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油田数字化建设中存在的问题和对策
作者：钱玲
来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2016年第01期
摘要：建设数字化油田，是当前众多石油开采企业的长期目标。数字化油田，不仅实现
了石油开采和预处理的自动化、高效化、而且为企业节省了大量的人力、物力和财力，对于降低企业生产经营成本，提升企业的经济效益和综合竞争力具有革命性的意义。本文主要分析了油田数字化建设中存在的问题，阐述了提高油田数字化建设的措施，希望可以为有关人士提供一些建议和思路。
关键词：油田数字化；建设；存在问题；解决对策
科学技术水平的日益提高加快了数字化技术的发展，对于油田企业而言，数字化已经在诸多领域有所应用，而且取得了良好的效果，作为一个系统性、功能复杂的部门而言，数字化建设可以对油田企业中的地质学、项目管理和通讯技术等诸多方面进行系统性的整合，进行多学科的结合，有利于各个部门和各个工作岗位的良好互动沟通，提高企业的经营效率，也降低了企业的经营成本，对于企业在市场中的竞争力也起到了一定的积极效果，可以实现企业的科学化生产和管理，推进我国油田事业的稳定健康发展。
1 油田数字化的概念
我国的石油资源十分丰富，尽管如此，我国的石油资源利用率依然比较低，而且越来越短缺，主要是因为不合理的开发和利用所导致的，近年来，我国社会经济有了较快的发展，科学技术也有了不断的提高，数字化的油田开发工作在很多油田企业有所应用，其有效的提高了油田公司的开发效率和管理效率，缓解了油田开采资源紧缺的现状。所谓数字化建设主要指的是通过综合信息管理系统对油田的生产和管理进行信息的集成、共享、协调等，因此其在管理和应用上较为复杂，需要多种学科基础，包括计算机技术、通信技术、地质学、石油工程和管理学等，对于我国出现的采矿点分布乱，生产线长度长、开采条件恶劣等问题，可以有效的给予解决，我国的石油资源局也在此方面提出了具有战略性的发展目标和战略规划。
2 油田数字化建设中的问题分析
2.1 工作人员的素质不高
数字化建设是油田企业未来发展开发的重点方向，对于一个长久行业来说，应该具有长期的战略规划，在人才建设方面，缺乏优秀的人才队伍，对数字化没有建设性概念或者缺乏信息技术人才，这样会直接影响企业的长期发展，对企业工作效率的提高也会带来不利的影响，由于油田企业很多资料或者理念都是沿用了传统的固有的东西，所以要想打破原有的企业文化、组织结构、激烈机制或者是薪酬制度、管理等方面，需要投入很大的精力和魄力，因此这些方
数字化背景下的油田建设与发展 【摘要】随着社会经济的快速发展以及计算机技术的不断更新，全面到来的数字化时代正在不断地改变着社会的生产方式。尤其对于油田的建设和发展来说，全面实现数字化管理则能够大大地提高生产效率，更好地解放劳动力。因此，在新时期的新形势下，加强对于油田的数字化建设与发展是至关重要的。本文尝试从数字油田的基本概念、原理以及具体数字化技术的运用三方面内容进行简要地论述。 【关键词】数字化；油田建设；技术 近些年来，由于社会需求不断地扩大，油井投产的数量正在迅速地增长，油田开发的整体范围也呈现扩大趋势。在这种情况下，油田的生产、经营与管理的工作量也迅速递增，提高生产与管理的效率则成为当前油田建设中所面临的首要问题。为了更好地将油田建设所投入的人力与物力充分地运用，促进油田建设和开采的现代化操作，就必须要充分地运用数字化技术。时至今日，数字化系统已经越来越广泛地应用与油田建设的各个方面，我们欣喜地看到，通过数字化技术的应用不仅使油田的生产效率大大地提高，企业所投入地人力、物力与财力也都得到了有效地利用，可以说数字化技术为油田的生产与管理注入了全新的活力。因此，我们必须要进一步钻研数字化背景下油田建设与发展的新思路，从实际出发，更好地创新工作的理念与方法。
一、数字油田的基本概念 数字油田可以解释为油田的标准化、数字化与信息化，是在数字化信息资源的基础上，以数据网络交互为主要渠道，包含了硬件、信息、软件以及功能于一体的一种综合管理信息系统。数字油田的概念也分为狭义与广义两种，狭义的数字油田主要由油田的勘探、开发以及钻采等方面的数字化技术组成。而广义数字油田则包括以下几方面内容：1、数字油田是油田自然状态的数字化信息虚拟体； 2、数字油田是数字地球模型在油田的实际应用； 3、数字油田是油田应用系统的有效集成体； 4、数字油田是企业的数字化模型； 5、数字油田是数字化的企业实体，人是数字油田的主要能动者。近些年来，中国石油集团对于数字化建设予以了高度的关注，我国诸如长庆、辽河、大庆、塔里木等油田都纷纷根据自身的实际情况，相应制定了适合于自身发展的数字油田的建设和发展战略。而广义数字油田的建设是一个十分系统的复杂工程，因此作为油田企业必须要根据本油田的实际情况进行必要的狭义数字油田建设，从而满足生产工作的基本需要。 二、数字化管理的理论原理 数字化管理的理论依托就是把错综复杂的大量信息转变为能够 度量的数据与数字，再为这些数据适当地建立起相应的数字化模型，将它们转变为系统的二进制代码，收归于计算机内部，再进行统一地处理。数字化的典型特征是系统性、集成性、智能性以及定
采油厂数据远传监控系统 方案书 2017 年12 月 1 设计依据
