淺析采油廠數據中臺建設

向東奎，馬 楠，黃顯綱，李偉光

（中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司第二采油廠，甘肅 慶陽 745100）

0 前言

隨著信息技術的不斷發展和應用，各個行業都有了新的作業方式。采油廠作為我國重要能源企業，也廣泛應用了信息技術，并在石油采集過程中累積了很多數據資源。采油廠數據資源系統較為獨立，從而出現了“信息孤島”問題。在數字化采油過程中，采油廠每天都會更新數據，但往往會面臨巨大的信息系統問題，如數據流不一致、數據無法正常使用及數據查詢需求增加等問題，這些問題影響了采油廠整體工作效率。如何加強對這些數據資源的管理和充分利用，成為采油廠未來發展的一大難題。為了快速解決用戶數據需求問題，提高用戶滿意度，擺脫現有的“數據孤島”現象，采油廠開始進行數據中臺建設，希望能有效實現數據規范化管理。數據中臺的建設能促進數據整合，幫助采油廠實現數字化運營。采油廠數據中臺建設和應用對自身整體工作效率的提高有很大意義，它可以同步各個部門的數據資源，共享多種類型的數據，使分散的數據集中化、統一化，從而方便用戶和工作人員查詢、使用，有效減少等待時間，并能夠為領導決策提供更為直觀、全面的數據。

1 數據中臺概述

1.1 數據中臺概念

數據中臺是指通過利用當前最先進的大數據技術，有效收集企業中的信息，并對這些信息進行計算、存儲的數據平臺，也是對既有信息化系統業務與數據的沉淀，是實現數據賦能新業務、新應用的中間、支撐性平臺。企業可以通過數據中臺建立標準，創建默認格式存儲數據，最后統一數據整體要求。這就產生了可為用戶提供高效、高質量服務的數據資產。這些服務與油田采集業務密切相關，具有獨特性，可以重復使用。這些數據是整個采油廠的積累、沉淀，可以進行統一建設，避免重復，減少了過去反復作業的成本。數據中臺對采油廠的發展有著重要的作用，它可以在數據平臺和業務之間形成一個良性的循環，并實現封閉管理。數據中臺以外還有前臺和后臺，前者包含了所有應用平臺，與用戶形成直接的交流，如網上的信息頁面、App 的首頁等；后者是各個系統的后端，它包含了企業的部分系統，如企業的管理系統、生產系統、銷售系統等。過去后臺很難與前臺進行快速響應，而中臺的出現可以大大加快響應的速度，促進生產效率整體提升。

1.2 數據中臺應用價值

企業通過使用數據中臺能提高數據共享效率，最大限度實現數據共享，實現不同系統類型之間的數據交換和互聯。同時，數據中臺可以把信息轉換成表格形式，從而實現快速管理。管理者可以通過表格對數據進行高效分析，提高數據分析質量和效率，并有效降低成本，提高企業的發展質量。

1.3 數據中臺發展歷程

2015 年，全球產生的數據是歷史上所有人類數據的總和，這種空前的數據激增給人類未來發展帶來了新的挑戰。也是在2015 年，阿里巴巴集團對外公布了數據技術（Data Technology，DT）的算法，取代了從前的信息技術（Information Technology，IT）運算。數據中臺建設始于阿里巴巴集團，并不斷得到發展。整個發展過程共分為4 個階段，首先是數據庫階段。這一階段主要滿足聯機事務的需求，該階段的數據大部分還是結構化數據，數據量也較小，簡單的數據庫就能滿足發展的需求。其次是數據倉庫階段，也就是第二階段。這一階段主要需求是聯機分析處理。隨著一些非結構化數據逐漸增多，過去的數據庫已經無法滿足新時代的需求，由此誕生了數據倉庫，其可以把非結構化的數據轉化為結構化數據，并進行存儲。再次是數據平臺階段，也就是第三個發展階段。這一階段主要解決的是報表技術問題，由前期的分布式系統基礎架構Hadoop 轉向開發數據處理服務（Open Data Processing Service，ODPS）。最后是本文主要介紹的數據中臺階段，也是當今時代數據發展的最新階段，它可以通過系統來對接事務處理和報表分析，提高數據處理能力和效率。當下的數據中臺，其內部的平臺大多數是技術類型，屬于中臺的一個組件，主要解決數據的存儲和運算問題。在平臺上面就是數據服務層，主要功能是把數據平臺和前臺的業務快速對接，對于數據中臺沒有完成的事情，直接由系統去對接，再通過大數據智能算法，對前臺的需求和交易進行快速響應，從而提高整體業務運作效率。

2 采油廠數據中臺建設

現如今，數據中臺開始從技術詞匯轉變為企業發展的重要內容。共享和復用是數據中臺的中心思想，合理應用相關服務技術，能保證采油廠數據在信息化建設過程中不再出現重復、繁雜的程序，對整體數據進行整理、加工，使其變得更加精簡、規整。采油廠想要在未來發展中不斷提高發展水平，就必須借助云計算和數據存儲的力量，完成轉型升級。隨著當下采油廠的業務越來越多，大量的數據存儲依然是阻礙其未來發展的重要問題，這種問題并不能在短時間內得到解決，需要采油廠從技術、業務和管理等不同領域進行解決，如搭建數據中臺。由此可見，數據中臺對采油廠的未來發展有著不可或缺的作用，它不是一套軟件系統，也不是一個標準化的產品，其作用是站在長遠角度，為采油廠的業務發展、未來發展提供保障，使采油廠完成數字化轉型。

