数字油田十篇

数字油田篇1

自大庆油田于上世纪90年代末率先在全球范围内提出“数字油田”的概念以来，数字油田已经迈过了10多年的发展历程。然而随着新技术、新模式、新理念的不断涌现，数字油田的内涵和外延也处于不断丰富和完善当中。

那么数字油田当如何永葆活力？当前数字油田发展面临哪些困难？智慧油田与数字油田又是怎样一种关系？《中国信息化》（iCHINA）杂志就数字油田的一系列热点话题专访了《数字油田在中国》一书的作者、长安大学数字油田研究所所长高志亮研究员。

iCHlNA：您如何定义数字油田？为什么有国外学者说早在100多年前就有数字油田的概念？

高志亮：不错，油田就是靠数字说话，数据采集、数据处理、数据解释这是油田勘探，寻找油气的基本工作之一。但是，对于100年前的数字油田说，我还是不能认同。数字油田的出现至少应该具备三个基本条件：一是时代背景，数字油田是在1998年“数字地球”提出之后提出的，之前并没有人提出过数字油田；二是技术背景，互联网技术和信息技术的成熟，让人们具备了使用大规模数据共享的条件，然而，在即使30年前，我们也不可能有大规模数据共享的想法；三是建设的背景。一方面全球化、数字化、信息化的浪潮催生了大量的新的理念与新的技术，另一方面原油勘探、开发、生产、集输遇到了前所未有的难度，尤其是油气勘探。所以，只有具备这三个条件，数字油田才能诞生并顺利地建设。

基于以上几点，我们对数字油田的定义是，“数字油田是全面数字化了的油田”，也就是将油田中所有的事物（盆地、油田、油藏、井组、井筒等）全部数字化，通过数据转换为信息，从而寻找更多的油气资源，发现剩余油，提高采收率，延长油田的生命周期。在这个命题中有三层的含义：首先，数字化是数据的表现形式，数据是数字化的本质，全面数字化了的油田，就是地上地下全面用数字来表现的油田；其次，数据转化为信息，这是数字油田的核心，也是油田企业的基本功。第三点是延长油田企业的生命周期，我们建设数字油田就是为寻找更多的油气资源，提高采收率，将油田的生命周期延长，数字油田的根本目的就在于此。

另外，我需要指出的是，数字油田正在不断的完善和升华中，人们对数字油田的认识在不断提高。

iCHINA：基于您所定义的数字油田概念，理想中的数字油田是怎样一种状态或者说场景？

高志亮：数字油田建设要达到一个令人满意的理想状态，我认为应该是实现“三个一体化”。即勘探开发一体化；地上地下一体化和经营管理一体化，这是未来油田发展的趋势。首先，勘探与开发是油田企业的主营业务，但是，长期以来勘探与开发没有一个很好的协同机制，让这两个掌握着油田“命脉”的专业领域的工程技术人员坐在一起，研究同一个问题，解决同一个难题是比较困难的事情。勘探开发专业领域的隔离，导致油田企业数据、信息孤岛的长期存在。建立统一的数字油田平台是解决这样隔离的唯一办法。其次，地上地下是未来油田发展的必然，目前是因为技术水平的原因还达不到，但是，人们正在向着这个方向努力着。这一个技术水平的实现，未来的油田就是一个“透明的油田”。再者，经营管理是一个体制、机制问题，传统的油田往往重视管理，不重视经营，现在正在改变着。数字油田建设如若达到了“三个一体化”理想的建设程度，那么，就會实现以信息化带动工业化、以工业化促进信息化完美的“两化”融合。

iCHINA：的确，数字油田应该是一个长期的系统工程。那么就当前来看，我国数字油田建设面临哪些困难？或者存在哪些问题呢？

高志亮：经过10多年的发展，数字油田在我国无论是理论研究还是实践应用都取得了非常快速的发展，也取得了非常好的社會效益和经济效益。但是，我们也不能忽视其中的问题，而且有些问题还是较为严重的。比如，油气田企业内部管理机制和流程问题、重建设不重研究的问题、标准缺乏的问题、以及急功近利和崇洋的心态等。

我借此机會做3点呼吁。首先，我们需要制定统一的国家标准来规范数字油田的建设，让数字油田真正发挥其作用。数字油田将是未来油田无法用其他技术可以取代的技术，我们需要在这个技术上不断地完善与创新。其次，数字油田建设必须遵循数字油田建设规律，千万不要急功近利，这样會损坏数字油田的基本功能。第三，国家加大数字油田自主知识产权产品的研发与保护，更重要的是要加大对数字油田技术研究的投入与投资力度。数字油田研究需要一个长期的投资，我希望在研究队伍中能出现“国家队”，“民间”力量不但很单薄，更重要的是思想和步伐很难统一。数字油田现在没有学科支持，开展技术活动和研究都显得十分的困难。

iCHINA：您也提到，数字油田处于不断的发展、完善和升华当中。当前，新技术和新业务形态不断涌现，您如何看待云计算，物联网和3G/LTE无线等新兴技术在数字油田中的应用？

高志亮：这是一个非常好的话题。在当前的数字油田技术研究中，油田物联网技术和油田云计算技术是重要的技术体系分支。

物联网技术中一个重要技术就是识别技术，在油田，我们不可能给油、气装芯片，也不需要给抽油机装芯片，只有通过智能设备采集数据间接地识别与判断其状况，这就是物联网技术的一个拓展，是一个智能化的过程。所以，油田物联网技术还是有广阔的应用前景的。云计算技术我们简单地用“SPI”吧，就是“SaaS、PaaS和IaaS”，重点在于操作系统。当然，云计算不光是数据存储，更重要的是通过虚拟化技术将物理服务器集群成若干个服务，从而实现软硬资源的统一管理，增强数据安全级别，并能够在瘦客户端进行复杂的油藏研究，如在iPAD上应用。所以，它不光是数据的管理，更重要是的软件层面上的应用。其共同目标是实现节能降耗，节省资源，提高效率，优化生产过程。但是，作为一个系统工程，油田物联网和油田云计算技术二者有着很强的关联性，就是数据的采集、数据的传输、数据的管理，最后是数据的应用，达到反馈控制。油田物联网和云计算是油田企业正在实施建设与发展的一个新技术。

关于“3G/LTE无线技术”，这个技术在油田很重要，但是在数据传输上仅仅这几个技术还不够。因为，油田地域广，地形条件复杂，大多处在偏远的沙漠和山区以及辽阔的海域，现场数据的实时采集，适时传输，需要多种无线技术。我们知道，油田数据量很大，即使3G/LTE在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，也不能满足当前的需要，因为，这只是一个理论值，现场数据传输要求实时采集、适时传输，带宽要求很高。为了保证数据传输的流畅与准时，有时我们在油田采用多种无线方式的技术汇聚，如在井场用Zigbee、Wi-Fi等，在井区用网桥，在长距离传输则使用光纤等。

对于油田物联网技术和云计算技术的场景现在很多油田都在进行论证与示范建设中，有的油田企业做了相当规模的试点性的建设，对于效果还需要在运行中检验。而大规模的建设由于一些关键性的难题还在困扰着人们，如数据的安全性，数据采集的标准、数据的准确性等问题，还没有得到真正的解决。

iGHINA：你所在的数字油田研究所的目标是“为全力打造出中国式的数字油田精品而努力奋斗”，如何解读“中国式”这几个字？

高志亮：中国式的数字油田，主要是想与国际数字油田有个区别，就数字油田建设本身，他们在某种方面的确比我们早，在数字油田建设技术上也先进得多。但是，国际上的数字油田概念与内涵上与我们的数字油田有很大的不同。在我国，人们对数字油田有着独到的理解与认识，大规模地数字油田建设在国际上都是前所未有的，只有在我国才可以这样做到。所以，我们想提出中国式的数字油田，主要是同我们国家战略相一致，这就是工业化与信息化的融合，即“两化融合”的数字油田。数字油田就是我国油田企业实现“两化”融合的平台与抓手。

iGHINA：继数字油田之后，智慧油田的概念又出现在我们面前，您认同油田信息化的这一所谓的发展方向吗？两个概念的区别在哪里？

高志亮：智慧的油田，这是一个全新的话题，大家其实都不愿意套用“智慧地球”中的“智慧”两个字。但是，智慧的油田，我相信一定會到来，这是我们数字油田的终极目标和未来。所以，对于数字油田与智慧油田的概念，当然不能相题并论，但是，实际上智慧油田与数字油田也不是两个互不相干的概念，从广义上讲，它是数字油田的一部分，它是数字油田发展的高级阶段。

数字油田篇2

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

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.