1.1 建设数字化油田的发展要求油田的一个采油厂由多口油井、计量站、管汇阀组，转油站，联合站、原油外输系统、油罐以及油田的其它分散设施组成，那么整个采油厂的各种设施的工作状态及采出油品的数据（主要有温度、压力、流量等）就直接关系到油田生产的稳定及原油质量。目前大多由人工每日定时检查设备运行情况并测量、统计采油数据。由于油井数量多且分布范围由几十至上百平方公里，这种方式必然使工人劳动强度加重，并且影响了设备监控与采油数据的实时性，甚至准确性。所以油厂的自动化、信息化就显得极为突出。 随着网络信息化的飞速发展和生产数据的日积月累，采用传统的管理方式和数据手工记录模式已不能满足现代企业的发展要求，生产信息的数据统计和查询的网络化已成为现代企业提高工作效率，降低生产成本的有效手段，XXX本着建设数字化油 田、创一流油田企业的发展目标，迫切要求分布广泛的现场生产统计数据实现网络化。 2 系统概述 根据反复的实地考察，了解到目前采油厂下的部分联合站和电泵站已有完整的数据采集系统，且已完成前端数据采集工作，但由于各个数采系统所用软件均来自不同厂家，因此数据暂停留在各监控站点服务器中，并未实现数据全局共享。 为了实现油田数据信息化、网络化，打破各个监控现场相互之间长期形成的“信息孤岛”局面，本系统采用目前国际上最先进的远程监控系统，利用现有的局域网络基础，通过网际组态软件WebAccesS的远程数据传输功能，实现数据的网间共享以及实时监控。本方案详细的从网络架构、采集原理、记录方式、数据通讯规约、网络安全等多方面，针对XXX采油厂广泛分布各地的监控站点的数据信息提出完整的监控解决方案。 3 系统组成原理 根据采油厂目前各个监控子系统的特点，结合网际组态软件WebAccesS的网络架构，实现原理如下图所示 根据系统原理图，在各个联合监控站点和电泵站监控中心的数采系统服务器中安装WebAccess监控节点部分软件(Scada Node),对于已有数采系统软件的站点，通过WebAccess 提供的标准数据接口如DDE OPC ODBC等从现有的数采系统中提取动态实时数据(同时要求现有
数字化革命∶迎来大发展的春天 ——长庆油田公司数字化建设系列报道之一 推行油气田数字化建设，实现油气田数字化管理，是长庆油田在“大油田管理、大规模建设”的发展阶段中，节省投资、降低成本、优化用工、提高劳动生产率的有效手段，是对传统采油、采气的一次深刻革命，更是实现油气当量5000万吨宏伟目标的重要支撑。 ——题记 进入21世纪，长庆油田开始了跨越式大发展，年产油气当量以数百万吨的势头快速增长。2008年，年油气增长量相当于给国家贡献了一个中型油田。2009年，油气年产当量将递增500万吨，跨越3000万吨，中国石油第二大油气田的地位进一步牢固。2015年，长庆年产油气当量超越5000万吨后，将成为中国最大的油气生产基地。 37万平方公里的鄂尔多斯盆地，7万口油、气、水井，油气当量5000万吨的高远目标，给长庆的决策者们提出了一个新的课题：如何有效进行超大规模的建设和生产管理，大幅度提高劳动生产率？2009年，随着“大油田管理、大规模建设”的不断实践和推进，一个被赋予新内涵的名词——“数字化”响彻长庆，为充满期待的长庆人指明了方向。 解放思想：数字飓风席卷油田 长庆油田38年的发展史，是一部厚重的思想解放史。从油气田建设模式的创立、主力开发层系转移、突破原油产量困局到苏里格气田的成功开发，无时无处不闪耀着“解放思想”的理论光辉，而每一次思想的解放，都会带来丰厚的回报。 如果说“三个重新认识”的重要思想方法，使长庆人迎来了第一次思想大解放，继而掌握了特低渗透油藏开发技术，使油气勘探开发不断取得了突破，那么，以苏里格大气田开发为先导而提出的“标准化设计、模块化建设、数字化管理、市场化服务”“四化”管理方略，便使长庆人迎来了第二次思想大解放，解决了苏里格开发技术难题，创造了著名的“苏里格模式”，迎来了油气勘探的重大突破。 如今的长庆，正悄悄地经历着以现代化大油田为标志的一场数字化革命。 当前，金融危机严重冲击全球经济，国际油价持续下跌，国内经济下行压力加大，石油石化市场需求萎缩，对上游企业造成的直接冲击使产、储、销矛盾突出，直接影响企业的收入和效益。主要表现在原油库存上升，天然气销售不畅，生产组织难度加大。但与此同时，长庆油田仍然具备大发展的有利条件和基础：中央出台的一系列政策措施，为加快油田大规模建设提供了良好的发展机遇和市场空间；国务院重视长庆油田的建设和发展；集团公司党组支持长庆油田实现5000万吨，在金融危机的大背景下力保长庆上产，已明确今年长庆投资不减、工作量不减；长庆油田具有西接资源、东临市场的区位优势，处于西气东输和中亚天然气管线的重要位置，占据国家油气发展的重要战略地位，担负着保障能源安全稳定供应的重任，
数字化的魅力 ——长庆油田数字化建设系列报道之十 【核心提示】数字化建设已经成为现代企业发展的迫切需要。采气一厂始终坚持面向生产前端，把数字化建设的出发点和落脚点放在推进本质安全、提高效益、降低劳动强度、减少用工上来。集成各类资源，探索新技术，不断促进数字化管理与优化劳动组织架构、优化生产工艺流程相结合，实现了对单井、管线、集气站等基本生产单元的有效控制和管理，使一线员工“不用出力、不再流汗”，轻松工作、快乐生活。 “每天早晨，轻柔的音乐将你唤醒；走在屋中，前面的灯光渐渐明亮，身后的灯光逐渐变暗；音乐始终伴随在你的身边；屋中没有一个开关，但是一切都是那么自然。”这是世界首富比尔.盖茨倾心打造的美妙无比的数字化生活。 数字化正以加速度渗入到日常工作、生活中，已成为21世纪人类文明的显著特征。建立适应现代化工业发展的数字化气田，为千百万下游用户输送洁净的天然气，一直是采气人多年以来孜孜以求的梦想。 如今，走进年净化天然气36亿立方米的采气一厂第一净化厂，干净整洁的生产现场，岗位员工坐在明亮的值班室内，脸上洋溢着自豪的微笑。而一道道科学指令、一条条周密部署，正以迅捷的速度和准确的方式，无声地指挥着全厂各项工作顺利开展。这就是采气人用双手和智慧创造的数字化奇迹。 运筹帷幄，决胜千里。数字化让靖边气田精神焕发、魅力再现。 小鼠标操控大气田 采气人从来都没有停止追求梦想的脚步。早在2000年，采气一厂就建立起以靖边基地为控制中心，覆盖所有办公和生产场点的网络信息平台。