油田信息化关键技术研究及其应用探析

李志勇，李强，王承龙，孙莹，张杨

(1.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300450；2.中海油安全技术服务有限公司，天津300456)

国内油田企业的发展经历了漫长时间，从测井解释、油藏数值等局部业务发展到新时期运作模式，包括前期勘察、开发、采油、钻井等为主的应用体系，初步实现了业务的信息化管理。“十二五”以来，油气生产自动化、可视化等信息技术快速发展，使得油田生产逐步从数字化朝向智能化方向进步。国内大规模油田企业管理中，一方面实现了油田企业的管理水平、技术水平的提升，另一方面，借助信息化技术可快速提高企业管理水平和技术能力。新时期，国内各大油田已经初步实现了借助信息系统支撑主营业务的目标，借助统一化数据平台完成了海量信息的汇总，提供了良好稳定的决策环境，打造了新型生产指挥模式。快速完成了大ERP经营格局的构建，对数据资源的采集、存储等管理而言具有积极影响[1,2]。

1 油田企业信息化建设目标

新时期，油田企业信息化的建设目标为：深度进行上游资产、技术和资源的融合，合理考虑项目要求，包括油藏认知、协同管理、储量增长、安全运营等方面，力求快速实现资源共享、自动化作业、科学运营等基本目标，确保油田开采等满足新时期要求，带动智慧油田的全面发展。此外，还要在此基础之上，积极解放劳动力，降低环境污染问题，切实保障油田开采的实际效益[3,4]。

2 油田信息化建设的关键技术

2.1 物联网技术

物联网技术属于一种现代化管理技术。使用物联网技术中，首先，需先进行现代化信息的广泛收集，保证油田开采作业、建设施工等环节都能进行信息录入和信息感知，并将其逐步转化为数字化信息。随后还要合理应用物联网管理中心，保证数据控制、数据管理的合理性。结合处理后的数据信息，方可做出正确的决策和指令，并及时将对应指挥信息传送到生产运营的相关机构。上述环节中，考虑到数字化信息的计算和应用，一般会具有较高的精度，可明显提升信息传递效率。一定程度上优化了工作流程。

2.2 云计算技术

为了实现油田信息化，必须合理应用云计算技术。在保证云计算安全的前提下，云计算技术合理应用了虚拟资源，目标在于快速提高信息处理效率，实现信息整合。云计算技术的特点表现为信息传递快，可快速完成实际情况的信息映射，将其上传到对应领域区域内。借助Java构建模型，保证最终形成体系符合实际需求。云计算技术的应用中，对三大基础技术的依赖程度较高。一是信息采集技术、信息存储技术。新时期，信息量增加幅度较大，信息收集环节中，对硬件设备设施的要求逐渐提升。一方面要积极提升信息精度，要保证信息录入方案的可行性、信息采集装置的完整性，另一方面，为了保证及时进行大量信息的存储，需考虑云存储内存，必要时还可建立大规模的存储基站，确保存储空间满足新时期信息量的要求，另外还要考虑CPU技术在计算方面的支撑作用。二是信息转化技术。在信息调度、信息处理过程中，必然会涉及到虚拟信息和实体资源的转换处理。调度虚拟资源属于一种理想化情况，实际工程项目中，需考虑资源、环境和意外因素的作用，资源调度中不可避免地存在耗损，为此，系统需及时作出对应调整。最后是负载均衡技术，该技术应用中，要考虑实际运用效果，人工工作能力、机械运作能力都是有上限的，需定期休息，避免工作效率下降。

2.3 大数据技术

借助Oracle数据库，可及时进行油田数据的管理、分析和存储，这是大数据技术的基本要求。大数据技术的任务包括：了解储量、制定计划、计算开采效率等，同时还要及时完成系统开发管理。应用大数据过程中，要充分考虑数据的真实性、全面性。一般需要在多个数据库条件下，进行数据融合，考虑大数据价值考量、关联效果。数据库系统建立在大数据系统基础之上，可保证较高的自我学习能力。随着相应技术的升级，大数据系统中保存的数据体系可明显缩减运算过程，相关人员可更加高效地进行数据隐含价值信息的挖掘。