数字油田篇3

[摘 要] 笔者在本文中主要是以需求分析这个基础的角度进行出发，对数宇油田公共数据库在结构方面做出了阐述和设计，设计的思路和原则是按照对象模型以及关系模型融合的方式展开的，进行设计应用系统的重点放在了层次结构以及软件系统的结构上。

[关键词] 数字油田；公共；数据库；结构；思路

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 085

[中图分类号] F273.1；TP391.9 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）05- 0159- 02

0 引 言

油田的勘探和开发这些年来发展的速度和建设的规模日益加快，进行数字油田数据库的建设也非常有必要，勘探开发对象不同的专业阐述的内容也是不一样的，有很大的区别。不过在描述的时候，描述每个管理对象也有着共性问题。所以要防止描述出现歧义，对以后的对比做好分析，需要对相同相似的公共特征做出管理，大力的建设公共的数据库，保证公共数据统一性，对数字油田别的项目进行引用提供查。

1 数字油田公共数据库设计的主要内容

建设数字油田的公共数据库主要的目标就是：满足油田的勘查与设计业务管理达到自动化水平，保证管理方面可以实现信息的网络处理，最后建设数字油田信息化服务系统，达到与社会信息的资源共享。所以进行设计主要是下列的几点：

（1）建立有效的公共数据库，实现公共数据库14个主要类别的数据建设，主要有：行政区划，组织单位，单元构造，油气田，井空间属性表等等。

（2）对勘探开发有关的63类代码进行规范以及完善，这里面主要有：采油工程，测试，单井资料，动态地质的监测等等。

（3）对油田的公共数据库里面的查询体系进行完善，对引用的接口进行细致的规范。

（4）对于公共数据库的数据采集要建立规范的采集平台，同时制定出采集的注意事项。

（5）完善访问记录的记录系统。

（6）进行采集数据和查询数据必须要执行数字认证以及统一登录授权认证的约束。

2 数字油田公共数据库设计的总体组成

2.1 逻辑部分

公共数据库的逻辑部分主要是有四种层级，分别是数据层，维护层，服务层以及应用层。图1就是系统的逻辑结构图。不同的层级它的功能也是不一样的。

数据层主要是储存了与油田有关的所有数据，包括14类的公共数据和63类的代码数据。维护层主要是对数字油田数据库中做好日常的维护与保存，而且也承担用户访问数据库的各类规范。服务层属于应用的一种服务器，主要是对油田的公共数据库进行查询信息的应用。用户层是利用浏览器对数据库进行前端的数据完善和处理。

2.2 软件部分

数字油田的公共数据库进行方便的使用，一般会使用B/ S结构的系统软件。

B/ S结构的系统软件有效的将系统和权限的认证进行了融合，按照单点登录的原则进行工作。B/ S系统有很多的功能，比如查询，采集数据，有效信息的等等。全部的公共数据库完成以后，就能在进行综合的使用了。

3 数字油田数据库的系统功能

建设数字油田的公共数据库在进行功能的设计方面主要是用户利用登录验证的方法，使用权限验证维持系统的正常使用。全部数据库在软件方面的功能主要有：数据的采集，日常的查询和综合的使用。

进行采集数据是为了实现数据库里的数据做好日常的维护以及修改。进行查询检索是对信息做好查询的相关工作。建立日志管理日是对系统不同的访问进行信息的详细统计，像对系统的访问进行统计，功能的访问统计等等。

综合的使用就是在完成了公共数据库以后，能够进行有关的综合使用。因为公共的数据库是通过空间数据库这样的概念而进行建立的，所以在这个基础上，能够实现图形数据的所有查询以及统计。

4 结 语

第一点就是统一名称。统一生产科研，从井位设计、实钻结果到各类科研报告和生产报表所使用的一些公共信息名称的含义、称谓和时代；消除以往不同单位、不同作者和不同成果以及不同数据库对有关名称使用的混乱和误导。

数字油田篇4

【关键词】概念 数字油田 发展前景 重要目标

1 引言

21世纪，工业革命的成果显而易见，科学技术空前发达，一个有视觉冲击力和发展潜力巨大的石油石化信息传递的“数字油田”已逐渐兴起。信息技术推动了油气田发展进入了信息化、智能化、集成化、可视化和实时化的数字油田阶段，数字油田的出现节约了人力物力的大量投资，节约了成本，提高了效率同时实现了环境的和谐统一。

2 数字油田的基本概念，形成及建立

2.1 数字油田的基本概念

数字油田就是油田的信息化、数字化和标准化，它是以油田为研究对象，以石油的整个生产流程为线索，建立勘探、开发，地面建设、储运销售以及企业管理等多专业的综合数据体系，并将各专业的数据和高速的网络环境相融合，以油田资源数字化为基础，以网络依托，信息技术为手段，优化生产运行、规范经营管理为目的的综合信息系统。

数字油田是结合油田的石油科学技术和现代石油信息技术，对整个油田和相关的整个领域的一个数字化的描述和体现，是一种综合的，现代的管理信息系统。它可以通过建立模型，利用模拟仿真、动画演示等技术手段，实现可视化和多维表达，使信息化建设更好的服务于企业生产和管理，为油田企业的发展创造良好的信息支撑环境。

2.2 数字油田的形成

油田资源和设施分散于边缘的戈壁、沙漠、草原或海上。走入油井区域，大大小小、或近或远的集输计量站点遍布每个角落，这些集输计量站有的相距只有几百米或者几十米，有的却相距方圆好几十公里。决策层和管理层难于感性的了解油田的自然环境、地质、工程、建设、交通的真实情况。如何将这些集输拉油站统一管理，使其工作有效率，安全性更可靠，决策更有保障呢？

分布在油井现场的油田抽油机监控室、储油罐高低浮球液位计、室外型摄像机及各类传感器，可实现现场各类油井采油、装油设备、油田各类状态、视频信息、监控信息、测井数据的采集及抽油机工况的远程控制等功能，这就是数字油田初级阶段所需的一些基本要素，我们也可称之为数字油田发展自动化过程。

油田自动信息化建设也是必然趋势，油田内部从以前粗放式管理向信息化管理过渡，比如逐步加强了从采油到输油过程的集中管理，要求建立包括油井远程视频监控、地上和地下工况数据信息采集、油站周边安全防范系统等多系统监控平台，其中集气油井数据监测包括气体温度、气压、流量；设备载量、冲次、冲程；电机三相电流、三相电压等工况。这样就慢慢的形成了一种把油田的立体空间内所有确定点的相关数据和信息组织起来，组成能包容地上和地下，企业管理和地质工程都在内的信息系统。

2.3 数字油田的基本建立

根据油田快速的发展现状，数字油田的发展是必经阶段，如何将油气从勘探、开发、运输到炼制等生产经营活动的整个过程加以描述。第一，需要围绕整个油田数据资料的合理获取、整理、分析便于管理者清晰决策而避免更多错误的产生；第二，油气从勘探、开发、运输到炼制等各个专业的生产经营活动的整个过程细节加以说明；第三，将油田的立体空间内有关零散的数据和信息组织起来，利用模拟仿真、动画演示等技术手段，创造清晰明了的意图。

数字油田的发展不是简单的横向的发展，它是一个庞大的，覆盖面很广的学科，它需要地学、石油工程学、信息学和管理学等多个学科的支持。还需要数字油田的信息科学基础和石油科学基础，其中信息科学基础包括空间定位基础、地球信息科学基础、制图学基础、计算机科学基础 ；石油科学基础包括石油天然气地质、油气勘探开发技术、石油炼制和石油化工技术、油气田地面建设技术。

