淺談大數(shù)據(jù)在油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用及策略

謝庚易

（中國(guó)石油大港油田公司信息中心，天津 300280）

0 引言

進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，信息技術(shù)發(fā)展迅速，并逐漸走向成熟。作為一項(xiàng)重要的信息技術(shù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)越來(lái)越多地被企業(yè)應(yīng)用，例如在多媒體等領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用。隨著石油企業(yè)的不斷發(fā)展，需要將這一技術(shù)應(yīng)用于油田的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，并通過(guò)分析大量數(shù)據(jù)有效地控制石油生產(chǎn)的具體情況，從而能夠及時(shí)制定目標(biāo)明確的綜合發(fā)展戰(zhàn)略，不斷地改進(jìn)石油生產(chǎn)的質(zhì)量和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，并降低生產(chǎn)成本［1］。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)概述

伴隨著我國(guó)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，大數(shù)據(jù)（Big Data）技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并給我們的生活和工作帶來(lái)了巨大的便利，讓我們確實(shí)進(jìn)入了一個(gè)信息時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代，大數(shù)據(jù)技術(shù)的使用日益增多，在很多領(lǐng)域都發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。作為一項(xiàng)重要的信息技術(shù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)越來(lái)越多地被企業(yè)使用。大數(shù)據(jù)又稱為海量數(shù)據(jù)。這些資源主要包括更持久的信息資源、決策權(quán)、高增長(zhǎng)率、工藝優(yōu)化、量化以及有效的數(shù)據(jù)處理方式的多樣化［2］。在實(shí)踐中，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)處理能力不斷增強(qiáng)，而石油企業(yè)的發(fā)展需求不斷增加，大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)常常被用作有效處理大量數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)介質(zhì)。隨著油田開(kāi)采進(jìn)度的延伸，油田的規(guī)模也在逐年擴(kuò)大，而油田項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)要求越來(lái)越高。由于主要數(shù)據(jù)的數(shù)量較為龐大，如果在應(yīng)用的過(guò)程中依然使用比較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，往往會(huì)遇到一定的困難，并且很難有效地處理這些數(shù)據(jù)。但這些數(shù)據(jù)往往具有很高的潛在價(jià)值，如果無(wú)法對(duì)其進(jìn)行利用，可能給企業(yè)造成重大損失。為了有效地解決這一問(wèn)題，必須采用專門的硬件結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)處理算法，以便有效地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。通過(guò)建立專門的分析模型可以有效表達(dá)這些數(shù)據(jù)，通過(guò)深入分析這些數(shù)據(jù)，企業(yè)可以得到更多有價(jià)值的信息，提升企業(yè)決策的科學(xué)性，有效提高其核心競(jìng)爭(zhēng)力，并對(duì)其面臨的市場(chǎng)危機(jī)做出更迅速和有效的反應(yīng)。

2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用于油田企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，對(duì)石油資源的需求越來(lái)越高，促使油田產(chǎn)量不斷增加，油田為了提升相關(guān)數(shù)據(jù)的處理效率，使用主要數(shù)據(jù)的情況不斷增加，進(jìn)一步提高了油田生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)一些大油田公司在實(shí)際應(yīng)用主要數(shù)據(jù)方面的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)數(shù)據(jù)輸出和輸入進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，進(jìn)一步優(yōu)化了企業(yè)結(jié)構(gòu)。將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于企業(yè)的上游部門進(jìn)一步優(yōu)化了企業(yè)數(shù)據(jù)的操作結(jié)構(gòu)［3］。此外，利用大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)動(dòng)態(tài)處理石油公司生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，能夠及時(shí)了解石油生產(chǎn)的實(shí)際情況，及時(shí)調(diào)整石油生產(chǎn)計(jì)劃，以滿足石油生產(chǎn)的實(shí)際需要。大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是系統(tǒng)性和多樣化，在與客戶合作的框架內(nèi)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以更迅速地對(duì)客戶需求做出反應(yīng)，從而為客戶提供更好的服務(wù)，優(yōu)化工作效率。此外，大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的有效應(yīng)用，具有非常重要的作用，例如在油田的鉆探作業(yè)和勘探作業(yè)過(guò)程中，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用十分廣泛。對(duì)于一些重要的地質(zhì)信息也可以通過(guò)大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)有效地加以識(shí)別。進(jìn)一步分析這些數(shù)據(jù)將有助于及時(shí)獲得這些數(shù)據(jù)的基本信息，從而提高探礦效率，減少探礦費(fèi)用。

