的油田反應。經過多年的發展，數字油田體系已經日趨完善，當前主要的發展方向是在數字油田系統基礎之上，以數據的深入加工為突出特征，進一步深化形成智能油田[1]。

1 智能油田的概念與框架

想要切實明確智能油田的概念，還必須從數字油田的角度出發加以詮釋。實際上，從概念的層面看，無論是數字油田還是智能油田，都不存在該行業內一致認可的概念表述。就數字油田而言，目前比較常見的認知方式，是仿照1999年美國馬里蘭大學數字地球會議關于數字地球的陳述來實現對于油田環境的描述。通常而言，認為數字油田是結合油田石油科學技術和現代的石油信息技術，對整個油田及其相關的整個領域的一個數字化的描述和體現，是一種綜合的、現代的管理信息系統。其本身存在有兩個方面的主要特征，即數字油田本身是高度數字化和信息化的系統，并且數字油田是相關信息技術在油田領域中的深入應用。

在此基礎之上，對于智能油田展開進一步的分析。可以認為智能油田是在數字油田基礎之上，對油田的數字化應用展開進一步分析，并且結合人工智能等相應的智能信息技術來實現更高的自動化水平，能夠更好支持決策的計算機信息系統。因此從根本上看，數字油田和智能油田在構成框架方面保持著高度的一致。

整個油田信息體系自下而上分別為環境層、數據層、知識層、模型層、應用層、集成層以及戰略層。這樣的體系結構無論在數字油田環境中還是在智能油田環境中都比較適用，但是二者仍然存在顯著差異。其中數字油田的發展更加偏重于底層，而智能油田的發展則更多偏重于高層。

2 智能油田核心技術

對于智能油田環境，由于其將數字油田作為發展基礎，尤其是環境層和數據層的建設，在數字油田階段基本都已經趨于成熟，有著良好的數據采集物理基礎，并且在數據層環境中，專業性質的數據庫系統也都比較完善。對于數字油田而言，其建設是自下而上的，即在各個數據庫的基礎之上展開對于相關知識體系和模型的建設，而后通過應用層與相關工作人員實現溝通，并且進一步對戰略領域形成記錄和整理[2]。但是對于智能油田體系而言，其發展是從兩側朝中間應用層的，底層的狀態與數字油田系統類似，但是高層的戰略層，其依靠的主要技術包括人工智能在內的諸多數據分析技術，所產生的決策支持信息同樣需要反饋給應用層實現人機交互。

從技術層面看，鑒于智能油田和數字油田本身的發展差異，可以看出智能油田的發展技術更加傾向于數據的深入加工和理解，而數字油田則更多傾向于數據的收集與整理。具體而言，作為智能油田的核心技術包括如下幾個方面。

2.1 數據集成、管理與挖掘技術

智能油田的數據集成工作，是將多個領域相關的數據集成在一個環境中，便于從中提煉出更具價值的信息。其數據管理面向對象包含了地質、地震、測井、分析化驗、生產、試油試采、地面管網、地理等多個領域數據，不同領域中的數據既相互獨立又彼此保持依賴狀態，只有放在同一個體系中互相作為背景加以理解才能獲取到更為完整的有價值的信息。在這一方面，智能油田系統的職責在于加深多個領域數據之間的聯系，從而為人工智能等相關技術提供良好的數據背景。

2.2 智能鉆井與完井技術

智能鉆井與完井技術是智能油田在油田專業領域的深入應用，其整個過程包括數據采集、模擬、分析與決策。實現方式是利用內嵌導線的智能油井管建設一套連接地面與井下的閉環信息系統，可伴隨作業過程實時指導各項技術的應用和勘探開發方案的執行與管理。在此基礎上以Web頁面前端技術作為支持，積極引入虛擬現實技術，來實現基于網絡環境的遠程協同決策工作體系。此種方法的應用，一方面對于鉆井與完井過程中可能出現的狀況，以計算機作為基礎實現預測和及時告警；另一方面還能夠對工作過程做出提前模擬和分析，并且通過網絡環境實現專家資源的跨區域共享。

2.3 人工智能技術

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。在智能油田體系中的應用價值，在于讓計算機成為人腦的有益擴展和補充，以模擬人腦思維作為重要手段，來最終實現這一目標。人工智能在當前智能油田環境中的應用并不成熟，但是作為未來發展的必然方向，對其關注不容降低。目前，人工智能暫時停留在對告警信息更為智能化處理方面，對提升油田工業環境的安全水平有著毋庸置疑的積極價值，但諸如從更廣闊的數據環境中提煉出能夠切實支持決策的數據并且以一種合理的方式展示，還有待于進一步發展。

3 結論

智能油田是未來油田領域信息管理技術的主要應用發展方向，其必然會隨著媒體技術的成熟而逐步進步，唯有深入分析當前油田環境中對于信息的需求，緊跟信息相關技術發展步伐，才能對整體狀況作出準確判斷，才能形成推動整個智能油田體系發展的有效力量。

[1]馬濤，許增魁，王鐵成，等．數字油田軟件系統架構研究[J]．信息技術與信息化，2010（6）：41-45．

[2]田峰，王權．數字油田研究與建設的現狀和發展趨勢[J]．油氣田地面工程，2004，23（11）：20-21．

（欄目主持 李艷秋）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.9.009

2015-08-09