油田的数字化的建立必须要以这些基础学科为载体，以信息化技术为手段全面实现油田实体和企业数字化、网络化、智能化和可视化。

3 数字油田的展望及小结

石油企业最关心的问题是：怎样才能准确的找到石油？怎么了解油藏的地质状态？如何提高原油产量？怎么提高生产效率并降低成本？“数字油田”便是这些问题的答案。

数字油田大大提高了石油企业管理的信息化进程，使石油企业达到了“数据共享化、生产监控自动化、生产指挥可视化、分析决策智能化”。

数字油田在石油企业中的作用越来越重要，不仅可以集成数据和信息，而且可以为石油企业提供技术支持和保障，有效提高工作效率。本文从数字油田的基本形成、概念、内涵及基本建设为切入点，从多个方面说明了数字油田在石油企业中的重要作用。当前我国的一些石油企业，比如大庆油田等，其数字油田的成功实施表明了其重要性。

参考文献

[1] 景民昌.“数字油田”与石油企业信息化[J].石油工业计算机应用，2003（2）

[2] 何生厚，毛锋.数字油田的理论、设计与实践[M].北京： 科学出版社，2001

数字油田篇5

关键词：如何推进 油田企业 数字化 管理建设

一、油田企业数字化的基本概念

何为数字化？数字化就是将很多多变、冗杂复杂、难以分析的数据转变为可度量、方便理解分析的数据、数字，再运用这些数字、数据来建立适当的数字化模型，然后引入计算机当中，形成一定的管理系统，这便是数字化的基本形式。

那么，石油企业的数字化当然就是把油田企业中很多复杂难以分析的数据转变为可度量的数字、数据，把这些数据输入电脑中形成油田企业数字化有关的专门系统，进一步促进油田的开发、石油的开采与油田企业数字化的管理，从而，使油田企业跟上科技发展的潮流进行良好有序的发展。

二、油田数字化管理建设的基本内容

1.油田数字化管理的基本概念与内容

数字化的管理主要是运用于计算机网络，电子通信技术以及人工智能等方面的管理技术，油田信息化管理实质上也就是一个连接油田井下和地面信息，双向传输信息和处理各种信息的一套比较完善的管理系统。让在地面上的人员了解井下石油项目的情况，从而更好的实施计划管理，勘探石油情况，评估石油质量，与井下人员更好的协调工作，完善配合，从而研究怎样开发油田，开采石油，对整个油气资源数据的了解和数字化的管理都有一定的积极作用。加上数字化管理有遥测、虚拟现实、智能完井和数据集成的关键技术，从而，大幅度的降低了油田开发石油生产的成本，提高了是由工作人员的工作效率。

并且，石油企业数字化的管理其实也是分成了三个层次的，第一个层次主要是针对单个油井项目的开发，单独的采集信息以及进行简单的数字化管理。第二个层次是中段石油开采与油田开发的数字化管理，其中数字化管理是双向的，让地面人员和井底工作人员互通信息，比上各层次更有深度一些。第三个层次针对的是后续石油的储存管理以及如何营销等决策管理。

2.推进油田企业数字化管理所要具备的基本条件

要想切实推进油田企业的数字化管理应该具备以下三个基本条件。

首先，油田企业应该具备了解油田数字化管理的人才，组成一个优秀并且专业的团队。其团队必须要有一定的理论性、实践性和创造性，他们可以利用头脑风暴的方式选择出来合理的检测点，从而也可以确定出监测点的数据。检测点数据对于油田的开采来说是比较重要的资料，在油田数字化建设中需要将检测点进行统一优化分析。

其次，其数字化管理的平台要不断升级优化。数字化管理平台如果一直停留在最初的阶段，一定是跟不上时代的潮流与科学的进步，然而管理平台的建设与油田的开发、管理、储存环保工作息息相关，根据油田开发的工艺路线、安全环保要求上来看，管理平台的升级优化是必然的行为。然而油田应该采用效率更高、反应更快、成本更低的实用性数字化管理平台，不要盲目追求高端的数字化产品，此种行为无异于舍本逐末。数据采集工作需要实施二十四个小时的储存、探究、分析，及时完成数据分析的结果对数字化管理的效率提高有着重要的作用。如果石油企业数字化管理平台一直停留在最初的科技水平，那么此家石油企业发展定会停驻不前，甚至倒闭。因此，石油企业数字化管理平台的逐步优化是很重要的数据管理平台升级的正常化，其应用系统的使用就会更加的正常化。数据化管理系统的优化逐步统一了各大系统的部署情况，提升了系统的优越性，同时也缩小了储存空间，使应用系统的稳定性得到了很大的提高。这也是推进油田企业数据化管理的必要条件之一。

最后，油田企业数字化管理流程要时常创新。创新是发展的必要前提，没有创新就没有出路，创新可以实现更高的工作效率，创造更方便的工作流程，也可以打造更舒适、更活跃的工作氛围。创新对于企业发展的好处不言而喻，只有时常创新数据化管理，才能保证石油项目有效率的开采，提高油田企业的管理水平与水准，保障项目的协调性，以便于用较低的成本实现更大的经济效益。

三、油田数字化管理技术的基本内容

1.油田数字化管理的数据收集技术

不同于早期的人工收集信息有很多缺点与弊端，现在的数据处理主要是有专业的电脑的系统，具有专业性、准确性、时效性的特点。油田生产时的关键数据主要利用温度变送器传达，可以通过传感器与测量仪器等设备进行收集数据，如此便可以更准确的了解油井和油田项目的情况，不像人工采集时那么费时费力，油田数据化管理更加方便、快捷。所以油田数字化管理的数据采集技术更好的进行了油田数字化的管理。

2.油田数字化管理的数据识别技术

此类技术就像是数学学科的验算，因为，石油产业就必须像数学一样，其数据必须要精准无误，否则就会失之毫厘谬以千里。我们将数据采集完成后必须要进行数据的识别，在数据化管理中也有一套识别数据的第三方软件系统，通过此系统来验证之前采集的数据是否精准无误，然后进行加工处理，控制生产项目，采集项目的安全。其中一项数据识别技术可以让人们更加直观的看到数据的状态，在计算机数据对应上可以把采集到的数据用直方图或者饼状图的形态展现给相关的工作人员，把作业做到稳定安全与无误，这也就是数据识别的示功图智能识别的特别设计。然后，还可以更深度的把示功图与标准图对比来深入分析，最终得出比较准确的工程情况，这样可以提高相关工作者的注意程度，让他们认真负责的进行施工，保证油田项目的顺利开展。

3.油田数据管理远程控制技术

为了提升劳动生产效率，降低劳动者的工作强度，油田数据化管理就采用了远程控制技术。远程技术的基本作用体现在远程控制抽油机的启动和停止，可以远程调配输油作业，通过远程视频技术也可以看到没员工工作时的画面。管理者可以通过视频画面监督工人们的工作情况，在工作现场实施开展或停止，进一步提高了油田项目的安全性，从而加强了管理者的管理力度，以及提高了劳动者的工作效率。另外，远程控制技术还可以及时了解工作环境的异常情况，从而作出较快、较合理的解决方案，或者是对工作者进行语音提示或者警告。

如今社会，数字化管理技术在不断并广泛运用于各个行业管理之中，石油企业当然也不能落后。数字化管理也是各个行业发展的重要途径和管理模式，油田企业作为资源的主要来源，也是中国经济的资源基础，更要抓住此次契机，转变好自身的管理方式向数字化管理进军，以促进管理技术的发展。要积极搞好石油企业数字化管理的建设，切实发展好石油资源企业，提高其管理水平，促进我国石油业正常、顺利、有效率的发展与进步，进而加强我国国民经济的提高。

参考文献

[1]潘峰.油田数字化管理系统设计[J].科技传播，2011（7）：27，34

数字油田篇6

关键词：网络技术；油田数字化；应用

中图分类号：F49

文献标识码：A

文章编号：1672.3198（2013）04.0181.01

伴随着科学技术的不断发展，数字化油田建设也得到了广泛的应用，尤其是在自动化监控设备的应用中，旧有的通讯网络已经无法满足现有的数据传输要求，已经成为油田自动化系统发展的障碍。本文从网络技术的层面出发，对油田的数字化建设进行研究。