进入气田稳产阶段以来，气田数字化建设更是突飞猛进。立足于气田的长远发展和安全生产，以井站、道路、管线地理信息精确定位为基础，以生产数据库功能完善为支撑，优化整合全厂数字化生产管理平台，实现了实时数据监控、视频集中监控、井口数据远传、三维生产指挥等多种资源的集成、优化和共享。 如今,数字化正发挥着前所未有的作用，分析反馈气田不断产生的各类数据和信息，科学高效地指挥天然气生产，一个数字化大气田已经矗立在茫茫戈壁。 可以用一句话来概括靖边数字化建设的状况：年产55亿立方米天然气，横跨陕、内蒙古两省（区）13个县、市、旗的大气田，被完全“装”进了计算机,只用一个小小的鼠标，就可以操控整个气田！ 在采气一厂生产调度中心，调度员只要轻点鼠标，生产指挥大屏幕就可以传回全厂的90座集气站和3座净化厂任意一个生产站场的实时画面。不仅如此，每一座净化装置或者集气装置关键节点的压力、气量等生产数据，甚至气井井口压力、温度等参数，都可以随意查看监控。遇到重要的生产作业，在调度中心就可以实时监控。
数字化背景下的油田建设与发展 田建勇 长庆油田分公司机械制造总厂，陕西省西安市，邮编710048 摘要：随着社会经济的快速发展以及计算机技术的不断更新，全面到来的数字化时代正在不断地改变着社会的生产方式。尤其对于油田的建设和发展来说，全面实现数字化管理则能够大大地提高生产效率，更好地解放劳动力。因此，在新时期的新形势下，加强对于油田的数字化建设与发展是至关重要的。本文尝试从数字油田的基本概念、原理以及具体数字化技术的运用三方面内容进行简要地论述。 关键词：数字化；油田建设；技术 近些年来，由于社会需求不断地扩大，油井投产的数量正在迅速地增长，油田开发的整体范围也呈现扩大趋势。在这种情况下，油田的生产、经营与管理的工作量也迅速递增，提高生产与管理的效率则成为当前油田建设中所面临的首要问题。为了更好地将油田建设所投入的人力与物力充分地运用，促进油田建设和开采的现代化操作，就必须要充分地运用数字化技术。时至今日，数字化系统已经越来越广泛地应用与油田建设的各个方面，我们欣喜地看到，通过数字化技术的应用不仅使油田的生产效率大大地提高，企业所投入地人力、物力与财力也都得到了有效地利用，可以说数字化技术为油田的生产与管理注入了全新的活力。因此，我们必须要进一步钻研数字化背景下油田建设与发展的新思路，从实际出发，更好地创新工作的理念与方法。 一、数字油田的基本概念 数字油田可以解释为油田的标准化、数字化与信息化，是在数字化信息资源的基础上，以数据网络交互为主要渠道，包含了硬件、信息、软件以及功能于一体的一种综合管理信息系统。数字油田的概念也分为狭义与广义两种，狭义的数字油田主要由油田的勘探、开发以及钻采等方面的数字化技术组成。而广义数字油田则包括以下几方面内容：1、数字油田是油田自然状态的数字化信息虚拟体；2、数字油田是数字地球模型在油田的实际应用；3、数字油田是油田应用系统的有效集成体；4、数字油田是企业的数字化模型；5、数字油田是数字化的企业实体，人是数字油田的主要能动者。近些年来，中国石油集团对于数字化建设予以了高度的关注，我国诸如长庆、辽河、大庆、塔里木等油田都纷纷根据自身的实际情况，相应制定了适合于自身发展的数字油田的建设和发展战略。而广义数字油田的建设是一个十分系统的复杂工程，因此作为油田企业必须要根据本油田的实际情况进行必要的狭义数字油田建设，从而满足生产工作的基本需要。 二、数字化管理的理论原理 数字化管理的理论依托就是把错综复杂的大量信息转变为能够度量的数据与数字，再为这些数据适当地建立起相应的数字化模型，将它们转变为系统的二进制代码，收归于计算机内部，再进行统一地处理。数字化的典型特征是系统性、集成性、智能性以及定量性，能够更好地适应矩阵式和扁平化的管理。数字化管理通过计算机、网络、通信以及人工智能等多种技术，更好的量化管理行为与对象，实现了计划、研发、组织、协调、生产、服务以及创新等职能的的有效管理。因此可以用“让数字说话、听数字指挥”来总结数字数字化管理的应用状态。 三、数字化技术的应用 （一）油田地面工程电子控制 1、数据管理可以把数据按照具体的工程划分为油水井系统、油气集输系统、注水、供水和污水系统、道路系统以及供配电系统等不同可自定义的专业层，各层的数据结构都能够依照实际需求进行适当地扩充与修改，更可以实现同其他数据库的边界通信，让不同格式的
数字化油田整体解决方案 关键词：数字化油田实时数据库pSpace 监控组态软件 ForceControl 电子巡井 示功图视频系统力控 导语：某油田是一个复杂的、多层结构的信息化系统，集成了多种硬件平台、软件平台、多种开发工具，是多个厂家共同实施和开发的特大型“数字化”项目。该项目实施周期长，项目中采用了几千套的力控监控组态软件作为基础的油井、气井、联合站、集输等油田关键生产的数据采集与集成。同时力控企业实时数据库pSpace作为海量分布式数据管理平台起到集中数据处理与存储的作用，力控系列产品作为基础的自动化软件平台和数据中心管理平台，为数字化油田基础的数据采集与管理发挥了巨大的作用。 1、数字化油田介绍 随着一些油田逐步进入石油开采后期，如何提高石油采收率、降低人力成本，已成为油田最为迫切的需求。我国各大油田已将“数字化油田建设”和“两次开发、三次采油和水注挖潜”等技术，作为当前发展的首要任务。 1.1数字化油田概念 数字油田一般可以描述为：是以油田为研究对象，以计算机和高速网络为载体，以空间坐标信息为参考，将油田的生产和管理的多种数据进行高度融合。在建立油田生产和管理流程各种优化模型的基础上，利用仿真和虚拟等技术对数据进行多维可视化表达，实现横向上涵盖整个油田地域，纵向上油田从地面到地下的多层次信息定位，提高油田总体信息分析能力，以支持油田的勘探和开发等关键业务深入需要。从总体上辅助油田经营管理的决策分析，进一步挖掘各个环节的潜在的价值，为油田企业可持续发展创造良好信息支撑环境。 数字化在信息化整体架构上是生产的最前端，以井、站、管线等基本单元的生产过程监控为主，完成数据的采集、过程监控、动态分析，发现问题、解决问题维持正常生产。与其他系统建立统一的数据接口，实现数据的共享，以生产过程管理为主的信息系统，是油田信息系统功能的延伸和扩充。所有管理子系统的建设主要为监管、分析、优化、更新实际生产相关的各个环节工作，达到高效智能化的企业化管理目标。油田数字化管理流程包括数据采集系统、井站监控平台、厂、作业区生产管理平台，其框架图如下：
