海外油气开发上游大型信息系统一体化建设及应用

王英，张光荣，王荣德，王红峰

1.中国石油集团东方地球物理公司 信息技术中心 （河北 涿州 072750）2.北京中油瑞飞信息技术有限责任公司 （北京 100007）3.中国石油国际勘探开发有限公司 （北京 100034）

0 引言

中国石油海外业务是中国能源战略的重要支撑之一，近年来已经实现了从“走出去”到“走进去”的转变。目前，海外油气投资业务已在全球35 个国家、90 多个油气项目中开展实施，形成了集勘探、开发、管道、炼化于一体的完整产业链，形成了兼顾陆海、油气、常规非常规的平衡性资产组合，基本建成了中亚、中东、非洲、美洲和亚太“五大”海外油气合作区，和横跨我国西北、东北、西南和东部海上“四大”油气运输通道[1]。

中国石油国际勘探开发有限公司（以下简称中油国际公司） 作为中国石油海外业务的归口管理单位，不断向国际一流能源公司迈进。 然而，海外业务在管理上存在着业务结构多样、资产结构复杂、分级分区域管理等特点， 特别是在海外勘探开发领域存在诸多问题：各专业系统分散管理，没有高效手段来进行跨专业的统一管理和决策支持； 总部不能及时高效地对各地区公司、 项目公司及现场情况进行管控； 各项目公司对口多个上级部门， 数据要求不统一；项目生产动态靠手工录入及整理，用邮件、电话等形式上报，效率低且成本高；数据资产分散管理，数据流失较严重；各单位数据标准不统一，存在多语言多量纲问题；海外信息化水平相对薄弱等。随着海外勘探开发业务的不断发展， 这些问题已成为制约企业经济发展的关键因素，迫切需要解决。

近年来，随着中国“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”科学发展观的不断深化和应用，中油国际公司从“十二五”伊始，便加大信息化的投入，逐步迈向以信息化为支撑、 以数字化转型带动企业发展的新型工业化道路[2]。 当今世界，信息技术已经成为创新驱动发展的主导力量， 以信息技术为核心的新一轮科技革命和产业变革， 正以前所未有的速度迅猛发展。 为了进一步提高生产经营管理与决策支持水平，以适应海外业务的发展，迫切需要建立一套适合海外油气业务特点、能够覆盖全球业务、便捷高效的勘探开发信息管理系统， 达到油气勘探开发动静态数据的统一管理，实现多部门、跨地域业务应用的融合集成。

1 解决方案

1.1 顶层设计

中国石油集团公司东方地球物理公司（以下简称中国石油集团公司）按照“统一设计、统一建设、共享应用”的信息化总体战略及原则为指导，按照中油国际公司 “一个基础、 三条主线、 一个中心”（即“131”）的信息化总体技术路线（图1），依托集团公司多个“上游”统建信息系统项目：勘探与生产技术数据管理系统2.0（海外）、油气水井生产数据管理系统（海外）、数字盆地系统（海外）等项目，进行海外生产管理主线的总体设计，以实现物探、钻井、油气生产、采油气工艺、地面工程、油气集输等上游业务的全覆盖， 实现多部门、 跨地域业务应用的融合集成，有效支撑海外油气勘探开发数据管理，并为油气藏研究提供全面有效的数据支持， 实现海外业务管理的精细化和油气研究的协同化, 提升公司核心竞争力。

图1 海外信息化“131”总体技术路线

1.2 实现思路

遵循中国石油集团公司“六统一”原则，结合海外信息化基础状况，发挥“后发”优势，采用“统一设计、统一建设、共享应用”的建设思路，建设中国石油海外勘探开发信息管理系统（简称EPIMS），实现海外上游多业务系统的融合贯通，达到数据规范化、信息共享化的目的。

海外勘探开发信息管理系统的规划设计，是在许多专业产品、项目实施的经验总结基础之上，利用先进和成熟的技术，以行业需求为基础，从业务驱动的角度出发，制定可落地的、满足油气行业需求的企业级信息平台架构规划设计， 以引领未来几年的信息化发展方向，并随着IT 技术的发展不断进行调整。

海外勘探开发信息管理系统以勘探开发数据统一集中管理为主线，集油气勘探、油气开发、生产作业、 地面工程及各种生产运行主要业务环节的数据于一体，按照业务对象的全生命周期发展过程，全面管理所有相关业务数据， 更好地支持多专业的数据集成展现和数据共享[3]。