1网络技术的发展

上个世纪九十年代开始，网络技术得到了广泛的应用。网络技术将互联网上分散的资源整合为有机的整体，进而实现全面的资源共享与协作。这些资源包括高性能计算机、数据资源、信息资源、大型数据库以及网络等等。现有的互联网仅仅限于提供信息共享，而网络才是互联网发展的新阶段。网络的根本特点是资源孤岛的清除，能够构造地区性的网络、局域网网络以及个人网络等等。

2油田数字化技术的发展

油田数字化技术指的是以油气田为研究内容，把生产工艺与流程作为分析对象，创建的以油井开发、地质勘探以及油田管理等等多方面为基础的计算机网络综合数据库系统，并将工作数据和软件系统进行有机整合。在油田建设中，油田数字化技术的发展促进了生产与管理流程的优化，深度挖掘了石油企业所具有的潜力。正是石油企业数字化技术的不断发展，让越来越多的石油企业知晓了数字化技术所具有的重要性，进而促进了油田数字化的发展。

3油田数字化系统监控系统组成

由于油田井的分布特点确定了全部采用有线进行通信是无法实现的，因而采用有线和无线相结合的方式。油田数字化系统监控系统主要由信息采集系统、传输系统、监控中心以及客户端组成。信息采集系统的云台能够把摄像机进行旋转与变焦控制，视频编解码器则将摄像机的模拟视频信号变为数字信号并压缩，经过处理的数据则通过有线或无线网络汇集到系统的监控管理中心。传输系统对前端摄像机所摄录的图像进行实时传输，常见的无线网络形式包括CDMA以及无线网桥等，其中无线网桥成本最低，卫星通讯成本最高。系统的监控中心管理对监控系统进行指挥，管理用户与设备接入，同时还提供视频访问与控制服务等等。系统的客户端则通过IE 浏览器或者客户端软件的应用，在用户通过认证的基础上来观看视频，并对摄像机进行控制，同时还能够接收报警信息。

4油田监控方案

网络技术在油田数字化建设中的应用所确定的油田监控方案为：在油田的安防系统中，把油井、计量间以及联合站等站点所涉及到的视频监控信息数据进行集中，以有线、无线或者有线无线混合的IP 网络连接等方式把采油厂现有的计算机网络进行连接，进而进行远程测控。以油田中不同的井、间、站现有的分布情况为基础，在考虑传输网络实际情况的前提下，确定由有线与无线结合的传输方式来组建网络传输平台。在油田间、站以及作业区以上如果存在光缆，则应采用光缆的传输方式；而对于单井部分，则应用McWill无线宽带的接入方式，通过这两种方式的结合来完成油田相关数据的采集与传输。

在油田监控方案中，IP 地址的规划应符合油田企业的每个生产单位的IP 地址能够是连续的地址空间。从便于路由聚合与安全控制的要求出发，确保相同的业务与功能应分配在可连续的IP 地址内，同时在规划的IP地址还应符合已有网络对IP 地址所具有的需求，同时还要通过预留相应地址段等方式来满足油田企业未来业务发展的需求等等。简而言之，IP 地址的规划不仅仅要关注到地址空间的合理使用与扩展需求，还要确保业务流量能够实现最佳的均匀分布。从传输技术的层面来看，油田监控方案中所应用的是无线网桥技术，视频数据的传输通道为无线网桥技术，该技术所提供的无线链路所具有的最高网络带宽为11/54 Mbps，进而能够确保视频流应有的稳定性与持续性，同时还能便于存储与检索。

在油田的监控方案中，一般情况下设置为队级、矿级以及厂级三级监控中心，在本地监控系统中通过NDVR的设置，来完成实时监控、录像以及设备控制等各项任务，同时给油田系统总部提供远程的数据转发服务，确保上级部门能够通过远程的方式来进行本地监控与本地管理。在油田的总部监控中心，通过统一的监管系统对所属的每一个采油站点进行安全防范情况的监控与管理。

5 结语

随着科学技术的发展，网络技术在油田数字化建设中应用的更加深入。在满足安全的条件下，降低了生产成本，网络技术在油井的开发中的广泛应用，必然会促进油田采油的研究水平，同时为采油工艺的技术实施提供必要的依据，进而提高我国油田整体的采油工程技术水平。

参考文献

[1]李志华，王志博，宋咏梅，施雨新.油田数字化的研制和开发简述[J].数字技术与应用，2010，（07）.

[2]赵慜，李建华，周玲.网络技术在冀东数字化油田建设中的应用[J].自动化博览，2011，（07）.

数字油田篇7

[关键词] 中国石油；数字化油田；物联网；云计算

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 02. 026

[中图分类号] F272.7 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）02- 0060- 05

0 引 言

2013年的集团公司工作会议提出到2020年要全面建成世界水平的综合性国际能源公司，努力实现信息化与工业化的两化深度融合，实现“3个60%、两个倍增”的目标，特别是强调信息化水平要大幅提升，保持国内领先、达到国际先进水平。

在国资委组织的全国央企信息化建设评估中中石油信息化工作一直继续走在全国央企前列，且连续两年被国资委评为央企网站绩效第一名。

全面推进“十二五”信息技术总体规划实施、实现集团公司信息化从集中建设向集成应用的新跨越，全面开展以ERP系统为核心的应用集成系统建设、加快物联网系统实施、搭建具有云计算能力的数据中心信息化三大标志性工程建设。

总体来说，信息化建设在中石油向国际一流油公司迈进过程中是很重要的一个举措，提高了管理规范性和管理水平。开展信息化三大标志性工程建设，标志着中国石油数字化油田迈入物联网与云计算时代，新疆油田公司又第一个提出实施智慧城市、智能油田，也使数字油田真正进入了智能油田行列，创办云工业园区，参加“天山云计划”，为集团公司建设“新疆大庆”战略目标插上了腾飞的翅膀。

1 中国石油“十一五”的信息化建设成就

中国石油是一家集油气勘探开发、炼油化工、油品销售、油气储运、石油贸易、工程技术服务和石油装备制造于一体的综合性能源公司。信息化的服务对象可以用多而杂来形容，其中包括勘探与生产方面有24万口油气水井；炼油与化工方面有1 119套炼化装置；销售方面有1.8万座加油站；天然气与管道方面5万千米油气长输管线；海外勘探开发方面涉及31个国家81个海外项目；工程技术方面有5 100支工程技术服务队伍；工程建设方面有73个重大工程建设项目；装备制造方面有180个装备产品。

累计建成应用51个信息系统平台成为企业发展的强有力支撑。2012年，中国石油坚持公司发展理念，坚持集中统一管理，坚持持续投入机制，持续加大信息化推进力度，使之成为企业发展的强有力支撑点。“十一五”期间，中国石油累计建成应用51个集团公司级统一的信息系统平台，信息化整体水平走在央企前列。

回望“十一五”，传统的石油工业大踏步走上信息化道路。信息化在集团公司优化资源配置、强化过程管控、支持管理创新、提高经营管理水平和劳动生产率等方面的支撑作用越来越显著。

2012年信息化工作取得了阶段性成果：集团公司对信息化管理模式进行了调整，并以此为基础修订完善了信息化管理办法；ERP应用集成、物联网系统、具有云计算能力的数据中心3大标志性工程陆续启动；信息系统应用在提升管理效率和效益方面的作用进一步显现；信息基础设施持续完善；信息系统运行维护能力稳步提升。集团公司信息化工作继续走在中央企业前列，国资委在中央企业管理提升活动中，指定中国石油提供信息化管理经验，编写学习辅导材料，并在专题培训视频会议上做经验介绍。

2 中国石油的“十二五”信息化建设展望

（1）信息技术基础设施方面持续完善。建成了12个国内区域网络中心和5个海外区域网络中心，连接各企事业单位和主要分支机构，形成了统一管理、分级维护、覆盖国内、连接海外的计算机网络体系，广域网总带宽超过2万兆，互联网出口带宽达到8千兆。建成2个国内卫星系统主站，接入了810座卫星小站。按照集团、区域、地区公司三级架构推进数据中心建设。位于勘探院的集团级数据中心建成投用，区域数据中心改造稳步实施。吉林数据中心基本建成，昌平数据中心主体结构封顶，云技术平台建设项目正式启动。