数字化油田生产管理系统建设方案 1目录 2技术方案 (1) 2.1建设内容与规模 (1) 2.1.1建设目标 (1) 2.1.2建设内容 (1) 2.1.3建设范围 (2) 2.2功能架构方案 (3) 2.3体系架构方案 (6) 2.4技术架构方案 (6) 3系统概要设计 (8) 3.1系统功能设计 (8) 3.1.1生产监控系统 (8) 3.1.2现场作业管理系统 (22) 3.1.3生产报表管理系统 (32) 3.1.4调度指挥系统 (35) 3.1.5能耗管理系统 (46) 3.1.6设备管理系统 (50) 3.1.7辅助管理系统 (60) 3.2系统接口设计 (71)
2技术方案 2.1建设内容与规模 生产管理平台划分为7大系统，分别是生产监控系统、现场作业管理系统、生产运行管理系统、调度指挥系统、能耗管理系统、设备管理系统、辅助管理系统。功能架构图如下所示： 2.1.1建设目标 建立规范、统一、高效、安全的生产管理平台，覆盖油田公司、采油厂、作业区三级生产管理及调度指挥需要，实现数据源头采集，规范基层生产管理，强化生产受控，从而全面提升生产管理水平。在油田公司这级借助信息化手段实现调度指挥、宏观决策分析；在采油厂级提高生产管理工作效率，提升安全管理意识，加强生产应急抢险管理；在作业区级最大限度的减少基层数据录入交叉重复、实现作业区基层工作岗位标准化、数字化管理。 2.1.2建设内容 通过梳理作业区的油气生产、原油外输、污水处理、污水回注4大业务主线，按照作业区基础工作管理岗、任务调度组织岗、井站巡检操作岗、任务监督管理岗、工作考核管理岗的初步划分，梳理出运行管理、现场管理、设备管理、物资管理、HSE管理、能耗管理、车辆管理、人员管理9大业务范围。围绕业务范围，项目的建设内容主要包括： （1）运行管理。任务及计划管理：信息收集与传递、日常生产工作安排、工作计划制定、油气水电系统运行分析及问题处置；交接班管理：作业许可管理：核实作业许可及JSA、工作界面交接与技术交底、现场（气体监测与监测、施工隔离、受控作业、动土动火作业、高处作业、作业许可延期、作业完成交接等）。 （2）现场管理。单井管理、站库管理、管道完整性管理：按照站场分区域、管线分段的方式，工作人员对工作区域进行巡回例行检查，并对问题进行跟踪处
浅谈胜利油田数字化 胜利油田现有较为重要的联合站外输管道有近40条，全长1000多公里，管道在油田生产中的作用不言而喻，可以说是油田的生命线。因此管道的数字化建设也是数字油田建设的重要内容。 数字管道，实际上就是信息化的管道——建立在网上的虚拟管道。数字管道将有关管道的全部信息，包括管道本身的静态信息和运行的动态信息，并按照地理坐标加以整理，然后构成一个管道的信息集合。这样，生产管理人员就可以快速、完整地掌握管道上任何一点的全方位的信息，从而实现“信息就在手中”。当然，管道的数字化并不是目的，而只是手段，是实现安全、经济、高效输送目标的重要手段。 一、数字化管道的基本概念 数字管道的核心思想有两点：一是通过网络，不分时间和地点地，二是高水平的软件，最大限度地利用信息资源，得出高质量的信息，用于指导生产。 具体来说，数字化管道是由数据采集与控制(SCADA)系统、检漏系统、管道地理信息GIS系统、防腐层状况检测与评价、数学仿真模型、优化运行软件等集成在一起的，覆盖企业操作控制层、经营管理层和决策层等三个层次，充分利用信息技术，实现生产管理的网上共享，业务处理自动化、数据共享信息化，创造最大的经济效益。 1、SCADA系统 数据采集与控制系统（Supervisor Control And Data Acquisition，简称SCADA）即监测监控及数据采集系统，是基于计算机、通讯和控制技术发展起来的，是数字化管道的基础，目的是实现站库及管道运行工艺参数的自动采集与控制，实现炉泵联锁、水击保护控制，保障安全生产。 数字管道所要的采集的工艺参数应该包括：管道进出站的压力、温度、流量、原油含水、密度，输油泵进出口的压力、温度，阀门状态，输油泵电机的电量参数（包括三相电流、三相电压、电量、有功功率、无功功率），通过这些参数的采集，软件要实时给出两种信息：首先是完整性状况，即有无泄漏发生，有则给出泄漏点的位置；二是输油管道的经济运行状况，如输油单耗、输油效率。 ①、硬件 SCADA系统的硬件构成概括起来有四种形式：PC+板卡、PLC、DCS及RTU。从功能上来说，这四种模式都有完成数据采集与控制的能力，但它们各有不同的适用范围。DCS适合于大型生产装置，如炼油厂、化工厂的大型成套化工装置，DCS具有独立的软件件，运行稳定可靠，缺点是价格昂贵，扩充麻烦。PLC适用于控制，规模可大可小。远程终端单元（RTU）则适用于小型局部的场合，优点是不死机，计算与数据存储能力强。比如用于输气管道进出口的流量采集，天
数字化油田解决 方案 二○一五年