通过将国际知名四维可视化软件与EPIMS 系统进行集成应用，实现海外数字盆地的四维可视化，实现EPIMS 系统与四维可视化软件的数据双向通讯，提高业务数据的共享度，有效减少业务与系统之间的信息孤岛， 为海外数字盆地的研究和决策支持业务提供辅助。

2 实现方法

海外勘探开发信息管理系统采用统一的数据标准，将勘探、开发、生产、地面业务数据高度融合。 通过统一的数据模型，实现各业务数据库的统一。应用统一的功能架构，实现现场、管理、决策等各层级人员在统一的工作平台上办公，达到数据规范化、办公网络化、工作快捷化、信息共享化的目的，推进企业数字化转型管理，提高企业整体运营水平。

2.1 统一数据标准

信息化建设必须在标准化工作原则的指导下进行，标准化超前原则与边建边用原则同等重要[4]。 数据标准是海外勘探开发信息管理系统标准化建设的重要组成部分， 为了实现海外勘探开发信息管理系统成功建设的目标， 需参照引用中国石油已颁布的技术标准与规范，并根据海外业务的实际特点，形成海外相关技术标准与规范。

中油国际公司针对数据标准建设， 组织勘探开发业务主管部门、地区公司、项目公司相关领域专家分析海外业务、数据现状，以中国石油已颁布的标准与规范为基准，参考公司已有的标准与规范，建立了海外勘探开发数据模型标准、 数据管理规范和数据服务接口规范等数据标准，最终通过内部、外部审核后发布实施。

2.2 统一数据模型

2010 年中国石油发布勘探开发一体化数据模型标准（EPDM）1.0 版本，满足信息系统建设过程中数据采集和数据存储的应用要求， 推动了上游信息系统建设与应用[5]。

为满足海外勘探开发业务的实际需求， 经过大量业务需求和数据需求分析，以中国石油EPDM 模型1.0 标准为基础， 参考POSC、PPDM 等国际石油模型标准， 构建了一套适合海外业务的勘探开发数据模型EPDM（海外）1.0 版本[1]。 海外数据模型范围涵盖基本实体、物探、钻井、录井、测井、试油试采、地质与油藏、分析化验、井下作业、油气生产、采油气工艺、动态监测、地面建设、海洋工程、油气集输等15个专业， 为实现海外勘探开发数据的标准化管理和高效应用奠定了坚实的基础。

2.3 统一功能架构

在油气上游信息化建设领域各项目、 主流技术架构平台基础上，充分继承、借鉴国内和海外已有信息化成果与经验， 建立勘探开发一体化基础技术平台， 以满足海外勘探开发信息管理及应用需求为起点，以通用的稳定的基础开发平台为目标，采用基于事件驱动的SOA 敏捷技术架构， 构建一个统一的、可配置的、可扩展的基础架构平台[6]。

海外勘探开发信息管理系统， 以满足勘探开发一体化管理为目标， 在大量业务需求和数据需求分析的基础上， 搭建了一套勘探开发一体化基础技术平台（EPAI）（图2）。 该平台功能完善，用户体验良好，系统稳定，实用性强；支持数据加载、管理、服务和业务运行管理功能；支持多语言、多量纲；支持移动应用扩展和云部署。

图2 海外勘探开发一体化技术平台示意图

2.4 数据的录入、管理和保密措施

海外勘探开发信息管理系统采用统一模型管理、统一技术平台、统一云化部署的信息化建设先进理念，将信息技术与业务深度融合，使勘探、开发、生产、地面业务信息高度集成，充分体现了“两化融合”的优势，改变了现场、管理、决策等各层级人员的工作理念，推动了企业整体运营水平。 同时，系统支持移动应用、各种网络接入、信息安全控制、自动化设备接入等，适应当前海外情况，也为后续应用扩展奠定了基础。

在系统建设过程中， 利用国际先进的信息技术及方法，保证了系统的先进性和可靠性。系统具有的技术特点：

1）基于ED-SOA 技术建立统一集成开发平台，支持J2EE 与net 等主流开发语言，支撑系统的装配式集成开发， 保证系统的稳定性、 开放性与可扩展性，随时适应业务的变化。

