章紹龍
(大慶油田信息技術公司物聯網分公司,黑龍江 大慶 163000)
隨著時代的發展,信息技術與互聯網技術都取得了快速的發展,在各行業中大數據分析技術得到了廣泛的應用。而現代國際石油市場持續低迷,國際油價維持低位震蕩,石油企業的生存空間被進一步壓縮,企業的利潤空間也越來越小。鑒于此,油田必須要本著降低運營成本、提升安全要素、堅持環保發展的基本原則,最終才能實現油田從勘探開發、生產作業、運營管理的等各個環節的科學化、透明化、智能化,而要想實現上述目標就必須要以現代信息技術為基本出發點,加強大數據分析技術在油田發展中應用的研究。
要想充分了解智慧油田就必須要進一步了解數字油田,而數字油田的起源是從數字地球開始的。數字地球是在上世紀的90年代末期,由美國當時的副總統戈爾提出來的,數字地球概念的提出在全球范圍內引起了了巨大的轟動,這標志著數字地球正式成為了科學技術重點研究的一個課題。而我國現在火熱開展的數字油田的概念,正是從數字地球的概念中的衍生出來。
在石油行業中數字地球最為直接的體現就是數字油田,是數字地球理論在實踐中具體應用的直接表現,也是數字地球理論實踐應用的一個重要分支。我國的石油行業已經經過了50多年的發展,在多年的發展過程中,也逐步形成了一套獨特的運營管理理念以及科學的研究理念,而數字油田的相關理論的應用,要比數字地球的理論研究更形象、更具體,鑒于石油行業發展的特殊性質,也直接決定了數字油田存在的價值。而智慧油田則是在數字油田高度發展后形成的自動化、信息化、智能化的油田運營管理模式。
我國多數的大型石油公司都是由多個二級石油單位所組成,油田的信息發展也從最初的分散逐漸向集中化發展,最終發展到復雜化的系統,并實現對油田全產業鏈上各個環節的應用系統的支撐,由此可見,在油田信息化的過程中,需要處理的數據非常巨大。從傳統的歷史系統轉移現代的新系統,最后發展到集中化的系統管理,在這整個的過程中,會產生大量的數據轉移以及設備投資,因此,我國油田在其信息化的發展過程中一直面臨著 “大數據量”的挑戰。
大數據技術中常常被提到的一個概念就是“數據中心”。中國石油集團總公司在企業的十一五規劃中,對信息技術進行了總體規劃,對各個下屬二級油田企業的發展提出快速建設綠色數據中心的總體要求。從中石油集團公司的層面來講,數據中心共分為3個層次。第一個層級是集團級的數據中心,主要包括北京的總部數據中心、北京主數據中心以及異地的災備數據中心。其次是區域層級的數據中心,主要包括全國各大油田的數據中心,以及各地區級公司銷售數據中心。中石油集團公司的大數據中心是一個非常龐大數據體系,在中石油內部專用網絡的連接下,將集團公司下屬的所有企業進行有效的連接,集團公司的數據中心與其下屬的兩個層級的數據中心之間,通過良好的協作與溝通,完成對中石油集團公司所有企業的生產、研發、制造等各環節的支撐。
而中石油集團公司下屬二級石油企業作為我國整個石油系統數據中心重要的參與者與建設者,對我國石油系統大數據發展戰略作出了巨大的貢獻,隨著我國多數油田數字化建設的不斷完善,面對現代的大數據時代,油田的發展也要孕育出全新的發展目標。
在油田的信息化建設過程中,人們首先想到的是油田信息化、數字化這些概念,但是對智慧油田卻沒有深入的了解。智慧油田與數字油田之間到底存在怎樣的區別?信息行業的專家給出了這樣的解釋:油田建設追求的最終目標就是構建贏得智慧性油田,也就是說在油田的建設過程中要充分將現代先進的信息技術與相關的管理理念利用起來,從而構架一個全新的油田的智能化運行模式。智慧油田構建目標的實現,必須要讓智慧油田的理念在油田的各個領域得到切實的執行。這樣才能初步建立起智慧油田的相關概念,以及智慧油田的技術與管理的方案。智慧油田最終的目的就是要實現油田企業工作、業務流程、管理的全智能化。
