油田信息化關(guān)鍵技術(shù)分析及應(yīng)用探討

常天旭

[摘 要]信息技術(shù)在我國(guó)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用，有效提高了生產(chǎn)效率，起到控制成本的作用。油田企業(yè)為我國(guó)社會(huì)的發(fā)展提供了重要的保障，因此，加強(qiáng)油田信息化具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。基于此，本文根據(jù)油田工作實(shí)際情況，介紹了油田信息化現(xiàn)狀，對(duì)油田信息化關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析和探討，以進(jìn)一步提升我國(guó)油田企業(yè)管理效率。

[關(guān)鍵詞]油田信息化;關(guān)鍵技術(shù);大數(shù)據(jù)技術(shù)

1? ? ?油田信息化的現(xiàn)狀

近年來(lái)，油田信息化發(fā)展建設(shè)取得了巨大的進(jìn)步，緊跟時(shí)代步伐，把握機(jī)遇，相繼加強(qiáng)了企業(yè)資源計(jì)劃（Enterprise Resource Planning，ERP）系統(tǒng)建設(shè)、地理信息系統(tǒng)建設(shè)、天然氣一體化生產(chǎn)指揮平臺(tái)建設(shè)、油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)等，有效提升了油田信息化工作效率和水平。油田內(nèi)部有關(guān)部門(mén)之間因?yàn)樾畔⒒A(chǔ)設(shè)施的不斷完善，溝通合作更加順暢，團(tuán)隊(duì)合作能力更強(qiáng)。我國(guó)油田信息化發(fā)展建設(shè)中，云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等也取得了重大突破，為數(shù)字化油田的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2? ? ?信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

2.1? ?物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

2.1.1? ?技術(shù)目標(biāo)

在油田的井場(chǎng)、站庫(kù)、管網(wǎng)、物資、設(shè)備、人員中使用傳感、射頻、通信等技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和設(shè)備狀況，生產(chǎn)指揮中心根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)管理和控制，保障油田生產(chǎn)過(guò)程中決策的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

2.1.2? ?研發(fā)內(nèi)容

①油田專(zhuān)用遠(yuǎn)程測(cè)控終端（Remote Terminal Unit，RTU）技術(shù)：根據(jù)油水井、站庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)際要求，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)傳輸協(xié)議、控制功能、通信模式、RTU采集方式等程序，形成完整的RTU技術(shù)和產(chǎn)品。②功圖監(jiān)控診斷技術(shù)：使用自動(dòng)功圖儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油井的生產(chǎn)狀況，計(jì)算油井的平衡率，同時(shí)適當(dāng)調(diào)整計(jì)算結(jié)果，避免發(fā)生倒發(fā)電的情況，保障生產(chǎn)安全，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、提高開(kāi)井時(shí)率的目標(biāo)。③設(shè)備全壽命周期管理技術(shù)：想要實(shí)時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行狀況，就要使用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）系統(tǒng)自動(dòng)讀取設(shè)備編碼，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)工作不穩(wěn)定的情況，就要及時(shí)找到問(wèn)題并維修設(shè)備，保障設(shè)備的工作效率。④油田智能視頻監(jiān)控技術(shù)：通過(guò)監(jiān)視器實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)的實(shí)際情況，監(jiān)視系統(tǒng)與SCADA系統(tǒng)無(wú)縫連接，同時(shí)還具有報(bào)警、燈光、語(yǔ)音喊話等功能。⑤專(zhuān)用電子標(biāo)簽技術(shù)：傳統(tǒng)的電子標(biāo)簽在一些特殊的環(huán)境下經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題，電子標(biāo)簽技術(shù)具有耐高溫、耐低寒、抗干擾、抗金屬、防水油、防震動(dòng)、耐腐蝕、遠(yuǎn)距離可以讀取等優(yōu)點(diǎn)，滿足油田生產(chǎn)中的各種需求。⑥特殊環(huán)境中信息采集技術(shù)：傳統(tǒng)的讀寫(xiě)器已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需求，尤其是傳統(tǒng)的讀寫(xiě)器不具備高防護(hù)、防爆、360°內(nèi)向讀取的功能，所以本研究開(kāi)發(fā)了新型的防爆、環(huán)形天線、防護(hù)外殼，滿足了現(xiàn)代化油水井生產(chǎn)需求，解決了在一些惡劣的環(huán)境下油污、振動(dòng)、電磁等影響信息數(shù)據(jù)采集問(wèn)題。⑦物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間連接技術(shù)：又分為數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、上層數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)、讀寫(xiě)設(shè)備硬件接口技術(shù)。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)是建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編譯、過(guò)濾、傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、定義平臺(tái)，確保數(shù)據(jù)具有統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范;上層數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)根據(jù)油田目前物資管理、設(shè)備管理的實(shí)際情況，建立實(shí)物信息數(shù)據(jù)模型，解決油田標(biāo)簽信息數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)抽取難題，為油田提供標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù);讀寫(xiě)器設(shè)備硬件接口技術(shù)主要針對(duì)油田使用的各種類(lèi)型讀寫(xiě)器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之間的不同接口規(guī)定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接入標(biāo)準(zhǔn)，保障各種讀寫(xiě)器之間更快的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度及更高的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換效率。

