“智慧油田”建设的思考和前景展望

“智慧油田”建设的思考和前景展望

税春生

(辽河油田欢喜岭采油厂，辽宁 盘锦 124114)

【摘要】数字油田是以互联网技术为基础，实现油田数据的采集、数据的共享，是用计算机代替手工劳动为主要目的。智慧油田则是以物联网技术基础，利用知识库、专家系统等业务模型，对生产和决策做出智能辅助。全面感知油田动态，自动操控油田生产活动，预测油田变化趋势，优化油田生产管理，用计算机系统智能地管理油田。本文对“智慧油田”的建设提出了自己的思考以及对智慧油田的前景展望。

关键词：数字油田，智慧油田，物联网，人工智能

引言

近年来，石油企业面临着严峻挑战，优质石油资源越来越少、主力区块进入高含水后期开发阶段、产量发生严重递减。目前数字油田的建设虽然取得了一定的进展，大数据在石油工业的应用中虽然实现了一定程度的突破，但还处于起步阶段。现状是老技术难以为继，大数据与实体企业有待进一步融合发展，需要加大大数据在我国石油勘探开发中的应用。如何将大数据和人工智能技术在石油工业转化和落地则是一个新课题。智慧油田的建设将大数据、人工智能技术、物联网技术与老油田融合，解决油田勘探开发中存在的各种瓶颈以及面临的新难题，智慧油田的建设在老油田以及油田工业的转化应用已经势在必行。

1、“数字油田”和“智慧油田”

数字油田的核心是数字化和智能化，强调的是数据采集和数据共享，侧重于数据的收集整理；智慧油田则是在数字油田的基础上融入智慧，强调的是人工智能和物联网的结合。侧重于数据的整理和深度应用的发掘，形成由"数据"到"智慧"的转变，对油田生产决策进行辅助和指导，从而优化传统工艺流程，提供科学管理方法，实现由智能到智慧、简单到深入的跨越。

2、“智慧油田”发展现状

油田数字化的建设，推动了油气田企业在工作效率、组织结构和生产方式等方面的革新与转变，提高了生产管理的水平，增加了企业的经济效益。但是由于技术的局限性，总的来说，国内数字化油田建设取得了长足的进展和收效，但智慧油田的建设还任重道远。智慧油田的建设必将推动石油公司业务模式和石油开采模式的转变。

3、智慧油田建设的主要内容

智慧油田是一个物物相联的油田。物联网被誉为继计算机、互联网之后的第三次信息产业革命。物联网在油田的广泛应用，可以让人们对油田的事物、事件全面感知，伴随着油田开发进一步的发展，物联网技术会成为推动数字油田向智慧油田发展的重要手段。同时智慧油田是一个信息共享的油田。信息只有通过共享，信息的社会价值或经济价值才能得到极大的体现。智慧油田是一个面向应用和服务的油田。智慧油田的最终目的是为油田勘探开发、油气生产、经营管理、矿区服务提供一种全新的管理手段，通过新方法的应用，提升各方面的泛在化、可视化、智能化水平，并最终推动油田的绿色环保和可持续发展。

油田的管理包括勘探开发、油气生产、经营管理、安全管理、矿区服务等多个方面。

智慧油田首先要建设的是智慧的地质。通过地震资料的实时采集以及与历史地震数据、勘探开发数据的综合分析，实现油气储量的精准计算、富集高产区的精确预测和地质风险的准确识别。

智慧油田生产的核心主要是智慧采油：综合运用各类传感技术、有线/无线通信技术以及数据分析技术，以智能控制为手段，围绕杆泵抽油系统的各个环节，如抽油机、抽油杆、抽油泵，对抽油工况及各种运行参数进行收集、处理和挖掘，优化参数配置，提升采油效率，降低运行成本，保持安全稳定高效生产。油田开采过程很复杂，地上的机械设备运行良好，地下需精准的找到储层，水驱汽驱到位，地上地下一体化才能高效开采。通过智慧油田实现油田开采的全产业链的实时生产处理和监控。通过远程的智慧诊断、处置以及全过程控制，实现生产系统的平稳运行、产量资源的倍增、降低能耗，实现低碳运行。