3 关键技术的应用

3.1 物联网技术的应用

物联网技术中，需借助一些科技手段进行人员感知、物品感知，力求实现数据集中管控的目标，从而为油田开发决策人员提供正确参考信息，保证办事效率的稳定提升。研发技术包括：1）rtu技术，该项技术可明显增加通信距离，在不良环境中更具优势。2）设备寿命技术，该技术可保证设备得到及时修理，同时增加了设备的使用寿命，对设备稳定性、实用性等起到一定保障作用。3）开发油田中的监控技术，可及时完成油田探索、油田开采方面的视频监控管理，相关人员可第一时间了解油田开采信息。4）电子标签技术，该技术在多种环境中都较为适用，可避免电磁干扰等导致的危害，还可防震动、防腐蚀，从而有效解决了传统普通标签的弊端问题。5）特殊环境下，油田开采的信息采集技术，该技术适用于恶劣环境，可快速完成信息获取、信息探索，便于相关人员及时进行油田开采与否的判断，降低了开采风险，且提升了油田开采的决策效率。

3.2 云计算技术的应用

云计算技术的应用表现为可让各种资源进行整合，实现资源共享的目标。基础设施的云技术，表现为在不同领域方面，信息资源化利用中，要考虑积极结合需求模型，保证资源的高效利用，避免资源浪费问题。不但能够起到节能环保的效果，同时也能达到物尽其用的目标。

为了合理进行复杂资源调度的技术管理，需充分考虑硬件采集要求，研究硬件资源的获取途径；并及时将虚拟资源和实体资源进行融合，保证形成统一调度技术，主要是进行资源统一调度的方法，保证资源的高效分配；负载均衡技术方面，主要研究迁移技术，并力求稳定提升迁移效率，避免资源浪费。

平台云技术中，力求快速达到安全统一、流程优化、基本服务功能，营造安全可靠的工作环境，保证为系统开发提供一个开放化空间。平台云技术包括用户服务、工作流程服务、门户服务等。力求稳定提高企业办事效率，打造良好的工作环境。

3.3 大数据技术的应用

油田开发中，大数据技术的应用部分包括：地震分析、钻井汇报、勘探开发案例等。油田信息开发中，要合理应用大数据技术，方可快速了解复杂地质条件。大数据技术主要在感知油田对象中进行应用，借助数据采集、指标统计等了解油田开发、油田开采情况。经由整合不同种类的数据信息，再借助机器便可进行关键信息的提取，从而促进油田开发的顺利进行。

3.4 动态模拟技术的应用

多维表征技术，可完成数字盆地发展历史、发展动态的分析。从而可快速进行评价与否、勘测与否的判断，该技术在复杂地质结构中更具应用优势。借助生产动态模拟技术可完成油田开采、油田注水方面的预测，还可进行组合优化，实现压缩成本、节约资源的目标。

借助动态模拟技术，可快速完成企业经营情况的管理，并快速进行经营策略的制定，促进企业的正常运营。借助多模型综合模拟技术，可创造出诸多油田模型，利于相关人员及时完成模型优化工作。

3.5 知识管理技术的应用

油田勘探过程中，一般需要建立知识集中管理体系，经由专家意见和实际经验结合，方可充分发挥知识集中管理体系的价值。研发内容包括油田开发全过程，还要了解流程情况、经验积累和知识体系完善情况，以求快速构建一套系统化的油田开发探测系统。其次，要采用不同构成要素进行管理，保证形成专业化知识体系。最后，借助科学技术等研究搜索引擎的应用，从而可为石油信息化在知识管理技术层面的应用提供有效支撑。

总之，油田生产作业过程中，合理应用信息化技术是时代发展的必然趋势，对油田生产工艺流程起到了巨大影响，同时使得油田企业的内部组织结构得到了调整。整个生产作业过程的工作强度下降，安全风险降低，油田生产管理效率得到了快速提升。