2.1 采油廠數據中臺建設目標和架構

數據中臺建設的目標首先是對采油廠開發數據進行采集和存儲，對不同業務數據進行分類，并實行集中管理。其次，要按照標準的數據模型，根據不同的類別、時間，對數據進行再加工，從而實現數據應用，如生產類數據、物質類數據、服務類數據等。最后，建立數據運營體系，根據各個維度的數據，實現智能化管理和持續應用，最終實現采油廠數字化運營。

采油廠數據中臺建設架構是指采油廠通過數據平臺工具和自身制定的規則機制，把數據轉換為一種功能，使數據能夠被人為操縱，并通過整合繁雜的數據資源，形成統一服務形式，提升采油廠的服務效率，提高業務價值。采油廠搭建數據中臺架構，要圍繞規劃、整合、共享等發展理念，對大量的數據資產進行整理分析，從而使數據實現統一，方便管理人員進行管理。數據中臺通過數據的整合，可以實現多種服務手段，從而提高采油廠的效益。一是數據中臺可以對采油廠所有數據進行歸集，并形成一目了然的目錄，方便使用者進行檢索，滿足用戶的實際需求。二是可以重新設計應用功能，通過現有的技術和方案不斷進行完善和優化，從而建立評估模型，對數據能否發揮應用價值進行評估，通過評估結果來確定未來應用的方向。此外，采油廠搭建數據中臺架構要先建設數據資產。數據資產是未來采油廠數字化轉型的重要基礎，包括技術的建設、產品的運行、數據的抽取和管理等。

2.2 采油廠數據中臺建設前的準備工作

隨著信息時代的不斷發展，采油廠需要統一各個獨立的業務系統，實現跨系統的數據共享。當前，由于采油廠缺乏完整的數據管理標準，單個應用系統的數據無法用于采油廠整體數據分析。對此，采油廠要通過數據治理，形成統一的數據標準和數據模型，構建未來發展數據倉庫，從而對數據進行深度分析和挖掘，為建設數據中臺奠定基礎。隨著當前數據量的快速增加，采油廠也開始運用大數據處理技術提高數據處理能力。經過多年的信息化發展，采油廠的數據處理能力不斷增強，為構建數據中臺提供了能力支持。對于采油廠這種能源型企業，其構建數據中臺之前需要對油田數據資產進行梳理。采油廠梳理油田數據資產一般需要以下幾個步驟：先進行盤點，然后進行評估，最后進行治理和未來體系規劃。第一步，要確定采油廠數據資產的定義和數據資產的相關利益單位，通過對數據資產的盤點，實現業務記錄數據的有效清理，把需要的數據資產管理目錄清楚羅列出來，形成數據資產清單。第二步，對整體數據資產清單進行評估，保證清單的科學性，確定數據資產在采油廠未來發展中的戰略意義，保證數據架構的科學合理性，保證統一標準，實現安全可控。第三步，對數據資產進行評估之后，就要制訂有效的數據治理方案，對從前生產管理數據進行有效的治理和調整。第四步，對經過治理和調整的數據進行系統規劃，使其能夠服務于未來數據中臺建設，數據系統規劃的主要目的就是實現數據體系化設計，形成數據中臺的核心框架。

2.3 數據中臺的建設原則

采油廠建設數據中臺的原則主要包含3 個方面：首先要保證統一標準，其次要實現共享，最后一定要確保安全。對采油廠來說，其要先厘清業務和數據的既定關系，保障數據標準的統一，只有采油廠的各部門數據標準是一致的，才有可能建設數據中臺。其次，一定要保證數據共享。數據中臺要對大量數據進行集中，還要實現數據的統一管理，因此必須確保各個部門的數據能夠實現共享。最后，一定要保障數據中臺的安全，在建設數據中臺的過程中要增強安全意識，利用信息安全防護技術對數據中臺進行權限設置。此外，采油廠的數據大多數是生產數據，然后是管理和其他方面的一些數據，在數據中臺建設過程中，采油廠要考慮到自身的發展，在業務需求的基礎上開展數據中臺的建設工作。總而言之，采油廠要充分考慮到油田采集過程中的生產管理關系，在保證數據安全的前提下實現數據標準的統一，打破數據壁壘，實現各個業務系統之間的數據共享，為采油廠未來發展提供有力的數據支持。

3 采油廠數據中臺建成后的現實意義

采油廠數據中臺建成后首先能使采油廠管理效率得到明顯提升。采油廠通過不斷完善數據中臺的功能，可以提高數據中臺的數據處理能力，對整體數據進行運算和歸集，使數據價值得到充分發揮，為采油廠的管理提供數據支持，進而提升管理效率。其次，采油廠數據中臺能促進采油廠智能化發展。數據中臺利用語音識別技術、自然處理技術、自動化技術等，實現智能化運行，也推動了采油廠智能化發展。最后，數據中臺可以推動采油廠重新規劃架構。數據中臺目前已經可以提升采油廠的整體生產和管理效率，使采油廠形成新的組織架構，使不同業務部門得到優化和完善，從而促進各項業務有效開展。

4 結語

數據中臺的價值主要體現在它的通用性和高效率上，采油廠通過構建智能化數據中臺，打破了各個部門之間的數據壁壘，形成了統一化的數據標準，實現了各項業務高效開展，滿足了各個部門發展需求。在順應當下油田數字化發展趨勢的大背景下，采油廠數據管理和應用需要數據中臺作保障，這樣才能提高海量數據的管理效率和應用價值。采油廠未來發展中利用數據中臺能實現數據高效應用，提高采油廠整體運營效率，降低數據管理成本，解決數據質量存在的問題，促進采油廠業務目標有效實現。