智慧的经营管理。通过智慧的精细化管理，实现企业经营、物资、资产、设备、人员等多方面实时、有序、科学的管理。在技术融合的大趋势下，搭建跨学科工作平台已成为共识。将地面与地下的实时数据都传送到协作中心，实现多部门、多地区的协同；将地质、地球物理、油藏和历史项目信息链接在一起，识别新的连接和工作流程，加速从勘探到储层建模的过程，整合各类计划和作业程序，存储全部历史数据，为油气项目全体管理人员、作业队伍提供入口，为各类专业操作系统和程序提供接口，形成了共享工作平台。

智慧安防的发展方向就是在传统视频监控、周界防范的基础上，嵌入智能视频分析技术，即运用智能算法，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅为监控者提供关键信息，从而变被动安防（事后取证）为主动防范（事前预防）；通过对特定事件的分析，对报警事件做出精确判断；通过视频分析及报警联动，在第一时间实现生产预警，提高响应速度。

智慧的服务。智慧服务的本质就是体现以人为本，构建和谐、平安矿区，最大限度地提升居民的幸福指数，它涵盖了交通、医疗、通信、公共服务、教育等与矿区居民衣食住行相关的各个方面。其中智慧通信的主要目标是三网融合。三网融合是指电信网、计算机网、有线电视网高层业务应用的融合。对企业而言，三网融合能够通过网络资源的共享，避免低水平重复建设；对用户而言，三网融合能够带来更加便捷、丰富、实惠的服务体验。

4、智慧油田建设中的思考

1）、智慧油田建设的前提必然是以数字油田为基础。智慧油田建设必须充分利用和整合数字油田的成果，而不是重复建设新的信息化应用。要在目前数字油田建设的基础上，对已有数据资源进行标准化整合，进而实现智慧油田的建设，避免重复建设和信息资源浪费。

2）、智慧油田的核心是物联网和人工智能，物联网技术主要利用远程终端单元（RTU）、无线压力传感器、无线温度传感器、无线流量计等控制模块对油田作业的全过程进行监测，同时把采集到的数据上传到控制中心，由控制中心基于AI算法完成数据的处理和分析。在应用系统建设中普遍存在着“重硬轻软”，“重网络轻数据”的认识误区，作为建设单位或应用单位，需要统一考虑数据标准或信息共享问题，从而避免“信息孤岛”的出现。

3）、在智慧油田的建设中要进行智慧油田标准体系的建设。使得智慧油田的体系能在整个石油领域推广应用，只有这样，才有可能保持其生命力。

5、智慧油田的前景展望

有人对未来的智慧油田作了这样的描述：假设你是未来智慧油田里的一名工程师，你需要检查一下刚刚完成的注水作业的效果。你可以坐在虚拟现实中心的沙发上，用手指轻点一下，一个魔幻般的三维数据体就悬浮在你的眼前。这个数据体就是你所研究的油田的完整虚拟体，在注水井上轻点一下，你可以清晰地看到沿井筒注入的液体缓缓地向四周延伸，你甚至可以听到流水的声音，甚至闻到被水驱到你跟前的原油味道。

如果说英国工业革命，是对原始农业一种颠覆，那么，智慧油田的出现，则无疑又是对现代工业的一种颠覆，一种革命。辽河油田在“智慧油田”建设方面从未止步，近几年公司的信息化工作加速发展，正在稳步推进的数字油田建设也必将推动“智慧油田”建设的目标。目前已实现油田生产物联化、油田可视化和数据分析模型化，在不久的将来“智慧油田”将在油田企业实现更大的发展。

参考文献：

1、冯玉敏、张辉等：智慧油田是油田发展的未来[J]信息系统工程。

2、郭德瑞：云计算在数字化油田中应用的研究[J]数字化技术与应用。

3、张龙：关于对数字化油田建设的研究与探讨[J];科技与企业。