“互聯(lián)網(wǎng)+”時代智慧油氣田建設(shè)的構(gòu)想與探索

中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司通信與信息技術(shù)中心 盛心怡

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步成為人民生產(chǎn)生活不可或缺的一部分，中國也隨之正式進(jìn)入了“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，傳統(tǒng)行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)的高度融合，形成了一種新的行業(yè)發(fā)展模式，“互聯(lián)網(wǎng)+”成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新常態(tài)。油氣開采行業(yè)由于自身的行業(yè)特點(diǎn)和固有限制，一直沿用著傳統(tǒng)的發(fā)展模式，這種低效的組織生產(chǎn)方式往往伴隨著較高的運(yùn)營成本，很難應(yīng)對當(dāng)今時代發(fā)展趨勢變化，所以必須要通過運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和平臺實(shí)現(xiàn)有效的管理變革和技術(shù)更新，提高油氣業(yè)的商業(yè)競爭力，完成油氣行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

油氣作為不可再生資源，隨著開采量的增加，油氣田的建設(shè)越發(fā)困難，在充分了解了油氣行業(yè)發(fā)展面臨的重大困難后，不難發(fā)現(xiàn)，只有通過運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將油氣開采過程中遇到的現(xiàn)實(shí)困難和產(chǎn)業(yè)特征與互聯(lián)技術(shù)的平臺化建設(shè)、高效決策化機(jī)制相結(jié)合，才能夠改變油氣行業(yè)的形態(tài)，實(shí)現(xiàn)組織機(jī)構(gòu)的精簡，信息傳遞的迅速，以高技術(shù)、高協(xié)同效應(yīng)、高決策質(zhì)量來建設(shè)智慧型油氣田產(chǎn)業(yè)鏈。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”的時代特征

“互聯(lián)網(wǎng)+”是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)思維從頂端向下建設(shè)傳統(tǒng)行業(yè)，打破以往的行業(yè)壁壘，使各行業(yè)不斷進(jìn)行滲透和融合，促進(jìn)生產(chǎn)生活方式的改變，以數(shù)據(jù)智能為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)行業(yè)的提質(zhì)增效。

1.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”的模式

“互聯(lián)網(wǎng)+”模式簡單來說就是以大數(shù)據(jù)采集、物聯(lián)傳感、自動化管理和智能分析為技術(shù)基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)行業(yè)的進(jìn)行管理重塑，同時將互聯(lián)網(wǎng)管理思維融入到傳統(tǒng)行業(yè)管理當(dāng)中，提升行業(yè)決策效率，促進(jìn)行業(yè)向扁平化管理模式發(fā)展，用更高效更敏銳的商業(yè)嗅覺面對商業(yè)決策問題，提升行業(yè)整體的應(yīng)變能力。所以，在現(xiàn)在這個時代，互聯(lián)網(wǎng)三個字早已不在陌生，它像水電煤氣一樣成為了人們生活必須品，在社會資源有效分配中發(fā)揮著重要的平臺集成作用，通過促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會變革，形成社會新生態(tài)，成為現(xiàn)代生活的必備資源。

1.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”與智慧油氣田

油氣田行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展隨著“智慧能源”戰(zhàn)略的提出正式進(jìn)入人們視線，從數(shù)字化管理邁入智能化管理時代。油氣開發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展就是將地下油氣資源經(jīng)過勘探鉆井、試油采集、傳輸和凈化處理等流程將地下油氣轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品。所以對于油氣田企業(yè)而言，必須轉(zhuǎn)變理念，提高互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的戰(zhàn)略地位，將數(shù)字化信息技術(shù)應(yīng)用在勘探開發(fā)過程中，降低前期資源投入；將現(xiàn)代技術(shù)融合于傳統(tǒng)工藝，提高預(yù)期利用率；將互聯(lián)發(fā)展思維應(yīng)用于管理組織、戰(zhàn)略布局，用新技術(shù)新策略來建設(shè)智慧型油氣田。

2 智慧油氣田的規(guī)劃與構(gòu)思

2.1 傳統(tǒng)油氣行業(yè)遇到的問題

要想構(gòu)建智慧油氣行業(yè)，首先要對傳統(tǒng)油氣行業(yè)遇到的問題進(jìn)行梳理分析，然后將問題逐步細(xì)化分解成階段性任務(wù)，最后通過結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、傳感采樣、數(shù)據(jù)分析等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對這些問題進(jìn)行逐一解決，以達(dá)成智慧油氣田建設(shè)。

