油田信息化關鍵技術研究及其應用探析

李志勇，李強，王承龍，孫瑩，張楊

(1.中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津300450；2.中海油安全技術服務有限公司，天津300456)

國內油田企業的發展經歷了漫長時間，從測井解釋、油藏數值等局部業務發展到新時期運作模式，包括前期勘察、開發、采油、鉆井等為主的應用體系，初步實現了業務的信息化管理。“十二五”以來，油氣生產自動化、可視化等信息技術快速發展，使得油田生產逐步從數字化朝向智能化方向進步。國內大規模油田企業管理中，一方面實現了油田企業的管理水平、技術水平的提升，另一方面，借助信息化技術可快速提高企業管理水平和技術能力。新時期，國內各大油田已經初步實現了借助信息系統支撐主營業務的目標，借助統一化數據平臺完成了海量信息的匯總，提供了良好穩定的決策環境，打造了新型生產指揮模式。快速完成了大ERP經營格局的構建，對數據資源的采集、存儲等管理而言具有積極影響[1,2]。

1 油田企業信息化建設目標

新時期，油田企業信息化的建設目標為：深度進行上游資產、技術和資源的融合，合理考慮項目要求，包括油藏認知、協同管理、儲量增長、安全運營等方面，力求快速實現資源共享、自動化作業、科學運營等基本目標，確保油田開采等滿足新時期要求，帶動智慧油田的全面發展。此外，還要在此基礎之上，積極解放勞動力，降低環境污染問題，切實保障油田開采的實際效益[3,4]。

2 油田信息化建設的關鍵技術

2.1 物聯網技術

物聯網技術屬于一種現代化管理技術。使用物聯網技術中，首先，需先進行現代化信息的廣泛收集，保證油田開采作業、建設施工等環節都能進行信息錄入和信息感知，并將其逐步轉化為數字化信息。隨后還要合理應用物聯網管理中心，保證數據控制、數據管理的合理性。結合處理后的數據信息，方可做出正確的決策和指令，并及時將對應指揮信息傳送到生產運營的相關機構。上述環節中，考慮到數字化信息的計算和應用，一般會具有較高的精度，可明顯提升信息傳遞效率。一定程度上優化了工作流程。

2.2 云計算技術

為了實現油田信息化，必須合理應用云計算技術。在保證云計算安全的前提下，云計算技術合理應用了虛擬資源，目標在于快速提高信息處理效率，實現信息整合。云計算技術的特點表現為信息傳遞快，可快速完成實際情況的信息映射，將其上傳到對應領域區域內。借助Java構建模型，保證最終形成體系符合實際需求。云計算技術的應用中，對三大基礎技術的依賴程度較高。一是信息采集技術、信息存儲技術。新時期，信息量增加幅度較大，信息收集環節中，對硬件設備設施的要求逐漸提升。一方面要積極提升信息精度，要保證信息錄入方案的可行性、信息采集裝置的完整性，另一方面，為了保證及時進行大量信息的存儲，需考慮云存儲內存，必要時還可建立大規模的存儲基站，確保存儲空間滿足新時期信息量的要求，另外還要考慮CPU技術在計算方面的支撐作用。二是信息轉化技術。在信息調度、信息處理過程中，必然會涉及到虛擬信息和實體資源的轉換處理。調度虛擬資源屬于一種理想化情況，實際工程項目中，需考慮資源、環境和意外因素的作用，資源調度中不可避免地存在耗損，為此，系統需及時作出對應調整。最后是負載均衡技術，該技術應用中，要考慮實際運用效果，人工工作能力、機械運作能力都是有上限的，需定期休息，避免工作效率下降。

2.3 大數據技術

借助Oracle數據庫，可及時進行油田數據的管理、分析和存儲，這是大數據技術的基本要求。大數據技術的任務包括：了解儲量、制定計劃、計算開采效率等，同時還要及時完成系統開發管理。應用大數據過程中，要充分考慮數據的真實性、全面性。一般需要在多個數據庫條件下，進行數據融合，考慮大數據價值考量、關聯效果。數據庫系統建立在大數據系統基礎之上，可保證較高的自我學習能力。隨著相應技術的升級，大數據系統中保存的數據體系可明顯縮減運算過程，相關人員可更加高效地進行數據隱含價值信息的挖掘。