2）基于EPDM 数据模型，实现各专业系统数据的一体化采集与统一管理， 支持与各系统及专业软件的数据交换。

3）应用统一身份认证机制及数据传输加密等技术，开发统一权限管理构建系统门户，支持Html5、SilverLight、Flex 等主流前台技术集成应用， 确保系统及数据的安全性。

4）支持多语言多量纲，实现了中文、英文、俄语、西班牙语等多个语言版本的自由切换。

5）预制国际通用量纲体系，实现各体系间单位的任意转换，实现了国际化应用的支持。

6）基于四维可视化技术，实现油藏研究与决策支持，实现了石油上游跨专业、跨软件数据集成及可视化分析及展示等。

3 技术特色

EPIMS 系统对中国石油集团公司海外A1、A2、A6 等3 个大型信息化统建项目进行整合实施，实现了海外上游油气勘探、开发、生产、地面及研究业务信息系统的一体化建设及应用， 为中国石油上游业务的一体化运行管理做出了有益的探索。 系统主要的技术创新点有以下几个方面。

1）首次实现海外上游大型信息系统一体化建设与共享应用。为加强大型信息化系统建设的管理，缩短建设周期，提高资金使用效率，保持信息系统的统一性和数据结构的标准化， 中油国际公司充分借鉴和引入国际工程建设中的EPC 模式（设计采购施工总承包）、IPMT 模式 （一体化项目管理团队）、PMT模式（业主方项目管理团队）和PMC 模式（项目管理咨询承包）等，形成了符合海外特点的信息化总承包项目管理模式及方法论， 并成功应用于中国石油海外上游信息化建设中。

2）首次形成海外勘探开发数据模型。 EPIMS 系统一体化建设过程中， 形成了符合海外特点的勘探开发数据管理体系， 建立了海外勘探开发数据模型（海外EPDM）及相关标准规范，填补了中石油海外勘探开发数据模型及标准的空白， 为海外勘探开发全面数据治理、数据正常化、业务管理、生产及研究决策奠定了基础。在数据管理体系基础上，依托中国石油数据中心、云化环境、容灾备份机制和项目采购的软硬件设备，建立了海外勘探开发数据云中心，实现了海外勘探开发数据的集中、 安全存储， 有效挽救、保护海外区块宝贵数据资产。

基于中国石油EPDM 模型，建立海外勘探开发数据模型（海外EPDM）及相关标准规范，填补了中石油海外勘探开发数据模型及标准的空白， 实现勘探开发数据标准化和一体化管理， 并完成了海外EPDM 模型的英文版本， 模型成果推广应用于加拿大、阿克纠宾等项目。

3）首次自主研发勘探开发一体化基础技术平台。 系统采用基于事件驱动的SOA 敏捷技术架构，构建了一个统一的、 可配置、 可扩展的基础架构平台，支撑系统的装配式集成开发，保证了系统的稳定性、 开放性与可扩展性， 以随时适应业务需求的变化。 该平台支持数据加载、管理、服务和业务运行管理；支持与各系统及专业软件的数据交换；应用统一身份认证机制，开发统一权限管理构建系统门户；支持Html5、SilverLight、Flex 等 主 流 前 台 技 术 集 成 应用； 基于四维可视化技术支持油藏研究与决策支持业务，实现了石油上游跨专业、跨软件数据集成及可视化分析及展示；支持多语言多量纲、跨协议应用发布与集成；支持移动应用扩展、云部署。

整个EPIMS 基础技术平台设计包含6 个部分：数据持久化、数据服务、集成服务、业务服务、平台服务、交互服务。每个部分都由核心组件和扩展支持组件构成，并确定了组件技术标准、组件关系规范以及扩展规范、接口标准，为后续产品功能扩展和新技术的运用打下了良好的基础。

4）首次建立完全自主知识产权的海外勘探开发信息管理系统。自主研发的EPIMS 系统实现了对海外勘探开发业务的整体管控， 取代了中油国际公司本部以往各专业处室分散建设的信息系统， 打通了专业壁垒和前后方数据采集、传输及应用的通道，实现了本部生产运行管理在统一平台上工作， 保障了前后方数据畅通及数据的准确性与一致性， 实现了上游专业数据的统筹管理和跨专业、 跨部门信息共享， 为公司局务会等重要会议及业务场景提供了数据支持， 有效支撑了海外勘探开发一体化生产运行管理，用信息化手段提高了生产研究的效率，节约了成本，降低了管理风险。