（2）加快物联网系统建设。油气生产物联网系统在大庆油田等5家试点单位上线运行并开始推广实施。工程技术物联网系统完成在长城钻探等4家单位试点实施。启动先进控制与优化应用、油品调合、炼化物联网系统建设，完成总体设计并开始试点实施。通过物联网系统建设，实现信息化与自动化有效集成，大幅提升一线作业员工的劳动生产率，改善工作环境，促进生产运行模式变革。

（3）搭建具有云计算能力的数据中心。吉林数据中心要在4月具备投用条件。昌平数据中心要在9月完成建筑施工以及消防、通风和空调工程建设，年底投用。云技术平台建设项目要完成整体规划及设计研发。同时，完成视频会议系统改进、电子邮件系统升级改进等项目。持续推进局域网改进项目，拓展互联网访问能力，加强网络管理。利用自有管道光纤，扩大华东、武汉等区域网络中心接入集团公司内网的带宽。各单位要按照集团公司总部级、区域级、企业级数据中心部署，加大力度推动数据中心整合，关闭低水平、面积小的数据中心，逐步整合到区域数据中心或本单位保留数据中心，确保“十二五”期间减少80%数据中心的目标实现。

主要目标是：用3年时间基本完成信息化的新跨越，5年整体达到国际先进水平。基础设施实现安全畅通、节能高效、资源整合，应用平台实现优化升级、有效集成、信息共享，全面支持生产、经营、办公、决策网络化管理，大幅提升企业资源优化配置水平和劳动生产率。

中国石油的信息化建设在“六统一”原则下，经过约10年的不懈努力，可谓建设成就辉煌，有力地推动了数字化油田建设发展。目前，集团公司有58个信息系统全面应用，8个信息系统部分投入使用。

在“十二五”末，到2020年要全面建成世界水平的综合性国际能源公司，打造信息化中国石油，其别强调信息化水平要大幅提升，保持国内领先、基本达到国际先进水平。

具体参见图1中国石油“十二五”信息系统建设项目总体规划。

3 中国石油数字化油田建设成就辉煌

3.1 数字化新疆油田建设

新疆油田经过20多年的努力和探索，于2008年建成全国第一个数字油田，数字油田的建成，标志着油田信息化已经与油田发展实现了深度融合，同年启动了克拉玛依市数字城市建设。目前，计划用10年的时间，到2020年全面建成智能新疆油田，智慧城市建设也已启动。2008年，新疆油田率先在全国建成世界领先的“数字油田”。今天，它又成为中国石油第一个“智能油田”的试点企业。

2010年，新疆油田提出“打造世界石油城、建设六大基地、发展三大新兴产业”的发展战略，其中信息产业贯穿于建设全领域，是最具活力、最具发展前景的行业，目前已建成了西北第一个无线城市，智能油田、智慧城市建设将会使克拉玛依这座城市更具活力。

可以说，新疆油田是中国石油系统数字化油田建设的领跑者、领头羊，集团公司油气生产建设的榜样和典范，走在了中石油系统的前列，数字化新疆油田建设成果吸引来了国内外诸多的瞩目。2008年新疆油田就在全国率先第一个建成了数字化油田，达到世界先进水平。2010年，又第一个提出建设智能化油田、建设智慧城市，打造世界石油城。新型工业化离不开数字化、信息化，数字化新疆油田也是落实信息化与工业化深度融合的典范。

在2011年至2013年间，除国务院有关部委、中石油、中石化、中海油、延长石油集团等兄弟企的业负责人和信息技术负责人前来调研、考察交流外，还吸引了新疆各级地方政府、新华社、中央人民广播电台、凤凰网等13家全国知名媒体的记者来采访智能油田、数字城市建设。

据不完全统计，大约共有全国33个部门单位及6位省部级领导、10位院士先后前来观摩和交流，视察数字化油田。

3.2 数字化塔里木油田建设

2013年6月“数字化塔里木油田”的主要应用系统统计是总部推广系统23个，油田自建系统又勘探开发18个、公共数据库系统17个、经营管理11个、数字办公12 个系统。共81个系统，自开发58个系统。

基本涵盖了生产指挥、油气勘探、油藏评价、油气开发、产能建设、生产管理、行政管理、ERP系统、经营管理、物资设备、安全管理、科技信息、地面工程、地理信息、集成信息。

3.3 数字化长庆油田建设

由于地势环境的因素，导致了长庆油田“数字化”系统是一个复杂的、多层结构的信息化系统。该系统涉及到了多种硬件设备、软件平台以及复杂的网络通讯结构，其中以采油一厂王窑作业区王二计量转接站的数字化建设更具有代表性。

长庆油田为国内第二大油田，矿产资源登记面积25.78万平方千米，跨越5省区，长庆油田管理的7万口油、气、水井分布在37万平方千米的鄂尔多斯盆地，涉及4省（区）、数十个市县，各采油、采气厂比较分散独立，管理难度之大、企业成本之高可想而知。为了降低企业成本、完善企业管理、提高企业在行业的竞争力，长庆油田成立了数字化建设、建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理系统，实现“同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”，达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。长庆油田将生产前端的数字化与劳动组织结构和生产工艺流程优化相结合，提高了生产管理效率，减少了一线用工总量，实现了增产不增人的目标，促进了油气生产方式的转变。

4 中国石油油气生产物联网建设

“十二五”期间，集团公司将全面推进信息系统的持续提升和深化应用，实现信息化从集中建设向集成应用的新跨越，缩短与国际石油公司的差距，促进中国石油向数字化企业转变，为建设具有国际竞争力的综合性国际能源公司提供强有力支撑。

油气勘探生产是集团公司的主营业务和利润的主要来源，该项目是围绕油气生产现场数据的自动采集和控制，搭建统一的物联网应用平台，实现自动化和信息化的深度融合，对于提升集团公司信息化水平，支撑综合性国际能源公司建设具有重要意义。

项目建设的主要目的是跟上信息化技术发展的步伐，通过远程控制、数据自动采集、自动传输，大幅度减少现场用工，降低操作成本、降低能源消耗，提高油气田开发管理水平，提高油气田开发效益。

物联网是在互联网基础上，将用户端延伸和扩展到物与物之间，进行信息交换和通讯，实现物与互联网信息的相互联系，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。油田的物联网建设主要是油井生产远程监控系统。这个系统将建设数据采集与控制、数据传输、生产现场监控与管理以及一体化集成应用平台4个子系统，重点建设油气产运销物联网系统。

油气供应物联网应用示范工程将实现自动化与信息化融合，实现油气产运销全业务链集成和智能管理，提高管理水平和生产效率，降低生产成本，保障生产过程本质安全，节约能源，保护环境，促进油田发展方式转变。

油气生产物联网系统（A11）就是通过传感、射频、通讯等技术，对油气水井、计量间、油气站库、油气管网等生产对象进行全面的感知，实现生产数据、设备状态信息在生产指挥中心及生产控制中心集中管理和控制，搭建规范、统一的数据管理平台，支持油气生产过程管理，进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性。油气生产物联网分为数据采集与控制、数据传输、生产现场监控与管理3个子系统。

具体参见图1中国石油“十二五”信息系统建设项目总体规划中的A11油气生产物联网。

集团公司希望利用物联网技术，建立覆盖全公司油气井区、计量间、集输站、联合站、处理厂规范、统一的数据管理平台，实现生产数据自动采集、远程监控、生产预警，支持油气生产过程管理，进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性，提高生产管理水平，降低运行成本和安全风险。

具体见图2油田物联网数据采集与控制子系统示意图。

根据集团公司“十二五”信息系统化建设项目总体规划（图1），2011年勘探与生产板块开展了6项信息系统建设项目的可研工作（表1）。

油气生产物联网系统（A11）项目基本确定投资额为12.7亿元，为一次性投入。今后各油气田与此项目有关的投资列在产能建设项目中，上报总部审批，具体内容包括油气水井和计量站自动化建设、油区计算机网络建设、相关软硬件配套等。

