讓油氣田實現“智慧”開發

□ 本刊記者 馬 玲

中原油田采油二廠技術人員正在濮213-21井準備安裝信息化傳輸接收器。趙奕松 攝

未來，大數據將在以油藏為核心，在以提高開發水平為目標的智能油田建設中發揮更大作用，實現管理者決策智能化、生產過程智能化、油田開發智能化。

西北油田采油二廠四號聯合站僅有13名員工，卻承擔著年處理原油260萬噸的重任，是國內超稠油油氣處理站用工人數最少的站。走進該站中控室，迎面的大屏幕上顯示著油罐、泵房、消防所有設備的運行情況。這套自控系統由集散控制系統、監控和數據采集系統組成，能自動檢測和控制設備運行，以及周邊計轉（量）站和所有井口自控參數的顯示、報警和數據存儲情況。

隨著中國石化大力推進油氣生產信息化建設，像這樣“用最少的人干最多的活兒”的現象已不再是新鮮事。

實現油氣生產系統數據實時采集和設備運行狀態及時感知

2015年3月，中國石化召開油氣生產信息化建設工作啟動會，對油田板塊幾項重點信息化建設工程進行部署，作為油田板塊基礎信息化建設項目之一的“油氣生產信息化建設”工程由此如火如荼展開。

油田生產信息化系統通過建立生產數據實時采集、及時感知系統，把整個油田“裝”進了電腦。其信息管理平臺PCS作為神經中樞，發揮著數據管理、分析和精準指揮的作用。

2016年，中國石化在勝利油田已有的信息平臺基礎上，通過對原有功能和系統架構的完善、提升，增加了氣井管理、摻稀等功能模塊，按照云部署模式成功地將PCS打造成一套適用于整個上游企業，滿足分公司、采油氣廠、管理區三級管理的生產指揮平臺。

勝利油田是較早運用PCS的單位之一。近幾年，他們不斷完善PCS，通過實時把握生產細微變化，嘗到了越來越多的甜頭：抽油機平衡合格率、提液單耗、躺井率、機采效率等技術管理指標顯著提升、單位生產成本、勞動生產率、人員優化率等經營管理指標明顯好轉。

“立刻趕往河106-21井現場加清蠟劑。”5月30日上午10時，勝利油田現河廠郝現采油管理區生產指揮中心主任高冠一通過生產指揮系統，給遠在幾公里外的河31采油站下達指令。高冠一面前的生產指揮系統的組合預警界面上一條“河106-21井發生結蠟”的報警信息正在閃爍，他做出判斷的依據正來源于此。幾乎同時，油井管控人員利用指揮系統上功圖的巡檢功能對該井進行連續跟蹤。從發現問題到解決問題，不到1個小時。

“自2016年10月PCS1.0版本發布以來，我們前后升級了12個版本，2.0版本將于今年7月發布并在全系統推廣。”勝利油田一名科研人員驕傲地說。

繼西北油田之后，華東油氣分公司率先對全部油水井完成了信息化改造，借助PCS滿足了局、廠生產指揮中心基于實時數據的生產監控、單井生產動態和調度運行的信息化、科學化運行，生產效率大幅提高。所屬泰州采油廠撤銷原有的4個采油管理區，采油廠直接管理到班站，管理機構精簡，人員也大幅精減，用工人數從710減至347。

截至2017年底，中國石化55個采油廠、237個采油管理區，除24個管理區因效益暫不建設外，絕大部分管理區目前已完成信息化改造，剩余部分管理區也將于明年上半年全部完成建設。

“開展油氣生產信息化建設是總部的一項重大決策，雖然起步晚，但總部和企業各級領導都把信息化建設作為油氣田管理的革命性舉措和‘一把手工程’來抓，推進很快。按照‘老油田生產現場可視化、新建油氣田自動化及高壓氣田、酸性氣田和海上油氣田智能化’的建設標準，目前生產現場信息化覆蓋率已達60%以上，明年上半年將實現全覆蓋（少數效益不達標的區塊除外），為推進智能油田建設打下了良好基礎。”中國石化油田事業部信息與科技管理處處長郭萬松說。

以油藏為核心，集成現有信息和技術資源開展智能開發模式探索

江蘇泰州姜堰區雙烈村二十組向西700米，是華東油氣分公司南華201井區。該井區投資規模雖然不算大，但意義卻非同尋常，它是中國石化油田事業部精心挑選的油藏智能開發的試點。