同时，EPIMS 系统以油藏研究为主线，以勘探、评价、开发和生产等业务为驱动，依托自动传输、四维可视化等技术，建立了一体化协同研究工作平台。协同研究工作环境为研究人员提供统一的界面、一体化的研究环境， 可以直接在协同研究工作环境内启动专业软件， 或者把需要的数据无缝推送到专业软件，达到快速研究的目的[7]。

5）首次搭建海外统一的勘探开发数据资产中心。通过EPIMS 系统的使用，解决了以往“专业库分散、数据不规范、信息孤岛”等问题，形成了符合海外特点的勘探开发数据管理体系。 依托中国石油数据中心，建立了统一的海外勘探开发数据资产中心，实现了海外勘探开发数据的集中、 安全存储， 有效挽救、保护海外区块宝贵数据资产，避免海外数据资产遗失。目前，中油国际公司本部、中亚地区公司（原哈萨克斯坦公司）、阿姆河、哈法亚、PKKR 等项目公司数据已陆续入库，海外数据资产得以有效保护，同时为研究业务提供数据应用支持。

4 建设成果

中国石油海外勘探开发信息管理系统是首次由中油国际公司提出对海外油气上游业务系统进行“统一设计、统一建设、共享应用”的探索与实践，是油气业务统一管理思维在生产管理领域的首次应用，也是生产管理与信息化的完美结合。这一系统的实现， 为海外油气业务的管理模式带来新的变革和提升。

图3 系统总体架构图

EPIMS 建设成果包括“一个中心、两个平台、一个环境”（图3），“一个中心”即海外勘探开发数据中心，以数据资产管理为理念、以数据采集和上传体系建立为保证，以数据管理平台为工具，实现海外数据资产的统一管理和跨地域共享；“两个平台” 即包括生产运行管理平台、研究与决策支持平台，实现以总部、地区公司、项目公司不同业务层级应用为目标，搭建统一的信息管理及应用平台， 全面满足中油国际公司本部、地区公司、项目公司生产管理的业务需要， 同时通过统一的数据推送服务更高效地支撑勘探开发研究工作；“一个环境” 即实现以生产管理指标的形象化综合展示和四维可视化数字盆地技术为支撑， 建立面向管理决策的支持平台， 使决策更精准、更高效。

5 应用效果

目前，EPIMS 系统已经在中油国际公司本部、中亚地区公司、哈法亚、阿姆河、PKKR 等项目公司及海外支持机构等试点上线并应用， 并且成功推广到海外30 多个项目公司进行深化应用，已经将散落在资源国或研究支持单位数据资产集中统一入库，海外数据资产得以有效保护。

通过EPIMS 系统一体化的应用，解决了数据采集入库的难题，解决了项目公司向本部、地区公司等多层面进行数据汇总、上报、分析时费时耗力、数据统筹应用困难等问题，降低了现场人员工作强度，为全面打通前后方数据通道， 实现数据统一管理积累了经验。

6 结论

海外勘探开发信息管理系统采用统一模型管理、统一技术平台、统一云化部署的信息化建设先进理念，将信息技术与业务深度融合，使勘探、开发、生产、地面业务信息高度集成，充分体现了“两化融合”的优势，改变了现场、管理、决策等各层级人员的工作理念。

1）系统充分借鉴了国内、国外油气勘探开发领域的成功经验，利用当前先进的信息技术和方法，采用“统一设计、统一建设、共享应用”的设计理念，按照边建设、边应用、边提升及先试点、后推广的方式，成功完成了建设和应用，提升了海外运营管理水平，支撑了中国石油海外“131”技术发展战略。

2）系统成功完成了海外勘探开发信息系统的一体化建设与应用实践， 有效地支撑了海外生产运营管理，确保了海外勘探开发数据的准确性、可靠性、完整性和有效性，有效保护了数据资产，推进了企业数字化转型管理，提升了企业运营管理水平。

3）系统形成了一套符合海外上游信息化管理与业务应用， 具有自主知识产权的软件系统产品及配套解决方案， 有效提高了公司的国际化水平和国际竞争力。

4）系统已加载大量海外油气勘探开发业务数据，使得海外数据资产得以有效保护。