大庆油田、塔里木油田、新疆油田、西南油气田、南方勘探开发公司5家单位为A11试点油田。

A11项目由勘探院西北分院承担，新疆油田、大庆油田作为参与建设单位，埃森哲作为项目咨询商。

油气田生产物联网系统（A11）是中国石油“十二五”信息技术总体规划重要项目之一。主要基于集团公司建设“新疆大庆”战略目标需要、人力资源紧张的实际和油田生产精细化管理的需要。作为集团公司三大标志性工程之一，A11为生产经营平稳较快增长和发展方式的转变提供有力支撑。

2013年1月，中国石油集团油气生产物联网系统项目启动，数字化新疆油田建设油气生产物联网系统，新疆油田公司风城油田拥抱自动化建设机遇。新疆油田公司数据公司负责A11示范项目工程建设的进展情况，有采油二厂、风城油田作业区两个示范工程。2013年，实现“全面感知，自动操控，预测趋势，优化决策”的智能油田总体目标。A11项目进入实质性建设阶段，极大地促进了新疆油田A11项目的开展。

数字化塔里木油田建设油气供应物联网系统。塔里木油田加快推进物联网应用示范工程建设，信息集成应用，管理精细智能。

塔里木油田启动国家油气供应物联网应用示范工程建设以来，加快设计和实施，提高了生产数据自动化采集水平。

2012年8月底，国家发改委、财政部联合发文在油气供应等7个领域开展国家物联网应用示范工程建设，其中油气供应领域物联网应用示范工程由中国石油具体实施。2012年10月18日，塔里木油田作为油气领域的试点单位，迅速启动项目建设。示范工程预计2014年完成。

塔里木油田通过物联网建设，将从数字油田向智慧油田迈进。塔里木油田通过示范和配套工程实施，初步测算，物联网全面推广应用后的经济效益将达每年4.2亿元。

这套A11系统依托企业现有网络基础，利用Zigbee、3G移动通信等技术，建设覆盖井场的物联网数据传输网络；利用无线传感、GPS、射频识别等技术，实现对油气生产现场人员、设备、环境等要素的实时感知与智能监测。

这套A11系统以地理信息系统、数据库技术、数据挖掘技术等为支撑，重点针对油气水井现场监控、远程自动计量、油气集输监控、生产环境监控、生产动态实时跟踪、故障预警处置等方面，加强油气生产供应的综合管理，实现对站场、作业区、采油厂、炼油厂等精细化管理。

A11油气供应物联网应用示范工程将实现自动化与信息化融合，实现油气产运销全业务链集成和智能管理，提高管理水平和生产效率，降低生产成本，保障生产过程本质安全，节约能源，保护环境，促进油田发展方式转变。

把信息化建设作为集团公司“十二五”乃至2020年前的重点工作，目标是建成信息化中石油。按照集团公司总体部署，物联网系统建设是“十二五”信息化的三大标志性工程之一。物联网技术经过近10年的迅猛发展，在能源、交通、物流、环保等领域逐步走向产业化应用，已经成为继计算机、互联网与移动通讯网之后的第四次信息技术革命的重要标志。

总体来说，信息化建设在中石油向国际一流油公司迈进的过程中是一个很重要的举措，提高了管理规范性和管理水平。A11系统实现油气生产地面设施数字化管理和24小时实时监控，将大幅度提高工作效率和数据资料的使用频次。

具体参见图1中国石油“十二五”信息系统建设项目总体规划中的A11油气生产物联网。

物联网系统建设的目标是实现自动化与信息化有效集成。在系统实施过程中，要借鉴加油站管理系统的建设经验，在搭建平台的同时对生产自动化装备进行标准化；借鉴长庆油田数字化建设的经验，方案设计要与劳动组织结构、工艺流程优化相结合。现阶段重点是按照统一架构和标准搭建可扩展的物联网平台，然后通过集中投入和各单位的配套投入，逐步扩大物联网的覆盖范围。

5 结束语

党的十提出要“促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”，并把“工业化基本实现，信息化水平大幅提升”纳入全面建成小康社会和深化改革开放目标体系中，将信息化提升到新的战略高度。中国石油高度重视信息化，在管理提升和基础管理工程建设中，都把信息化作为一项重要举措；提出了建成“信息化中石油”的发展目标。

开展信息化三大标志性工程建设，标志着中国石油数字化油田迈入物联网与云计算时代，新疆油田公司又第一个提出实施智慧城市、智能油田，使数字油田又迈入了智能油田行列，创办云工业园区，参加“天山云计划”，打造世界石油城，为集团公司建设“新疆大庆”战略目标插上了腾飞的翅膀。

随着石油石化企业信息化建设的发展与创新，特别是两化融合、三网融合、工业控制信息化、物联网和云计算等新型信息技术的发展应用，给石油石化企业信息化及信息安全赋予了新的内涵，提出了新任务，也给信息化工作带来了新挑战。

主要参考文献

[1]汪金生，刘红艳，江池.克拉玛依诞生全球首个数字化大油田[EB/OL].

数字油田篇8

【关键词】智能视频监控；模式识别；图像

数字油田用来对对油田进行虚拟表示，是油田现场和人文信息采用联网技术汇集，从而可以探查该虚拟体并进行互动。数字油田作为一套应用系统连接地面与井下的闭环信息采集、双向进行数据传输和处理，在油田生产作业进程当中实时地对勘探开发方案的执行和相关技术的应用进行指导，作为闭环系统包含所有主要价值循环过程。油田智能视频监控系统具有以下特点：（1）实时性；（2）高效性；（3）全方位性；（4）准确性。是在原有视频监控的基础上配合智能视频技术。

近年来，国内三大石油公司投入大量资金进行油田的数字化以及智能化改造，从而来提高企业竞争力。其中，油田数字化一个重要部分是智能视频监控系统的构件。不断需要对一般智能视频监控系统的架构与技术特点进行考虑，而且要对石油行业工作环境进行分析。2000年，美国国际高级研究项目署对HID（Human Identification at Distance）远距离人脸识别项目进行了资助。EMW公司的IVM智能视频监控系统采用用先进的视频图像处理技术，能够对潜在的危险事件进行实时、自动化检测、识别，对多种事件和行为进行进一步的侦测。

北京大学视觉与听觉信息处理国家重点实验室主要研究高度智能化的机器感知系统，并在智能机器人、三维视觉信息处理、言语听觉技术等领域都有很多研究成果[1]。

1.智能视频监控的关键问题

对油田现场进行智能视频监控的目标是使用机器代替人来监视场景及目标，智能视频监控主要理论是计算机视觉。MIT AI实验室通过对对景物3D重建，通过图像得出形状信息划分三个表象阶段，分别为低层视觉、中层视觉和高层视觉。

主要问题如下：

（1）对运动目标进行快速检测、跟踪，分类及识别实时鲁棒的运动目标技术。

（2）基于移动摄像机的视频监控。

（3）检测异常事件、对未来事件进行预测及报警。

（4）非接触式身份识别。

（5）运动分析以及行为理解。

2.智能视频监控中的运动目标检测算法分析

2.1 相邻帧差法

在运动目标检测中最常用的算法是相邻帧差法。该方法处分前景和背景图像是利用处于运动状态的物体在图像序列相邻两帧图像中出现比较明显的差值图像实现的。这种方案相对简单，假设差分图像为，第帧和第帧图像在分别为、，进行二值得到的结果是，那么得到查分运算公式如下：

相邻帧差法基本要求：目标区域内噪声较小，速度不为0，亮度变化明显，背景基本无变化。采用相关方法来补偿全局运动，如坐标变换法、块匹配法区域差分双差分，双差分法等。双差分法主要利用噪声在时间域上表现为难重复，孤立噪点采用相乘处理来消除。

2.2 光流法

光流是空间运动物体被观测面上的像素点在运动时产生的瞬时速度场，包含了物体结构、动态行为重要信息，光流通常通过相机运动、目标运动或两者同时运动产生。光流法主要分为三类：基于频域的方法、基于梯度的方法和基于匹配的方法。