要想將深埋地下的石油天然氣等資源從地下提取、加工成為可利用產(chǎn)品，需要經(jīng)歷相當(dāng)長的處理流程，環(huán)環(huán)相扣，同時由于油品類資源特有的不穩(wěn)定性，在整個加工提取過程管理審核工作必須跟上，不可有絲毫懈怠。在以往的工作過程中，主要通過單鏈條管理模式，以前后端配合的方式進(jìn)行管理，設(shè)置了較多的層級和管理部，使油氣業(yè)管理錯綜復(fù)雜流程繁瑣，各部門之間缺少管理上的溝通和技術(shù)上的交流，導(dǎo)致產(chǎn)生了職責(zé)交叉和監(jiān)督盲區(qū)的問題。因此導(dǎo)致了信息傳遞慢，溝通不及時等問題。綜上，現(xiàn)在油氣田行業(yè)面臨的主要問題有：

（1）信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性、及時效性等得不到足夠的保障；（2）資金設(shè)備等資源性投入的預(yù)算計(jì)劃不完善；（3）系統(tǒng)分析脫離實(shí)際，無法滿足油氣田經(jīng)營發(fā)展的個性化需求；（4）人力分析調(diào)配方案的計(jì)劃的缺失等。

2.2 智慧油氣田建設(shè)規(guī)劃

智慧油氣田就是指結(jié)合油田開發(fā)的大數(shù)據(jù)，運(yùn)用相應(yīng)的先進(jìn)技術(shù)促使油氣田開發(fā)過程中的預(yù)測、評價(jià)、分析、評價(jià)、監(jiān)督、管控等流程實(shí)現(xiàn)智慧化高效管理，精細(xì)化自動管控，最大程度的實(shí)現(xiàn)資源的科學(xué)配置和開發(fā)成果的提高。

2.2.1 智慧油氣田總體系統(tǒng)框架

智慧油氣田是油氣田管理從數(shù)字化轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑漠a(chǎn)物，首先根據(jù)業(yè)務(wù)需求，將獲取的多態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行組件模塊化，為評價(jià)勘探方案、編制開發(fā)手冊以及產(chǎn)能建設(shè)和煉化業(yè)務(wù)提供決策信息，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)營管理的數(shù)字化和智能化，應(yīng)用科學(xué)技術(shù)作為具體決策依據(jù)，再造業(yè)務(wù)流程，最終實(shí)現(xiàn)多部門的高效協(xié)作，閉環(huán)式持續(xù)性優(yōu)化，杜絕任何信息孤島形成。

通過將新技術(shù)與系統(tǒng)建設(shè)廣泛聯(lián)合、基礎(chǔ)信息系統(tǒng)和專業(yè)信息深度融合、業(yè)務(wù)需求與系統(tǒng)應(yīng)用有機(jī)契合，從業(yè)務(wù)需求、生產(chǎn)組織、技術(shù)決策三個維度構(gòu)建自動化、智能化、信息化的智慧油氣田產(chǎn)業(yè)。自動化是智慧油氣田建設(shè)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的自動采集、處理、傳輸和系統(tǒng)的自動控制和警戒；信息化是智慧油氣田的核心，只有通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)勘探時期各專業(yè)過程實(shí)時數(shù)據(jù)的集成分析，才能實(shí)現(xiàn)油氣田建設(shè)的第一步；智能化是建設(shè)智慧油氣田的核心，通過運(yùn)用智能分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)優(yōu)化，輔助管理決策。

2.2.2 “物+云+網(wǎng)+端”系統(tǒng)構(gòu)想

以SOA理念進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，通過平臺建設(shè)、分步實(shí)施是智慧油氣田的核心。通過搭建“物+云+網(wǎng)+端”四項(xiàng)一體的基礎(chǔ)設(shè)施，達(dá)到在油氣開采設(shè)備的基礎(chǔ)上疊加關(guān)鍵生產(chǎn)要素的新型智慧管理系統(tǒng)。

（1）“物”

“物”是指物聯(lián)網(wǎng)的單元觸角--感知物。通過運(yùn)用配適的信息傳感設(shè)備裝置技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控，提取信息，無論是靜態(tài)、動態(tài)還是聯(lián)動互通的物體或者工藝過程，都可以多方面進(jìn)行信息采集，綜合分析聲光熱電力等物理特性以及其化學(xué)反應(yīng)特性。將物與物、物與人實(shí)現(xiàn)有效的連接。指揮部門可以第一時間了解設(shè)備狀態(tài)，調(diào)控指令，在遇到復(fù)雜問題時可以快速找到解決方案。遇到緊急情況時可以做到關(guān)鍵工程連鎖控制、自動截?cái)嗟龋行ПＵ习踩a(chǎn)。