2.2? ?云計(jì)算技術(shù)

2.2.1? ?技術(shù)目標(biāo)

整合油田目前現(xiàn)有的一些信息化基礎(chǔ)設(shè)施資源，進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)云安全、虛擬化等關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)集成工作流、中間件等功能型服務(wù);在云環(huán)境平臺(tái)的基礎(chǔ)上，建立油田綜合應(yīng)用云、專(zhuān)業(yè)應(yīng)用云，整合油田中使用的各種軟件和硬件資源，實(shí)現(xiàn)資源共享。

2.2.2? ?研發(fā)內(nèi)容

（1）基礎(chǔ)設(shè)施云技術(shù)

針對(duì)油田領(lǐng)域中不同的信息資源，油田企業(yè)可以結(jié)合相應(yīng)的模型建立資源映射渠道，提供自動(dòng)資源有效服務(wù)，其中，主要涉及以下幾種技術(shù)，如高性能服務(wù)器資源池化技術(shù)、資源池化虛擬技術(shù)、高性能計(jì)算資源池化技術(shù)。想要滿足資源調(diào)度混合需求，需要對(duì)以下技術(shù)進(jìn)行分析研究。①硬件資源實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集技術(shù)。研究獲取中央處理器、圖形處理器、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)硬件等動(dòng)態(tài)信息資源的方法，根據(jù)實(shí)際情況建立信息資源數(shù)據(jù)庫(kù)，分析動(dòng)態(tài)加載數(shù)據(jù)資源的方法，達(dá)到資源數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)采集的目的。②實(shí)體資源與虛擬資源一體化調(diào)度技術(shù)。針對(duì)應(yīng)用資源的需求，研究統(tǒng)一調(diào)度資源的方法，按照需求調(diào)度虛擬化資源及專(zhuān)用實(shí)體資源。③負(fù)載均衡技術(shù)。在研究關(guān)鍵服務(wù)在線遷移的基礎(chǔ)上，分析遷移效率，找到能夠滿足整體性能評(píng)價(jià)的資源包和分析方法，根據(jù)負(fù)載的實(shí)際變化，調(diào)整各部分之間的動(dòng)態(tài)資源，利用合適的應(yīng)用負(fù)載均衡技術(shù)。

（2）平臺(tái)云技術(shù)

對(duì)油田企業(yè)平臺(tái)進(jìn)行創(chuàng)新和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一工作流程、統(tǒng)一安全授權(quán)、統(tǒng)一公用組件服務(wù)等功能，為油田信息營(yíng)造安全統(tǒng)一的部署環(huán)境和安全開(kāi)放的公用環(huán)境，不斷集成和整合油田信息系統(tǒng)。①統(tǒng)一用戶服務(wù)：油田企業(yè)內(nèi)部員工一定要實(shí)行網(wǎng)絡(luò)用戶實(shí)名制，同時(shí)實(shí)時(shí)追蹤和控制油田企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶;②統(tǒng)一權(quán)限服務(wù)：針對(duì)油田企業(yè)員工崗位分工不同，定制崗位業(yè)務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)模塊精細(xì)化功能授權(quán);③統(tǒng)一工作流服務(wù)：油田企業(yè)內(nèi)部涉及的部門(mén)比較多，每個(gè)部門(mén)之間都有自己的流程，需要油田企業(yè)優(yōu)化跨部門(mén)業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)工作，創(chuàng)新相關(guān)管理制度;④統(tǒng)一應(yīng)用服務(wù)：對(duì)于一些利用率比較高的功能組件，建立專(zhuān)業(yè)功能組件庫(kù)，建立面向全油田業(yè)務(wù)的應(yīng)用商店;⑤統(tǒng)一門(mén)戶服務(wù)：對(duì)油田內(nèi)部用戶的桌面進(jìn)行個(gè)性化定制，支持多種應(yīng)用模式的使用;⑥統(tǒng)一開(kāi)發(fā)環(huán)境：為油田信息化創(chuàng)造良好的開(kāi)發(fā)和部署環(huán)境，解決開(kāi)發(fā)商不同、使用開(kāi)發(fā)模式不同等問(wèn)題。