3 大數(shù)據(jù)在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

3.1 自動(dòng)對(duì)異常井進(jìn)行識(shí)別

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)油田開(kāi)發(fā)的需求呈現(xiàn)出逐年增加的現(xiàn)象，隨著油田開(kāi)采進(jìn)度的延伸，油田的規(guī)模也在逐年擴(kuò)大，而油田項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)要求越來(lái)越高。為了進(jìn)一步改善油田的開(kāi)采效率，在石油開(kāi)采的過(guò)程中在越來(lái)越多地應(yīng)用各種先進(jìn)的技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)油田。在生產(chǎn)過(guò)程中，由于油田外部因素存在相對(duì)復(fù)雜的不確定因素，很容易產(chǎn)生異常井現(xiàn)象。目前，石油公司領(lǐng)導(dǎo)人非常重視石油生產(chǎn)過(guò)程中的管理。在基本上以勞力為基礎(chǔ)的常規(guī)異常井的鑒定過(guò)程中，有必要檢查大量的井源，但這種鑒定方法不那么有效，也不那么精確［4］。油田為了提升相關(guān)數(shù)據(jù)的處理效率，使用主要數(shù)據(jù)的情況不斷增加，進(jìn)一步提高了油田生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。利用數(shù)據(jù)集群分析技術(shù)，可以對(duì)井產(chǎn)量進(jìn)行及時(shí)分析，并將其與標(biāo)準(zhǔn)井產(chǎn)量進(jìn)行比較。一旦發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)井產(chǎn)量，即被視為異常。在這一過(guò)程中，可以充分利用ASP.NET 技術(shù)進(jìn)一步提升對(duì)油井的診斷率。

3.2 對(duì)異常井的智能診斷

對(duì)異常井的診斷始終是企業(yè)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中場(chǎng)開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要問(wèn)題。目前，對(duì)異常井的診斷往往由經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員進(jìn)行，在進(jìn)行人工診斷的過(guò)程中，由于存在許多不可控因素，所以往往在這一過(guò)程中受到許多因素的影響，例如診斷人員的經(jīng)驗(yàn)和部分客觀因素。為了在檢測(cè)中有效地解決這一問(wèn)題，可以構(gòu)建一個(gè)完整的抽取井特征工作圖庫(kù)，并且可以使用面部識(shí)別和灰色圖像處理來(lái)有效地將特征工作圖與當(dāng)前圖表進(jìn)行比較。為了更快速地探測(cè)不同的異常井，該方法有效地改進(jìn)了異常井的診斷，并更快地完成了不同的井處理工作。

3.3 制訂合理的抽井開(kāi)關(guān)井計(jì)劃

目前，我國(guó)許多油田對(duì)儲(chǔ)油量的開(kāi)采已進(jìn)入中間階段或后期階段，油田和儲(chǔ)油層的地質(zhì)條件隨著開(kāi)采的加劇而變得越來(lái)越復(fù)雜。因此，許多油井的儲(chǔ)油量供應(yīng)出現(xiàn)不足的情況，許多油井正在開(kāi)采的過(guò)程在甚至出現(xiàn)間歇性地生產(chǎn)油的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了油田的生產(chǎn)效率［5］。目前，通常需要憑借經(jīng)驗(yàn)來(lái)制訂一項(xiàng)井噴計(jì)劃，作為井噴本身的一部分，但這一計(jì)劃的理由需要人工驗(yàn)證。通過(guò)正確確定泵井之間的關(guān)閉時(shí)間，可以在節(jié)約能源、減少排放方面發(fā)揮非常重要的作用。因此，回歸分析和油田開(kāi)采因子分析，這些影響油井開(kāi)采的因素在深度分析之間具有切換時(shí)間，如使用、沉沒(méi)和液面升高，構(gòu)建圖紙預(yù)測(cè)模型分析，要做好計(jì)劃確保油田生產(chǎn)順利進(jìn)行。

3.4 對(duì)油井清防蠟進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)