目前，“油氣生產信息化”建設更多聚焦在如何利用信息化手段對地面系統管理，很少涉及油藏管理。智能油田建設要緊密圍繞油藏這個油田企業的核心資產，完成提高油藏開發水平和開發經濟效益這個核心任務。

“開展智能油田建設，首先要厘清‘油田’的概念，這個‘油田’應該是地質意義上的油田，是指單一地質構造（或地層）因素控制下的、同一產油氣面積內的油氣藏總和。智能油田建設更多關注的是后端分析的智能化，而非強調前端操作的自動化。”郭萬松說。

長期以來，中國石化油田開發各專業部門相互獨立開展分析，缺乏有效的協調手段，油藏模型準確性不夠、油藏模擬周期過長，難以起到及時指導開發的作用。油田事業部參考國際油公司智能油田方案，經過多方比較、反復衡量，選擇華東油氣分公司南華201井區作為試點開展智能開發模式探索。

他們通過建立油藏、井筒、集輸系統一體化活的資產模型，將地面系統與油藏緊密聯系在一起，在及時優化各系統運行的同時不斷優化油藏模型，及時掌握油藏開發狀態、及時調整開發方案，使得開發決策過程更加直觀、科學，有效解決復雜條件下油藏開發及時優化的問題。

南華201井區智能開發項目采用的是“三步走”戰略：一是數據調研整合、專業模型搭建、工作流設計；二是平臺建設部署與專業模型持續迭代更新；三是實現協同高效一體化運營。

科研人員通過井筒—油藏—集輸一體化模型耦合，打破了傳統的專業壁壘，增加了油藏模擬的約束條件，能發現之前分專業獨立研究方式下難以發現的問題；能用更精確、更高頻率的實時數據來校正模型，更準確地認識油藏、預測油藏開發狀態，提升油藏開發管理水平。

南華201井區智能開發項目通過一體化模型建設再造管理流程，實現智能分析、流程管控、實時決策同步運行，打破專業壁壘，推翻條塊管理模式，資源信息共享，提高工作效率，提升整體開發水平。

“南華201井區智能開發項目以油田開發業務需求為導向，以油藏為核心，以提高油藏開發水平和開發效益為唯一目標，是將信息建設與油田業務緊密結合的重要實踐。”郭萬松說。

7月，南華201智能開發項目將進入生產模型、油藏模型、經營模型等數據的耦合模擬階段。試點成功，將為其他油田智能開發提供可復制的模式。

華東油氣分公司泰州采油廠技術員用手機查看生產數據。沈志軍 攝

大數據技術的應用是未來智能油田的重要路徑

“智能油田建設有兩條路徑，一是建立‘一體化活的資產模型’，即對井筒、地面管網、油藏、經濟評價等環節全面建模并實現耦合運行，通過實時模擬、不斷優化，增加油藏模擬的約束條件，使油藏模型無限逼近真實。但現在看來這種方法工作量太大，推行起來并不容易。大數據方法的出現為我們打開了用另一種眼光看世界的窗口，運用大數據技術可以脫離物理概念，用純數據模型進行設備運行狀態和油藏分析預測，這應該是可行的，我們一直在進行這方面的討論。”郭萬松說。

油氣生產信息化建立了采油氣生產實時數據采集系統，充分運用大數據技術開展數據資源挖掘、把海量數據轉化為有價值的信息，是開展智能油田建設過程中必須重視的一條路徑，這項技術的突破有望為智能化油田建設提供更加切實可行的支撐。

近年來，中國石化各油氣田企業都將“兩化”融合作為深化改革、轉型發展、提質增效的重要舉措，將IT技術和油田傳統業務深度融合，探索應用大數據技術以提升勘探開發智能化水平。

中國石化油田勘探開發業務協同平臺（EPBP）解決了數據實時在線采集、數據共享的問題。到今年底，所有油田企業將完成推廣。

勘探開發云中心（EPCC）實現了專業軟件資源的集中建設、共享應用。可支撐油田板塊規模化、精細化的綜合研究，以及高端新技術的快速工業化應用，為智能油田建設提供專業軟件應用保障。

郭萬松表示，智能油田是信息技術發展的必然結果，是信息化發展的高級階段，其建設有長期性和艱巨性。未來，大數據將在以油藏為核心，以提高開發水平（產量、采收率、生產效率、經濟效益）為目標的智能油田建設中發揮更大作用，實現管理者決策智能化、生產過程智能化、油田開發智能化。