（1）基于频域的方法

借助速度可调的滤波组来对相位和频率信息进行输出，对初始光流估计具有很高的精确度，但是计算复杂，可靠性评价较差。

（2）基于匹配的方法

该方法有两种：基于区域的方法、基于特征的方法。

1）基于区域的方法

主要用在视频编码中，先定位类似的区域，然后对光流通过相似区域的位移进行计算，存在光流不稠密的特点。

2）基于特征的方法

不断定位和跟踪目标主要特征，具有鲁棒性特点，缺点是光流很稀疏，不容易进行特征提取和精确匹配。

（3）基于梯度的方法

利用图像序列的时空微分来对2D速度场进行计算。主要是光流计算时的可靠性评价因子的选择和可调参数的人工选取[2][3]。

3.智能视频监控在数字油田的应用

3.1 油田应用的现状

（1）新疆油田

新疆油田比较早的对几个沙漠油田进行数字化建设进行实施，，但是对于老区块基本还没有实现自动化。需要对老区推广油田数字化改造从而来保证生产安全。

（2）辽河油田

辽河油田进行油气生产数字化建设只存在比较小的规模，很多老区基本没有对数字化系统建设进行开展。

（3）塔里木油田

塔里木油田是国内第二大油田。数字化建设发展具有不均衡的特点，现场采集部分自动化程度低，具有较大的系统建设缺口。

3.2 油田的数字化建设的特点

（1）油区生产现场信息网络基础薄弱

很多油区离城市比较远，处于比较偏僻的山区、戈壁或沙漠，能够依托的社会通信资源十分稀缺，油田自主进行网络投资建设费用高。所以，老油田生产现场网络基础薄弱，严重阻碍了数字化的进程。

（2）数字化覆盖率较低、建设不平衡

数字化覆盖率比较低；油水井、老区块较低、气井、新建区块具有较高的数字化。

（3）信息化以及自动化融合力度不够

数据和信息的利用和服务方面利用深度不够；数据分析方法欠缺；没有很好的形成数据为油田生产服务的意识，油田信息化、自动化脱节严重，没有把生产分析优化还有信息化缺很好的结合。

所以对油田数字化进行建设要分析油田各自的特点来进行改造，不但数字化数据采集生产流程，而且整合和改组上游行业更高层次，从而使油田智能化加强。数字化方面需要包含生产现场的数据实时采集、现场故障分析还有及时诊断等业务，主要目标是：提高油田劳动效率，降低劳动强度，对以人为本的理念进行落实；对劳动组织模式进行优化，减少用工量，降低生产成本；实时对油气田的各项数据进行了解，从而作整体的分析与管理。

3.3 数字油田智能监控系统方案设计

（1）智能视频监控硬件方案

油田智能视频监控系统包括前端图像数据采集、编码压缩传输、软件解码、图像数据分析、报警联动、系统整合、后端存储控制等功能。按照油田的现状和系统的要求，得到了油田视频监控系统的基本结构图[4]（见图1）。

（2）智能视频监控组网方案

组网方案见图2。方案实施方法如下：

①在监测点各安装一台红外网络高清摄象机，有两个监测点摄像机使用云台进行控制。

②视频信号采用以太网方式传输到监控中心，接着送到以太网交换机上，再连接到服务器还有不同部门的电脑。

③服务器把视频信号传送到电视墙并显示出来，数据传输到磁盘阵列存储起来。

（3）智能视频监控设备

①一体化摄像机：光学变焦大于18倍，当油田井场油井数目大于3口的时候，摄像机需要配套云台。

②智能分析视频服务器：具备视频接入端口，图像识别功能，控制电缆接口，TCP/IP传输协议，WEB管理，系统维护、升级功能。

③辅助照明灯。

4.结论及建议

智能化视频监控系统在加快国内油田业务领域的信息化建设还有提高企业整体管理水平方面具有重要意义。针对油田不同的特点，以及考虑相关费用，采用具有较高精度的目标检测算法，并应用相关的硬件设备进行系统的构件，并且提出合理化的组网方案。为了加快国内油田数字化建设的进程，需要着重研究视频检测系统所获取的数据如火如荼来对事件进行评估，以及保证数据的实时性和可靠性。

参考文献

[1]Kim，IS.Intelligent Visual Surveillance-A Survey.International Journal of Control Automation and Systems，2010，8（5）：926-939.

[2]王素玉，沈兰荪，李晓光.一种用于智能监控的目标检测和跟踪方法[J].计算机应用研究，2008，25（8）：2393-2395.

[3]张海青，李厚强.基于蒙特卡罗方法的目标跟踪[J].中国图像图形学报，2008，13（5）：937-938.

数字油田篇9

金秋的克拉玛依秋高气爽、瓜果飘香。一望无际的油田里，一座座抽油机不知疲惫地工作着，当地人戏称它们为磕头机，更有人说它每磕头一次的产值高达1000元。“我们每年要拿出科研项目经费总额的10%用于油田的信息化建设，此外还有其他信息化投资和成本。”在惠普解决方案移动中心，这个亚洲第一辆高科技展车里，中国石油新疆油田公司数据中心总工程师李清辉如是说。这是惠普高科技展车第一次来到美丽的石油城新疆克拉玛依，这也是“惠普科技加油中国――助力数字化油田之旅”主题巡展活动西部之行的最后一站。

ERP难在统一部署

早在2005年，中国石油和化学工业协会就对行业内部的重点企业进行了一次信息化应用情况的调查，有66.7%的企业已实施ERP。然而新疆油田却是例外，“事实上在2000年左右的时候，新疆油田就曾经通过技术人员开发以及与外部进行合作的方式做过ERP项目。不过，项目做到一半的时候，我们就觉得ERP不是很适合油田，倒是比较适合原料生产加工的制造业; 石油行业是属于资源型的上游环节，两者还不太一样。”李清辉说。实际上，中石化炼化企业比较多，所以它们都大面积部署了ERP项目; 中石油也在做ERP，但主要是做下游炼厂这一部分。

那么石油行业中有没有一种通用型的软件适合上游勘探开发企业统一部署、统一实施呢？李清辉说: “虽说都是搞石油的，上游企业中有许多共性，但是企业之间的个性差异也非常明显，统一部署一套软件比较难。”

首先，面向勘探、开发的上游企业都面临不同的情况，比如各个油田的地质条件不一样。拿一个在新疆油田工作了很多年的地质学家来说，如果他被调到大庆油田就不一定能适应，多年的客观条件决定了各地的思维方式和研究习惯各不相同。

第二，由于历史的原因，中石油集团下属的各个油田经过多年的发展，都形成了相对比较独立固定的管理、生产和科研模式，所以如果要从集团层面把这些企业完全集中统一起来，按照一种模式去运营也比较困难。

第三，以国外石油公司的情况来看，在基本地球科学领域的应用软件大致相同，但是各个公司却都有自己独立的管理软件。“以前中石油集团从上至下搭建过一些信息系统，但是系统部署到各油田之后就都被个性化了。因为总部的管理要求和油田的管理要求不一样，有的系统不能够在细节上满足所有油田的要求。”李清辉说。

数据就是生命

“实际上像新疆油田这样的上游企业的业务就是依据数据做决策: 在哪儿打井、打多深、打几口……所以说数据就是油田的生命。” 惠普公司亚太区关键业务系统经理Harry Westendorp说。

据了解，以前因为管理机构分离，新疆油田勘探部门和开发部门是分开的。但事实上，勘探和开发两项业务有很多共同点，比如勘探要打井，开发也要打井; 勘探做地震，开发也做地震，但是两个业务部门的数据却不能共享。这样一来，重复建设、重复投入的成本很高。因而，通过信息化的手段，将勘探、开发等各项相关业务的数据信息整合共享迫在眉睫。

但是实现数据与应用共享的前提则是制定统一的标准。目前数字新疆油田建立了5大类260个标准组成的标准体系，已有114个标准规范在执行或试行。覆盖了油田生产、科研、管理、决策各个领域，形成了完整的信息标准体系。

当数据共享完成之后，数据查询系统就可以把油田丰富的数据资产方便地提供给各位研究人员了。这些数据经过层层质检后集中管理，“研究人员把数据提取出来，加载到他的研究系统中去，那么很快就可以做他的研究工作了。而以前研究人员做研究的时间非常少，他们要用60%以上的时间去收集数据资料。” 李清辉说。