第一部分数字化油田解决方案 ——抽油机故障诊断专家系统 第一章系统概述 1.1需求分析 油田生产的主要目标是提高原油产量。提高抽油机的工作效率，保障抽油机安全运行是提高产量的主要措施。多数油田生产企业采用人工巡检的方式来对抽油机进行维护。这种方式虽然有一定效果，但是，由于人员有限和技术手段的落后，使得企业无法及时掌握每一台抽油机的运行状况，从而不能及时对抽油机出现的故障进行排除。随着计算机技术和通信技术的快速发展，以及油田自动化发展的需要，辽河油田公司采用抽油机监控管理系统，通过抽油机现场采集终端实时传送的现场生产数据，实现数据的实时监控，及示功图的显示。但该监控系统只能实现对抽油机运行参数的监控，及示功图的显示，不能实现对抽油机运行状况的综合分析，为了更好的对抽油机的整体运行做出判断，并对所监测到的抽油机的各项运行参数进行综合分析，本方案设计了一套故障诊断专家系统进行分析。 1.2专家系统背景知识 按专家系统的特性及处理问题的类型进行分类，专家系统分为10类：解释型、诊断型、预测型、设计型、规划型、控制型、监测型、维修型、教育型和调试型。本系统采用的是故障诊断专家系统。这类专家系统是根据输入的信息推出相应的对象存在的故障、找出产生故障的原因并给出排除故障的方案。由于现象与故障之间不一定存在严格的对应关系，因此在建造这类系统时，需要掌握有关对象较全面的知识，并能处理多种故障同时并存及间歇性故障等情况。 1.3专家系统特点 专家系统应具备如下特征： （1）启发性，不仅能使用逻辑知识，也能能使用启发性知识，它运用规范的专门知识和直觉的评判知识进行判断、推理和联想，实现问题求解。 （2）透明性，它使用户在对专家系统结构不了解的情况下，可以进行相互交往，并了解知识的内容和推理思路，系统还能回答用户的一些有关系统自身行
大数据时代下的数字化油田建设浅析 发表时间：2020-03-27T01:29:41.307Z 来源：《建筑细部》2019年第16期作者：陈保军[导读] 随着信息科技的发展，大数据越来越被油田企业所重视，数字化油田是近年来发展趋势，油田利用信息技术提高生产效率，降低生产成本，提高管理质量，利用大数据进行智能化分析才是油田企业数字化的最终目的。 中海油信息科技有限公司湛江分公司 摘要：随着信息科技的发展，大数据越来越被油田企业所重视，数字化油田是近年来发展趋势，油田利用信息技术提高生产效率，降低生产成本，提高管理质量，利用大数据进行智能化分析才是油田企业数字化的最终目的。 关键词：大数据；信息技术；数字化 前言： 当今，信息技术发展突飞猛进，给传统产业提升带来了契机。大数据时代下的经济活动具有多样性、综合性等特点。大数据推动数据开放共享，促进数据融合和资源整合，大大提升了数据分析能力。建立“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的管理机制，实现基于数据的科学决策。大数据已成为推动经济转型发展的新动力，以数据引领创新。在大数据时代下各石油公司越来越注重信息化建设，信息化与工业化“两化融合”已势不可挡。 一、油田数据发展回顾 回顾油田数据管理过程，我们不难发现传统的数据存储和利用都存在重复性和局限性，数据被安静的存放在硬盘中，并没有发挥其真正的价值。 1、数据独立：数据掌握在个人或者小团体手中，不能共享。面向特定业务的数据可能分布在企业的各个专业数据库中，使得数据的获取变得繁冗复杂。 2、应用独立：由于数据来源不同，油田存在着各个支持系统，相互之间数据共享不够；系统建的越多，孤岛壁垒越严重，数据重复性越大。 3、知识独立：不同的研究人员有不同层次和不同范围的研究经验，很难共享和重用，例如研究院、物探院、测井公司等相关研究分析结果。 二、传统数据管理问题 1、历史资料数据量大，成果管理难度大，数据不开放。 2、数据重复录入，不同部门没有进行数据共享，各自都根据使用情况重复录入了相关数据。 3、数据模型重复建设，数据平台没有整合，数据系统重复建设，耗费人力财力。 4、数据模型与业务相互脱节，建设模型时没有理论与实际想结合，没有充分考虑现场数据利用率，与实际业务有出入。 5、数据标准不统一，数据源不规范，各系统建设初期没有对数据做统一的标准要求，造成数据的不统一，无法进行系统数据迁移。 6、数据利用率低，价值没有最大化，缺乏多学科协同研究平台，决策难度大 三、数字化油田建设的意义 传统的数据存储模式和数据共享方式存在很多弊端，随着大数据时代的发展，油田企业也开始进行信息化改革，由探索阶段进入实践阶段，数字油田就是通过信息化的手段，构建统一生产运行应用平台，并利用各类广泛的生产数据进行业务分析，提升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。利用大数据分析生产方式，实现多个系统数据共享，更加的数据化、科学化、智能化，能够实现油田开发管理的—体化和规范化。
数字油田的“探路者” ——长庆油田数字化建设系列报道之六 数字化是石油工业现代化的必由之路。西峰油田在开发建设的过程中，大胆创新，结合新技术攻关将数字化成功应用到开发管理中，走出了低渗透油田高效开发的现代化油田建设之路，成为低渗透油田开发的一个“范本”。 ——题记 提起西峰油田，“中国陆上低渗透油田现代化建设的一面旗帜”、“现代石油工业的一朵奇葩”……一个个美誉接踵而来。而细心的人会发现，这许许多多的美誉中都离不开“现代”二字。传统印象中荒凉、艰苦、繁重的石油工业场景怎样与现代化划上了等号？ 扫描“西峰模式”这个响当当的称号，不难发现，蕴涵着现代科技和管理理念的数字化的广泛应用，将西峰油田带上了一条通往现代工业文明的高速通道，西峰油田也成了长庆油田建设数字化油田的一道亮丽的风景线。 数字化催生西峰模式 有人说西峰油田的最大魅力主要体现在高科技给油田开发和管理带来的革命性变革。事实上，作为中国陆上近10年来石油勘探发现的重大成果，西峰油田从开发初期就备受关注。为了开发好、管理好西峰油田，自西峰油田开发建设伊始便坚持着高标准的起点，向着现代化油田的方向发起了挑战和探索。 广袤平坦的董志塬不仅将丰厚的石油地质资源交给了在这片土地上苦苦耕耘探索的长庆人，也以得天独厚的地理优势为西峰油田的开发建设者们提供了搭建现代化信息通道的便利。敢为人先的长庆人在这片土地上将智慧铺就成跨时空、地域连接的高速信息通道，完成了实现数字化的最基础平台。如今，西峰油田的网络建设已延伸到各个井站，覆盖率达到100%。 在信息网络健全的基础上，按照“四高、四新”的建设要求，西峰油田坚持创新主导建设、创新主导开发的思路，打造了以“五优四化、18项核心技术”为代表的“西峰模式”，探索出了用数字化开发、管理低渗透油田的新路子。目前，西峰油田已形成了以总控室为中心，辐射各作业区中控室和井站的集远程监控分析、信息反馈、资料收集、生产调度、指挥协调于一体