目前，油井清蠟作業(yè)通常是由技術(shù)人員進(jìn)行的，在制定計(jì)劃時(shí)，通常由于受到各種因素的影響而出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象。在實(shí)際工作中，如果每月進(jìn)行一次清理的話，在某些油井進(jìn)行凈化的過(guò)程中，還會(huì)浪費(fèi)大量的人力和物力。此外，通過(guò)一種因子分析方法，可以根據(jù)井狀態(tài)、蠟生產(chǎn)周期和各種參數(shù)構(gòu)建蠟生產(chǎn)預(yù)測(cè)模型，從而能夠及時(shí)預(yù)測(cè)蠟生產(chǎn)狀況。這確保了對(duì)蠟生產(chǎn)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，并保證了場(chǎng)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

在用不斷更新有效的數(shù)據(jù)提取技術(shù)來(lái)處理大規(guī)模的石油工程數(shù)據(jù)之后，在更短的時(shí)間內(nèi)，有效地在空間和時(shí)間上打破應(yīng)用局限，通過(guò)有效的石油工程數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)來(lái)滿足各種信息要求。對(duì)各種石油工程數(shù)據(jù)進(jìn)行的預(yù)測(cè)工作有效地確定了石油工程建設(shè)的方向。通過(guò)應(yīng)用數(shù)據(jù)采集技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：有效地探測(cè)實(shí)地生產(chǎn)狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的異常現(xiàn)象，以及及時(shí)處理這些異常現(xiàn)象。在油田生產(chǎn)過(guò)程中，各種因素之間的關(guān)系也可以用這種技術(shù)來(lái)判斷，以便了解油田水井生產(chǎn)條件的變化與油田生產(chǎn)之間的直接和必要的關(guān)系。通過(guò)應(yīng)用數(shù)據(jù)采集技術(shù)，可以改善油田生產(chǎn)工作的安全性，提高生產(chǎn)工藝的安全性，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種生產(chǎn)工具。在這方面，石油生產(chǎn)國(guó)和石油輸出國(guó)組織之間的合作是必不可少的。

在實(shí)際應(yīng)用新的數(shù)據(jù)采礦技術(shù)的過(guò)程中，技術(shù)人員還必須努力改進(jìn)以前的技術(shù)，不斷提高采礦的效率和精確度，并且能夠在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行迅速和準(zhǔn)確的分析。隨著數(shù)據(jù)采礦技術(shù)的不斷發(fā)展，其數(shù)據(jù)采礦方法繼續(xù)創(chuàng)新，數(shù)據(jù)采礦的效率不斷提高，數(shù)據(jù)處理技術(shù)的方法也發(fā)生了巨大變化。在數(shù)據(jù)模型和制造過(guò)程中，活躍在云層中的深層次問(wèn)題，而不是提高云層的準(zhǔn)確度和增強(qiáng)云層的動(dòng)態(tài)處理能力，以便不斷改進(jìn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和政策界面，提高數(shù)據(jù)分析工作的整體性。

3.5 在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

由于油田工程生產(chǎn)的特殊性，油田實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的各種安全風(fēng)險(xiǎn)因素往往相對(duì)較多，一旦這些風(fēng)險(xiǎn)因素得不到適當(dāng)處理，就很容易發(fā)生事故。在油田安全生產(chǎn)管理過(guò)程中，必須首先建立一個(gè)儲(chǔ)油層生產(chǎn)檔案，收集儲(chǔ)油層安全生產(chǎn)的信息，分析容易引發(fā)事故的風(fēng)險(xiǎn)因素并加以控制。控制這些風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)降低發(fā)生事故的可能性是有效的。

4 結(jié)語(yǔ)

改革開(kāi)放四十年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了飛速發(fā)展，對(duì)石油資源的需求逐年增加，油田企業(yè)在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中所面臨的外部因素也發(fā)生了巨大變化。為了提高儲(chǔ)油層的開(kāi)采效率，并有效提升油田的開(kāi)采質(zhì)量，需要對(duì)儲(chǔ)油層生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的分析和處理，及時(shí)提供開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用技術(shù)的相關(guān)數(shù)據(jù)，并了解開(kāi)采的實(shí)際情況，以便更及時(shí)地調(diào)整石油開(kāi)發(fā)計(jì)劃，有效保證油田開(kāi)發(fā)工作的質(zhì)量。在此過(guò)程中，大數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用發(fā)揮了重要作用。