（2）“云”

“云”是指我們耳熟能詳?shù)脑贫舜髷?shù)據(jù)。將收集的數(shù)據(jù)云計(jì)算模式進(jìn)行分析分配，轉(zhuǎn)變成各部門需要的了解的生產(chǎn)信息，使生產(chǎn)管理人員通過系統(tǒng)應(yīng)用平臺就可以在線分析實(shí)時生產(chǎn)情況，多部門在線連接，實(shí)現(xiàn)多維數(shù)據(jù)共享。

（3）“網(wǎng)”

“網(wǎng)”是指互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)、廣電網(wǎng)等形成的融合網(wǎng)絡(luò)。

（4）“端”

“端”是指將信息集成以可視化形勢展現(xiàn)的載體，通俗來說為手機(jī)移動終端、個人電腦等。操作人眼通過移動終端，在GPS、RFID感知系統(tǒng)的協(xié)助下、根據(jù)接收到的系統(tǒng)任務(wù)實(shí)施站道巡查維護(hù)、氣井管路管理以及風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)管控等。對于到的隱患，發(fā)現(xiàn)的異常故障，通過手持終端進(jìn)行信息的實(shí)時同步上傳，通過后端技術(shù)進(jìn)行分析就，技術(shù)指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控，降低風(fēng)險(xiǎn)值。

智慧油氣田建設(shè)的“物（感知物）+云（大數(shù)據(jù)）+網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)）+端（手持終端）”的構(gòu)想模型為“管理、控制、營運(yùn)、決策”一體化實(shí)現(xiàn)構(gòu)想。

3 智慧油氣田建設(shè)的初步探索

為實(shí)現(xiàn)智慧油氣田建設(shè)，首先要打通各個環(huán)節(jié)的信息流，完善信息基礎(chǔ)設(shè)施的搭建，然后將專業(yè)數(shù)據(jù)信息庫和系統(tǒng)工作平臺充分融合，了解各部門的工作內(nèi)容和實(shí)施途徑，培養(yǎng)快速解決問題、實(shí)時監(jiān)督操控的工作習(xí)慣，保障資源支撐體系的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。最終實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)、增產(chǎn)增效、資源最大化利用的智慧油氣田建設(shè)。

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息化協(xié)同共享。大部分油氣田都地處偏遠(yuǎn)山區(qū)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)以及基礎(chǔ)物聯(lián)設(shè)施，可以打破時間空間的物聯(lián)限制，通過建立專業(yè)的數(shù)據(jù)共享中心，實(shí)現(xiàn)精細(xì)研究、科學(xué)決策，遠(yuǎn)程管控的新型管理模式。要想實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)共享，可以搭建多元化工作平臺，開發(fā)環(huán)境模擬共享軟件，將收集到的信息隨時進(jìn)行調(diào)用和挖掘。所以要想實(shí)現(xiàn)智能化，必須做到一體化，解決環(huán)與環(huán)之間的連接點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)油氣勘探生產(chǎn)全周期的數(shù)字化運(yùn)營。

結(jié)束語：抓住“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代契機(jī)是油氣田行業(yè)謀求轉(zhuǎn)型變革的必然之路，只有充分了解“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代特點(diǎn)和技術(shù)關(guān)鍵，將其和油氣田行業(yè)的傳統(tǒng)模式進(jìn)行充分的融合，將以往的管理體系轉(zhuǎn)變?yōu)橐劳邢到y(tǒng)平臺進(jìn)行決策的新型管理理念，才能夠有效實(shí)現(xiàn)油氣田行業(yè)的無人化管理，節(jié)約人力資源，提高油田質(zhì)量，對標(biāo)全球供應(yīng)鏈，深化運(yùn)用“專業(yè)細(xì)分+專業(yè)聯(lián)合”保供模型，油氣田智慧供應(yīng)鏈建設(shè)，建成管理扁平化、流程標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)集成化、服務(wù)專業(yè)化和運(yùn)營信息化的行業(yè)一流供應(yīng)鏈企業(yè)，與國際先進(jìn)能源企業(yè)供應(yīng)鏈水平接軌，成為將思維和信息技術(shù)全面升級的未來行業(yè)。