什么是数字化油田 数字化的油田，是油田实体在IT平台上的虚拟表示。什么是数字化油田, 一、数字油田的由来 数字油田的概念源于数字地球。1998年美国前副总统戈尔提出了数字地球（Digital Earth）的概念，引起了全球的关注。数字地球已成为世界科学技术界的发展热点之一。数字油田就是在数字地球这一概念的基础上产生的。 1999年，大庆油田有限责任公司首次在全球范围内提出了数字油田的概念，并将数字油田作为企业发展的一个战略目标。那时数字油田还是一个较为模糊的新概念，尚处于构想阶段，但其基本思想立即得到了普遍认可。从2000年开始，在国内外的石油和IT领域的众多企业家、技术专家、学者、工程师以及管理人员中间，数字油田的概念得到进一步的研讨和发展。2001年，数字油田被列为“十五”国家科技攻关计划重大项目。时至今日，数字油田已经成为全球石油行业关注的热门话题。 二、数字油田的概念及其演变 1999年，在美国马里兰大学数字地球研讨会上，大多数学者同意把数字地球定义为：“数字地球是地球的虚拟表示，能够汇集地球的自然和人文信息，人们可以对该虚拟体进行探查和互动。”类似地，数字油田可以定义为：“数字油田是某油田的虚拟表示，能够汇集该油田的自然和人文信息，人们可以对该虚拟体进行探查和互动。”按照这个定义，数字油田应当被视为一个空间性、数字性和集成性三者融合的系统，汇集了油田的各类信息、网络系统、软件系统和知识等。简单地说，数字地球是由信息技术和地球科学支持的虚拟的地球模型，而数字油田是数字地球在油气勘探开发和油田管理决策范畴的应用。 目前，各方面的专家和学者已经给数字油田做出了很多定义。虽然这些定义出发点不同，表述不一，内容亦有所差别，但是都对数字油田的概念进行了细化和扩展。总体来说，大部分专家和学者都侧重于数字油田的技术含义。例如，上文所述仿照在美国马里兰大学数字地球研讨会上定义的数字地球而定义的数字油田。 笔者认为，数字油田不仅是技术目标，更是管理目标，是油田公司总体发展战略的一部分。为了显示区别，本文将一般的数字油田的概念称为狭义的数字油田，而将本文提出的数字油田称为广义的数字油田。本文中，如无特别说明，数字油田一般是指广义数字油田。 广义数字油田的内涵中包括了以下几方面的含义： * 数字油田是数字地球模型在油田的具体应用 * 数字油田是油田自然状态的数字化信息虚拟体 * 数字油田是油田应用系统的集成体 * 数字油田是企业的数字化模型
目标： 以建设“油气田生产运行管理系统”为枢纽，建立面向油气田生产、科研、管理、经营的生产管理调度系统和信息资源共享平台，做到油气田生产管理指挥智能化、办公自动化、管理信息化、信息资源网络化、业务处理电子化以及决策科学信息化，实现油气田生产管理的高度协调统一，把油气田建设成为现代化的数字油气田。 系统功能： 信息调度中心的生产运行管理系统采用力控实时、历史数据库pSPACE为分析和管理平台，实现对监控子系统的数据采集、存储、处理、异常分析、远程管理、生产数据的报警、报表分析。同时将网络技术和信息管理引入到系统，打破了传统系统的信息瓶颈，改变了原有的数据流程和监控管理模式，实现了从分散控制和独立管理到管控一体化的转变。 数据管理中心以力控企业级的实时、历史数据库pSPACE为核心，数据处理量可以达到20万点以上，数据吞吐量可以达到14万点每秒，数据库服务器支持Windows、UNIX、Linux等操作系统，并且支持数据冗余备份，极大提高了数据的安全性和数据处理效率，该方案将整个生产运行管理系统分为一个数据管理中心和多个子系统监控管理平台，子系统功能如下： 集气站管理系统平台 主要功能：1.井口、集气站主要生产数据的自动传输和处理；2.生产统一指挥调度；3实时远程视频监控集气站生产运行状态；4.生产运行异常状况自动报警，故障发现及指令调度。 计量交接站管理系统平台 主要功能：1.计量交接站主要生产数据的自动传输和处理；2.实时远程视频监控计量交接站生产运行状态；3.计量交接站生产运行异常状况自动报警，故障发现及指令调度处理。 管网干线管理系统平台 主要功能：1.气田区内干线工艺数据自动传输和处理；2.实时远程视频监控干线关键节点运行状态；3.干线运行异常状况自动报警及故障指令调度处理。 处理厂管理系统平台 主要功能：1.处理厂主要生产数据自动传输和处理；2.实时远程视频监控处理厂关键节点生产运行状态； 3.生产运行异常状况自动报警及故障指令调度处理。 安全监控管理系统平台 主要功能：1.实时远程视频监控生产、生活区安全关键点状态；2.安全异常、突发事件自动报警及应急指令调度处理。