智慧油田并不是單純的數字油田的升級。數字油田的構建主要是利用當下的互聯網技術,而在智慧油田的構建過程中,還要應用到云計算、物聯網、大數據等先進的信息技術,甚至在未來還會將更多的新技術、新理念融入到其中。
智慧油田從產生到其具體的發展過程是一個動態變化的過程,智慧油田必須要持續性滿足油田企業發展壯大過程中所有的實際需求。智慧油田具備了基本的可視性以及智能化等相關的功能模塊,在此基礎上,要實現油田企業全面的信息化,這樣傳統油田以手工作業為主的生產方式將會被計算機所代替,上述功能的實現,必須要求智慧油田具備知識庫管理模塊、專家決策模塊等相關的系統,在這些子系統輔助下,油田的生產、決策將更加智能化,這樣就能在油田企業的服務中深入的利用信息技術。
智慧油田理念的出現,其實是油田企業管理、生產信息化以及智能化的實際需求,也是數字化油田進一步發展的主要方向。在數字化油田的基礎上,將實施監測、實施數據采集、實施數據分析、實時決策以及閉環管理等,應用在油田企業的勘探開發、生產開采、技術服務、油氣儲運等領域,并將油田的油藏、油井以及數據等相關的資產,通過統一的價值鏈串聯起來,最終在油田實現全油田領域的數據以及知識共享,實現生產作業的自動化,實現油田科研技術工作的協同發展,實現油田生產智慧、決策管理的科學化與一體化發展,因此來提升油田生產決策的時效性,并最大程度上節約油田的運營成本。
在智慧油田的基礎上,能讓油田實現自動化與信息化的有機融合,并在油田的各個生產流程中將大數據、物聯網、云計算等先進技術進行合理的應用,通過在油田的生產現場的油井內部、井口位置、計量間、油氣站庫等處,合理布置先進的傳感儀器、控制裝置、監測裝置來實現油田生產現場狀況的實時傳感系統以及網絡系統建設。在物聯網基礎上,油田企業的設備、人員、井場等都能實現信息以及數據的及時交換和通訊,并實現對油田生產各環節的狀況識別、定位、管理的智能化。智慧油田模式下,油田企業的運營管理實現了可視化、集成化、協同化,這樣企業的生產運營管理人員以及相關的科學技術人員能夠根據實時的數據反饋,快速的識別生產現場狀況的實時分析和判斷,并通過在線模擬的形式,對生產現場狀況的發展趨勢進行預測,以便及時完成對生產現象的作業指導,并最終實現對生產現場的自動控制。在智慧油田的知識庫以及專家系統中,油田領域的各個專業學科能夠對油田的勘探開發進行綜合評價分析,對油井的生產作業進行動態分析預測,對油藏進行深入的評估管理,并以數據模擬為基礎,對油田的勘探開發部署、井位來論證、生產開采等各環節的決策管理給予足夠的支持,并對油田的生產作業、勘探開發做出科學的預測,實現對油田產量的有效提升,并促進油田生產開發的最優化發展。
雖然智慧油田的實現能給油田帶來巨大的發展機遇,但是就目前油田的發展狀況來看,很多數字油田的基礎設施建設不夠完善,多數的設備要想實現信息化、智能化還需要進行重大的更改,因此,油田要盡快實現大數據中心為導向的基礎設施建設,并不斷挖掘和培養智慧油田所需的高尖端人才,這樣才能更好的促進數字化油田向智慧油田的發展。
智慧油田的概念剛剛在我國興起,但是隨著我國油田建設規模的不斷擴大,智慧油田的發展也非常迅速。鑒于此,我國要在加強現有數字油田建設的基礎上,跟進時代科學技術的發展需要,并強化油田高新技術人才的培養和輸送機制建設,從多方面著手,保障智慧油田的發展。