（3）油田專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用云技術(shù)

通常情況下，軟件就是服務(wù)的理念，針對(duì)油田目前的實(shí)際情況，應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的后臺(tái)管理軟件、負(fù)載均衡軟件等對(duì)地震解釋、地質(zhì)建模、數(shù)據(jù)模擬等進(jìn)行分析研究，實(shí)現(xiàn)油田主流專(zhuān)業(yè)軟件之間的共享，油田企業(yè)用戶可以隨時(shí)利用終端設(shè)備獲得個(gè)性化專(zhuān)業(yè)應(yīng)用服務(wù);要想實(shí)現(xiàn)物理機(jī)與應(yīng)用之間的分離，就要使用智能桌面集成技術(shù)，包括軟件應(yīng)用環(huán)境自動(dòng)部署技術(shù)、軟件應(yīng)用智能推送技術(shù)、智能桌面單點(diǎn)登錄技術(shù)等，針對(duì)許可無(wú)效但是長(zhǎng)期占用資源的軟件，應(yīng)用許可智能管理技術(shù)提升其利用率。

2.3? ?大數(shù)據(jù)技術(shù)

油田企業(yè)大數(shù)據(jù)涉及的內(nèi)容較多，主要包括實(shí)時(shí)鉆井特殊測(cè)井產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、油藏模型化數(shù)據(jù)、地震處理屬性分析數(shù)據(jù)、勘探開(kāi)發(fā)決策案例、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)等，油田企業(yè)大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出多樣化、快速化、大量化、價(jià)值化、復(fù)雜性的“4V+1C”特點(diǎn)，大數(shù)據(jù)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字油田的重要手段，能夠真實(shí)認(rèn)識(shí)油田地下復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)。高度重視不同數(shù)據(jù)信息之間的集成和關(guān)聯(lián)，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)更加準(zhǔn)確、快速地提取有價(jià)值的信息。深井生產(chǎn)隨鉆技術(shù)利用數(shù)據(jù)集成及Hadoop大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行分析，主要應(yīng)用方法有平面及三位可視化方法、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)挖掘及預(yù)警方法、勘探案例管理方法等。

2.4? ?移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)辦公逐漸向移動(dòng)辦公、移動(dòng)業(yè)務(wù)辦公方向轉(zhuǎn)變，利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)辦公系統(tǒng)、通訊移動(dòng)終端可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地辦公。本文對(duì)3種比較常用的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析研究：首先，多終端設(shè)備移動(dòng)應(yīng)用，對(duì)移動(dòng)虛擬化技術(shù)以及跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，將傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)逐漸向各種移動(dòng)終端設(shè)備上轉(zhuǎn)移;其次，專(zhuān)業(yè)移動(dòng)終端應(yīng)用，在移動(dòng)終端上開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)軟件，在平板電腦等移動(dòng)終端上實(shí)現(xiàn)建模、解釋、處理、數(shù)模等軟件應(yīng)用;最后，移動(dòng)安全技術(shù)應(yīng)用，在移動(dòng)終端安裝安全認(rèn)證和訪問(wèn)軟件，確保移動(dòng)終端用戶信息的安全。

3? ? ?結(jié) 語(yǔ)

油田企業(yè)的發(fā)展與信息技術(shù)息息相關(guān)，信息技術(shù)建設(shè)是促進(jìn)油田開(kāi)發(fā)、管理相互融合的重要措施，是提升油田企業(yè)運(yùn)營(yíng)水平的重要手段。首先，油田企業(yè)要繼續(xù)加強(qiáng)信息化建設(shè)，各個(gè)部門(mén)要利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源共享，加強(qiáng)溝通交流，提高團(tuán)隊(duì)合作的能力;其次，油田企業(yè)要以數(shù)字油田為目標(biāo)，不斷加大對(duì)云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域的投入，為油田全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化提供必要的保障;最后，把油田的實(shí)際情況與數(shù)字油田的發(fā)展相結(jié)合，加強(qiáng)信息化關(guān)鍵技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，為油田培養(yǎng)更多的信息化專(zhuān)業(yè)性人才，促進(jìn)油田企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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