数字化带来大变化 ——长庆油田数字化建设惠及员工系列深度报道之十一 【核心提示】长庆油田数字化建设，将日日新月异的信息化技术与传统油气生产工业相结合,在油气田生产建设中发挥出了巨大作用。活管理之血、降成本之压、减员工之负、增企业之效，效，数字化成为长庆油田努力实现油气当量5000万吨的“制胜法宝”。随着数字化建设的推进，在纵横交错的山峦沟壑、在黄沙漫天的沙漢腹地，一线员工的工作、生活方式也发生着巨大的变化。这些深刻的变优，在作为数字化“开路先锋”的采油七厂尤为明显。 2009年初，一场空前规模的数字化油田建设在长庆油田拉开序幕。“井站一体、电子巡护、运程监控、精确制导、智能管理”——现代枓技以无可抵挡的力量，将数字化改造和建设不断推向高潮。 采油七厂，从2008年白155区油田数字化先导示X点、到如今环江油田新区的开发，数字化建设风生水起，一个生产管理“数字化、智能化、现代化”的数字化采油厂正悄然诞生。 数字化带来了什么?感受最深的莫过于亲历变革的一线员工。白一转油站员工徐秋雨说:“开始听说数字化，觉得是难以企及的事情，但如今,数字油田已经呈现在眼前！它让我们的工作变得更安全、更快捷、更轻松、更快乐了。” 生产前端大展风采 身处白豹油田，放眼陕北高原的梁峁沟壑,依然是蜿蜒曲折的油区道路，依然是成立山头的井区站点，单数字化已经将它们紧紧地连在了一起，井场无人值守、数据自动采集、生产状态实时监控、重点要害设备远程自动启停等一系列数字化新技术在这里洋溢着无限风采。 从无到有、从构想到实践，采油七厂实现了油田生产管理全过程信息的实时传递与处理，实现了技术支撑体制、体制保障技术应用的良性互动，数字化管理运行系统在生产前端得到了充分利用。
数字化油田方案
数字化油田解决 方案 二○一五年
第一部分数字化油田解决方案 ——抽油机故障诊断专家系统 第一章系统概述 1.1需求分析 油田生产的主要目标是提高原油产量。提高抽油机的工作效率，保障抽油机安全运行是提高产量的主要措施。多数油田生产企业采用人工巡检的方式来对抽油机进行维护。这种方式虽然有一定效果，可是，由于人员有限和技术手段的落后，使得企业无法及时掌握每一台抽油机的运行状况，从而不能及时对抽油机出现的故障进行排除。随着计算机技术和通信技术的快速发展，以及油田自动化发展的需要，辽河油田公司采用抽油机监控管理系统，经过抽油机现场采集终端实时传送的现场生产数据，实现数据的实时监控，及示功图的显示。但该监控系统只能实现对抽油机运行参数的监控，及示功图的显示，不能实现对抽油机运行状况的综合分析，为了更好的对抽油机的整体运行做出判断，并对所监测到的抽油机的各项运行参数进行综合分析，本方案设计了一套故障诊断专家系统进行分析。 1.2专家系统背景知识 按专家系统的特性及处理问题的类型进行分类，专家系统分
为10类：解释型、诊断型、预测型、设计型、规划型、控制型、监测型、维修型、教育型和调试型。本系统采用的是故障诊断专家系统。这类专家系统是根据输入的信息推出相应的对象存在的故障、找出产生故障的原因并给出排除故障的方案。由于现象与故障之间不一定存在严格的对应关系，因此在建造这类系统时，需要掌握有关对象较全面的知识，并能处理多种故障同时并存及间歇性故障等情况。 1.3专家系统特点 专家系统应具备如下特征： （1）启发性，不但能使用逻辑知识，也能能使用启发性知识，它运用规范的专门知识和直觉的评判知识进行判断、推理和联想，实现问题求解。 （2）透明性，它使用户在对专家系统结构不了解的情况下，能够进行相互交往，并了解知识的内容和推理思路，系统还能回答用户的一些有关系统自身行为的问题。 （3）灵活性，专家系统的知识与推理机构的分离，使系统不断接纳新的知识，从而确保系统内知识不断增长以满足商业和研究的需要。 第二章系统总体设计 2.1设计目标 针对辽河油田公司抽油机监控管理系统只能实现对抽油机运行参数的监控，及示功图的显示，而不能实现对抽油机运行状况
“数字长庆油田”初具雏形 在以数字化信息为资源、互联网交互为动脉和知识经济为特征的新世纪里，能源竞争已成为当代国际竞争的重要内容，同时中国石油行业正受到国际市场石油波的冲击，而且将会持续更远。数字油田是数字地球在油气勘探开发信息化和油田管理决策中的应用。数字油田可望成为中国三大石油集团参与国际市场竞争的利器，数字油田建设就成为石油企业获取竞争优势的最终选择。 数字油田是能够汇集油田的自然和人文信息的油田虚拟表示，人们可以对该虚拟体进行探查和互动。通过信息基础建设，提高企业对外部各种关键信息及时获取、快速反应的能力；同时，通过企业信息化和数字油田的建设，改善区域内部信息沟通及数据整合能力。实现数字油田的主要标志是从大型计算中心发展到计算－网络－万维拟境中心。数字油田是油田信息化建设极其重要的核心工程，所有生产信息将通过数字油田进行拟境还原。 中国石油长庆油田公司（ＰＣＯＣ）是隶属于中国石油天然气股份有限公司（ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ）的地区性油田公司，主营业务是在鄂尔多斯盆地进行石油、天然气及共生、伴生资源和非油气资源的勘探开发和生产、油气集输和储运、炼油化工、油气产品销售等，是全国５００强特大型重点骨干企业之一。工作区域横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区），勘探总面积３７万多平方公里。 长庆油田公司信息化建设起步虽晚，但发展较快。作为“一把手”工程，油田公司领导对该工程给予了巨大支持，已经初步培养形成了一支数字信息专业化队伍，有效保障了信息化建设的进展。初步构建了一个具有综合业务数据传输能力的主干网络平台，先后开发了生产管理、经营管理、行政党务管理、专业数据库应用等７个应用系统，同时推广了电子邮件系统和数字视频会议系统，以企业门户为入口，形成了高效、整合的应用平台及数据平台。同时一些合同管理软件、审计管理软件、纪检监察软件、人力资源管理软件、ＨＳＥ危险作业管理等专业软件的开发也发挥了重要作用。这些系统和软件已经渗透到公司的各行各业之中，与日常生产和管理密不可分，并发挥着不可替代的作用。“一旦失去网络，除了抽油机继续‘磕头’外，其他生产经营工作都将受到严重影响”。公司信息数据中心一位负责人如此形容。可以看出，一个覆盖千里油田的“数字长庆油田”已具雏形。 网络信息综合应用平台建设助推油田数字化网络信息综合应用平台建设与应用对于提高石油行业勘探开发、数据应用、经营管理水平具有革命性的意义。经过多年的理论认识与实践总结，为了力争早日实现全面的油田“数字化”，就必须大力推进油田信息化建设，使其真正成为带动并提升企业综合实力的“助跑器”。 坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新兴工 长庆油田以信息化建设推进数字油田建设 ■李建华