以前系统要提交一个计算作业，往往需要两周或者是一个月的时间才能出来一次计算结果，研究人员再判断这个计算结果是不是符合所期望的要求。如果不符合，那么研究人员还要不断地调整、修改数据参数，进行重新计算。

石油勘探一般由野外数据采集、地震资料处理、资料解释三个流程组成，大量的数据处理计算工作承担着找储油构造、定井位的重要任务，因而高性能计算平台对石油勘探起着至关重要的作用。

据了解，很多油田的勘探成功率一般都不超过30%，超过30%就已经非常好了。另一方面，由于石油开采过程中钻井费用非常高昂，因而打井的成本也是相当高的。李清辉说: “为了要把大量的设备架设在打井地点，我们有时候要把井点周围几百平米甚至上千平米的土地推平。”

惠普的巡展大篷车里，展示了惠普目前正在为全球范围内数字化油田领域提供的大量技术、工具与最佳实践，以及惠普的未来数字化油田（Digital Oil Field of the Future）业务科技解决方案。

Harry Westendorp说: “高性能计算是我们与国内很多油田合作的重要项目。”据了解，胜利油田也采用了137台HP Integrity服务器，建设油藏模拟高性能集群计算系统，使地质模拟、油藏模拟、开发模拟以及炼油厂的自动化监控等工作效率都得到了大幅度提高。

安全大于天

与海上油田不同，陆上油田范围广、面积大，实现安全管理并不简单。为此，新疆油田建立了一套应急救援指挥系统，它以数据库为基础，集成了网络技术、网络视频技术、通信技术、地理信息技术，形成了一个综合的安全管理系统。

当井口现场出现安全事故时，工人能够第一时间通过网络报警，指挥部门根据网络视频传回的现场情况调用数据库，地理信息系统马上就可以把事故现场位置、现场环境真实地展现出来，而且能够及时观察到现场的变化情况。指挥部门再根据提前制定好的一些应急预案和应急措施流程，采取紧急救援措施。紧急预案启动之后，相关的指挥、调度、消防、医护人员都能够统一协调、调度，保证把事故减少到最低水平。

此外，远程视频监控还用在油田物资的安全保卫中。李清辉说: “这个项目已经进行到第三期，目前大概设立了50个重点视频监控点。我们坐在办公楼里就能检测到几百公里外的现场情况。”

数字油田篇10

【关键词】数字化 油田建设 油气混输 远程控制

数字化橇油气混输撬主要由过滤器、卧式分离器、油气混输泵、加热炉、橇座、阀门管线等组成，将过滤、加热、分离、缓冲、增压、控制等多功能高度集成，通过阀门自动调节可实现多种工艺流程要求，替代了传统的增压站。适用于低渗透油田油井产物的油气增压混输，可实现流程自动切换、运行加维护管理，并可通过远程控制终端进行远程自控，实现数字化管理。

1 数字化油气混输撬主要特点

（1）数字化油气混输橇功能集成度高，通过软件控制可实现多种不同的工艺流程要求，现场适用性强；

（2）设备采用橇装结构，便于实现标准化建设，可有效缩短新建站点投运周期，提高建设质量；

（3）通过SCADA系统，能够实现生产现场实时数据采集和远程终端自动控制，进而原油集输的自动化和信息化，满足了油田数字化管理建设要求；

（4）通过推广应用新技术新产品，实现清洁操作，美化站场环境；

（5）通过采用高效节能燃烧器等，降低能耗，实现伴生气就地利用，剩余伴生气直接混合外输，减少排放、节约能源。

2 数字化油气混输撬工作原理

数字化油气混输橇采用两台专用油气混输泵为输出动力，是以单泵式或一主一辅的双泵式运行方式进行增压输出，以油、水、气，加热、分离、密闭混输为条件，根据各站点实际，站外来油部分进行油气分离，分离出的伴生气满足原油加热使用，其余油气直接混输至下一级站。

数字化油气混输橇采用多重自动动态控制两台螺杆泵的转速使来油与其外输保持对应平衡，达到油气平稳输送，两泵可相互主辅切换。主要生产流程可实现“自动”流程切换，辅助流程方式中也可运行单泵运行和控制阀的自动调节。极大地降低了现场员工的劳动强度和切换运行的误操作风险，提高了设备运行的安全系数。

设备配置的电动控制阀，为实现自动切换主、辅泵使用。两台泵一对一采用了两台变频器，具备远程任意软启动和调频作用。

3 数字化混输撬的远程控制及维护

数字化油气混输橇通过上位机智能监控平台和PLC系统进行生产现场的实时数据采集和操作指令的实时控制。

3.1 对现场生产数据进行实时监控

实时采集生产现场各种数据（如站外来油压力、来油温度、缓冲罐液位及压力、加热炉液位及压力、外输温度及压力、各控制阀位、两台输油泵运行参数等），实时监测数字化油气混输橇的运行状态。

3.2 生产流程切换

数字化油气混输撬通过PLC进行自动控制。根据数字化混输撬设计原理和现场实际生产需要，数字化混输撬的控制流程主要包括单泵运行流程、双泵运行流程和应急流程。

（1）单泵运行流程：包括缓冲增压输油和不缓冲增压输油。

（2）双泵运行流程：两台输油泵其中一台作为主泵运行，另一台作为副泵运行，两台泵一主一备，通过泵的运行时间和泵体温度实现两台输油泵的自动切换运行。

（3）应急流程，数字化油气混输撬在运行过程中出现严重故障或站外来有压力过高（超过设备设计工作压力）时切换应急流程，实现来油不经过设备流程直接外输，通常作为应急备用。

（4）通过PID控制实现两台输油泵的运行频率和转速的自动调节，从而调节外输排量，达到来油及外输排量的动态平衡，实现全天候平稳连续输油。

3.3 数字化油气混输橇运行参数设置

数字化油气混输撬在运行的过程中一些关键性的运行参数和报警参数需要事先进行设定，并在设备使用的过程中根据实际需要进行实施修改。

3.4 事件报警

实时显示当前报警点的报警数据、查询历史报警数据和打印。报警数据包括报警类型、日期和时间、说明、数值、单位、限值、级别及确认等。

实时报警反映的是当前未确认和确认的报警。如果经过处理后一个报警返回到正常状态，则这个变量的报警状态变为“恢复”状态，它前面产生的报警状态从显示中消失。“历史报警”反映了所有发生过的报警。

报警管理可分为过程报警和系统报警。过程报警是过程情况的警告，当实时数据超过规定的报警限值或低于规定的报警限值时，系统会自动提示和记录，操作人员根据需要还可以设置是否产生声音报警。系统报警则是当系统运行错误、I/O设备通讯错误或出现设备故障时而产生的报警。

3.5 数字化油气混输橇运行故障监测：

为了提高系统运行的安全性，监控平台对重要设备如输油泵、电动控制阀、变频器、PLC等的运行状态进行实时监控。当某一设备出现故障时，系统会自动采取相应紧急措施并立即报警，播放报警声音提示、弹出紧急故障对话框并进行相关记录，为设备的维护维修提供依据。

3.6 趋势曲线

对生产现场的重要参数如压力和温度等绘制实时曲线和历史曲线，便于远端控制对生产现场数据进行更直观的动态分析，为数字化油气混输撬的运行参数设置和流程选择和生产决策提供依据。

3.7 生产报表

根据数据库内采集到的生产现场的实时数据和历史数据，自动生成的生产日报表和生产月报表，提供历史数据查询、导出保存及打印等功能。

3.8 用户登录及交接班管理

要用来规定用户的权限，限制对重要参数的修改，以有效避免生产过程中的误操作，同时还可以对用户进行添加、修改及保存。根据实际情况，进行交接班登陆等。

3.9 数字化油气混输撬的电动控制阀等零部件要定期进行、过滤器要定时清理、已损坏的易损的零部件及检测仪表要及时更换。

4 结论

数字化油气混输撬的应用有效地实现了输油站点的远程检测和实时控制，降低了人力资源的投入，在油田数字化和信息化建设的过程中必将起到越来越重要的作用，它的投用对现场操作人员的整体素质也提出了更高的要求。

参考文献