3 關鍵技術的應用

3.1 物聯網技術的應用

物聯網技術中，需借助一些科技手段進行人員感知、物品感知，力求實現數據集中管控的目標，從而為油田開發決策人員提供正確參考信息，保證辦事效率的穩定提升。研發技術包括：1）rtu技術，該項技術可明顯增加通信距離，在不良環境中更具優勢。2）設備壽命技術，該技術可保證設備得到及時修理，同時增加了設備的使用壽命，對設備穩定性、實用性等起到一定保障作用。3）開發油田中的監控技術，可及時完成油田探索、油田開采方面的視頻監控管理，相關人員可第一時間了解油田開采信息。4）電子標簽技術，該技術在多種環境中都較為適用，可避免電磁干擾等導致的危害，還可防震動、防腐蝕，從而有效解決了傳統普通標簽的弊端問題。5）特殊環境下，油田開采的信息采集技術，該技術適用于惡劣環境，可快速完成信息獲取、信息探索，便于相關人員及時進行油田開采與否的判斷，降低了開采風險，且提升了油田開采的決策效率。

3.2 云計算技術的應用

云計算技術的應用表現為可讓各種資源進行整合，實現資源共享的目標。基礎設施的云技術，表現為在不同領域方面，信息資源化利用中，要考慮積極結合需求模型，保證資源的高效利用，避免資源浪費問題。不但能夠起到節能環保的效果，同時也能達到物盡其用的目標。

為了合理進行復雜資源調度的技術管理，需充分考慮硬件采集要求，研究硬件資源的獲取途徑；并及時將虛擬資源和實體資源進行融合，保證形成統一調度技術，主要是進行資源統一調度的方法，保證資源的高效分配；負載均衡技術方面，主要研究遷移技術，并力求穩定提升遷移效率，避免資源浪費。

平臺云技術中，力求快速達到安全統一、流程優化、基本服務功能，營造安全可靠的工作環境，保證為系統開發提供一個開放化空間。平臺云技術包括用戶服務、工作流程服務、門戶服務等。力求穩定提高企業辦事效率，打造良好的工作環境。

3.3 大數據技術的應用

油田開發中，大數據技術的應用部分包括：地震分析、鉆井匯報、勘探開發案例等。油田信息開發中，要合理應用大數據技術，方可快速了解復雜地質條件。大數據技術主要在感知油田對象中進行應用，借助數據采集、指標統計等了解油田開發、油田開采情況。經由整合不同種類的數據信息，再借助機器便可進行關鍵信息的提取，從而促進油田開發的順利進行。

3.4 動態模擬技術的應用

多維表征技術，可完成數字盆地發展歷史、發展動態的分析。從而可快速進行評價與否、勘測與否的判斷，該技術在復雜地質結構中更具應用優勢。借助生產動態模擬技術可完成油田開采、油田注水方面的預測，還可進行組合優化，實現壓縮成本、節約資源的目標。

借助動態模擬技術，可快速完成企業經營情況的管理，并快速進行經營策略的制定，促進企業的正常運營。借助多模型綜合模擬技術，可創造出諸多油田模型，利于相關人員及時完成模型優化工作。

3.5 知識管理技術的應用

油田勘探過程中，一般需要建立知識集中管理體系，經由專家意見和實際經驗結合，方可充分發揮知識集中管理體系的價值。研發內容包括油田開發全過程，還要了解流程情況、經驗積累和知識體系完善情況，以求快速構建一套系統化的油田開發探測系統。其次，要采用不同構成要素進行管理，保證形成專業化知識體系。最后，借助科學技術等研究搜索引擎的應用，從而可為石油信息化在知識管理技術層面的應用提供有效支撐。

總之，油田生產作業過程中，合理應用信息化技術是時代發展的必然趨勢，對油田生產工藝流程起到了巨大影響，同時使得油田企業的內部組織結構得到了調整。整個生產作業過程的工作強度下降，安全風險降低，油田生產管理效率得到了快速提升。