看百万吨油田巨变 ——长庆油田数字化建设系列报道之七 从2003年开始建设，西峰油田已走过了6年的发展历程。昔日沉寂了数万年的“聚宝盆”，已变成年产百万吨的大油田，凸显出绿色油田、数字油田、人文油田、和谐油田的无穷魅力。抚今追昔，这朵中国石油工业的奇葩绽放着独特而绮丽的光彩。 ——题记 近日，记者在西峰油田生产指挥中心总控室，感受到了油田数字化的神奇。方圆几千公里的油田、两千余口油水井的生产情况如何？运转是否正常？打开电脑点一下鼠标，你想要的信息，在屏幕上立即出现，一目了然。一位作业区经理说，是信息资源管理和数字化油田建设，让西峰油田充满了勃勃生机，展现出前所未有的魅力。 分散管理VS集中控制 “现在，我们只要坐在这里，轻轻地点一下鼠标，西峰油田4个作业区220个井场的两千余口油水井的生产情况就可尽收眼底，这在以前想都不敢想。”2月11日，西峰油田生产指挥中心总控室工作人员金雯告诉记者。 西峰油田在生产组织方面应用了油水井和站库的视频监控、GPS车辆管理和外输管线泄露自动报警系统。大屏幕等离子显示屏将分布在数公里之外的井组现场生产情况，从多角度、一目了然地显示在屏幕上；而油井的生产参数则通过抽油机上安装的传感器和传输系统，将采集到的信息数据无线输送到中控室的电脑上，经专门研发的软件计算后以图形和数字的形式显示在屏幕上，实现了对油井生产的实时监控；新开发安装的GPS系统，通过卫星定位技术，可以准确地判断油区内所有车辆的即时行驶路线、行驶速度、所在方位，实现了对生产车辆的遥控指挥。 以西峰油田采油四区为例，目前共有生产井211口，阀组14个，按照传统的管理方式，要完成这些生产井和阀组的管理，至少需要7个人，而现在信息监控岗一个人通过对这些画面进行监控就完成了对油井和阀组的管理工作。 现代化手段的应用带来了管理方式的变革。各采油区机关按照职能划分为生产技术室和综合管理室两个专业组室。将基层由以前的井区运行管理方式，改变为以车组为主的生产管理单元，生产管理单元由巡井岗组、站控岗组、专业维护组、市场化服务队伍构成，由采油区直接管理到岗位。与老油田相比，西峰油田压缩了管理层级，实现了组织机构的扁平化。
辽河油田“数字化油田”建设 盘锦是一座因油而兴的城市。辽河油田是我国第三大油田，是地方经济发展的支柱型产业，其产值占全市GDP总产值的50%。中国移动辽宁公司盘锦分公司针对辽河油田移动通信市场发展的实际情况，确立了“聚焦油田行业，深挖市场潜力”的战略目标。经过几年来的不懈努力，截至2008年第一季度，通话客户市场占有率达到72%，运营收入同比增长20%，数据业务收入和集团信息化收入水平逐年提高。 偏远油井能上网野外采油可监控 辽河油田近3万口油井分布于盘锦、沈阳、辽阳等地区。从2003年起，盘锦移动就利用GPRS技术，同时了解传感器、油井生产控制，实现了远程对井口温度、压力、电功等关键技术指标数据的即时读取，还有远程对油井的开关控制，所有信息在电脑屏幕上都能即时显示，哪里出现了问题，一目了然。现在，辽河油田曙光采油厂、冷家采油厂等已成功应用油井数据无线采集业务，使辽河油田信息采集时间缩短了4小时。 2006年，盘锦移动与辽河油田录井公司合作，为辽河油田生产油井进行视频监控，146个井队、453路视频信号采用无线AP的方式得以实现，工作效率大大提高。目前盘锦移动正在测试双路EDGE信道同时应用于一路视频图像技术，产品一经测试成功，将在辽河油田地区发挥巨大作用。 远程轻松抄表MAS移动办公 辽河油田过去的用电管理采用手工抄表方式，每月进行一次，这样不仅浪费大量的人力、物力，同时收集电量信息不及时也给企业带来了很大的损失。盘锦移动与辽河油田供电公司合作，基于GPRS网络对辽河油田地区各级用电单位开展无线DDN远程抄表业务，每30秒钟上传一次电量数据，对一些电量突增的节点及时了解并加以控制和解决。目前应用无线DDN远程抄表业务的有380个点。 盘锦移动还通过部署MAS、开通ADC的方式来完善辽河油田企业内部的办公网络，但MAS受到辽河油田办公网服务器不在本地客观问题的制约，因此更多应用于短信通知、独立的手机邮箱等应用。现在辽河油田曙光采油厂已通过MAS实现了设备运行状态告警及建立手机邮箱，手机可随时随地访问MAS平台调取数据，成为辽河油田企业各级管理人员的主要办公工具。 车辆定位服务确保运输安全 众多的运输车辆每天都在辽河油田来回地穿梭着，此外，还有一些特种车辆。为了加强对这些车辆的指挥调度，确保车辆运输安全，提高车辆的使用效率，辽河油田需要一套系统及时掌握各运输车辆的运行情况，并对各种突发事件作出决策。2004年，在中国移动还没有推出车务通产品之前，盘锦移动与辽河油田通信公司合作开展辽河油田车辆定位业务，目前已经发展定位车辆用户4000户。目前盘锦移动已经在曙光采油厂发展车务通用户160户，同时为客户开发电子路单、电子审批流程系统。另外，针对中国移动车务通平台对油井看护人员的日常维护行为进行定位，还解决了油井看护人员工作不及时的问题，目前已应用30户。 现在的辽河油田，其信息化再也不是空中楼阁，一幅现实的信息化之图正鲜活地呈现在中国第三大“油城”：将石油工人从满身油污的艰苦工作条件中解放出来，取而代之的是通过现代化的手段，更安全、高效地采油，企业的管理效率大大提高。