全面建设数字油田,向智能油田平滑演进

全面建设数字油田,向智能油田平滑演进

作者：刘楠

来源：《硅谷》2012年第04期

摘 要： 数字油田在大庆油田已经全面启动，在摸索中积累丰富的经验，达到相对成熟的程度。大庆油田在完善数字油田建设的基础上，向智能油田推进，必将获得更可观的经济效益。

关键词： 数字油田；智能油田；无线局域网

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0220191－01 为实现“十二五”两化融合的战略目标，在推动智能发展的愿景下，大庆油田正在加快油田数字化建设。现阶段以建设数字油田为主，将逐步转变为以深化应用为主，向智能油田演进已是必然。 1 数字油田

数字油田是全面信息化的油田，以信息技术为手段全面实现油田实体和企业的数字化、网络化、智能化和可视化。数字油田建设是一项涉及多学科的复杂的系统工程，包含从石油探测到石油冶炼运输的一系列流程，需要信息技术、石油地质、地球物理、油藏工程、企业管理、项目管理等专业技术人员的相互协作和共同努力。 1.1 数字油田建设方案

根据A11油气生产物联网系统的指导，结合大庆油田的现状，提出了油气生产物联网系统的体系架构，包括数据采集、数据传输和生产管理三个子系统。1）数据采集子系统。该子系统是油气物联网系统的感知层，由各种传感器和传感器网关构成。终端传感器和自动化装置遍布油水井、计量间、注配间、中转站、联合站及相关集输管网，实时采集生产数据，通过RTU、DCS等控制器对数据进行存储、处理、上传，为应用系统提供可靠参数。2）数据传输子系统。该子系统用于连接前端感知层和应用服务层，实现数据的高效传送。根据油田井、间、站的分布情况，采用有线光纤传输和无线通信接入的系统架构。在光缆可达的工区、站和间，采用光缆传输方式，保证采集数据、视频数据的稳定传输；选用以McWill无线宽带网络为主，MESH网状网和WLAN无线网桥技术为辅的异构网实现采集数据和视频数据的传输。3）生产管理子系统。该系统是数字油田的应用服务层，通过建立各种系统模块，实现生产数据采集、生产数据处理、报表自动生成、生产动态分析、实时监测、智能监控、应急辅助、远程控制、设备管理等功能。 1.2 数字油田在大庆油田的应用

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庆新油田已完成生产指挥管理系统建设，实现数据自动采集、过程自动控制、故障自动报警、场景视频监控，达到了节人、节能、节约运行成本、保障矿区安全的目标，充分证明了建设数字油田的可行性，为大庆油田全面开展油气生产物联网系统提供可靠的依据和宝贵的经验。

2 智能油田

2.1 油田数字化的发展趋势

纵观数字油田的发展，如何让数字油田在自动化和通信技术突飞猛进的时代永葆先进性？智能油田在这样的背景下应运而生。智能油田是能够全面感知、自动操控、预测趋势、优化决策的油田，是数字油田的高级阶段，通过建立覆盖油田各业务的知识库和分析、决策模型，为油田生产和管理提供智能化手段，实现数据知识共享化、科研工作协同化、生产过程自动化、系统应用一体化、生产指挥可视化、分析决策科学化。 2.2 智能油田的关键技术

1）无线局域网技术。无线局域网技术是智能油田数据传输网络的核心技术，关系到无线网络的承载能力和安全性。现有网络基础和McWiLL无线宽带网络可基本满足数据采集和视频传输的需求，但是在由数字油田向智能油田演进的过程中，待建工程繁杂，纵观石油开采整个过程，各个环节都需配置大量的传感器和自动化设备，采集各类生产数据，从网络负载能力和组网方式等方面对无线局域网提出挑战，是今后需要投入大量人力、物力解决的问题。2）遥测技术。遥测技术主要应用于油田智能勘探，主要包括四维地震监测、重力测量、电磁监测、永久型地面检波器网络和永久型光纤井下检波器等。3）可视化技术。包括勘探与生产数据的三维可视技术、虚拟现实技术等。在数字油田建设阶段，已经实现了重要场合的实时视频监控，在智能油田建设阶段，结合实时采集的数据利用三维可视技术和虚拟现实技术，将无法实现视频浏览的场合直观的模拟出来，为管理层提供决策依据。4）智能钻井与完井技术。整个过程包括数据采集、模拟、分析与决策。利用内嵌导线的智能油井管建设一套连接地面与井下的闭环信息系统，可伴随作业过程实时指导各项技术的应用和勘探开发方案的执行与管理。利用基于Web的面向多智能体的应用软件平台，应用虚拟现实技术和协同决策的方法为不同地域的多方专家创建一个具有临场感的远程协同决策环境。5）自动化技术。主要应用于野外作业现场、井间站设备调测，通过自动化设备和人工智能完成基本的作业操作，先进的自动化技术，特别是组分推断控制、多参数预估算技术、模糊控制和神经网络技术、自适应控制、故障诊断等技术，能大大降低人工劳动强度、提高科学决策能力。6）数据集成、管理与挖掘技术。智能油田的数据管理包含了地质、地震、测井、分析化验、生产、试油试采、地面管网、地理等信息，覆盖面广，它们相互独立又相互依赖、作用和关联，需要一个全过程的庞大的信息管理系统，实现信息的综合分析和深层挖掘。7）集成管理体系。智能油田的集成体系主要集中在勘探、开发、地面工程、油气储运、物资管理、经营管理等专业系统内部的集成，包括数据集成、应用系统集成、业务流程集成。企业应用集成EAI系统可成为解决企业内各种应用

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软件之间相互集成的架构方案。将商务信息管理系统集成到智能油田的管理体系中，能建立与外部市场环境紧密结合的枢纽。 2.3 智能油田的发展目标

建立智能油田是一个系统工程，其中数据库和信息平台的建立是智能油田建设的基础。将油气发展与开发工作从历史性分类资料的顺序处理改变成实时资料的并行处理是智能油田的核心，利用实时数据流结合创新应用和高速计算机系统，建立快速反馈的动态油藏模型，并将这些模型配合遥测传感器、智能井和自动控制功能，让管理层更直接的观察到生产动态和更精准的预测未来动态变化，以便优化作业过程，提高油田科研生产效率，为企业获得高额利润。 3 总结

智能油田的应用与发展将是不断创新、发展与升级的过程，结合数字油田的建设现状，向更高的智能阶段展望，数字油田还有着漫长而艰辛的发展历程。随着数字油田建设的深化，大庆油田的信息化建设水平将被推进到石油行业国内领先高度；在此同时，向智能油田平滑演进，将信息化水平推进到国际领先的高度。

参考文献：

[1]王权，大庆油田有限责任公司数字油田模式与发展战略研究. [2]PieterKA，Kapteijn，智能化油田，世界石油工业，2003（5）.

[3]李清辉、文必龙、曾颖，数字油田信息平台架构，北京：石油工业出版社，2008.5.

作者简介：

刘楠（1985-），女，2007年毕业吉林大学通信工程学院通信工程系，助理工程师，现从事无线通信和数字油田具体实施等方面的研究。