数字油田源于1998年美国前副总统戈尔提出的数字地球概念,并迅速得到BP、壳牌、斯伦贝谢、雪佛龙、挪威Hydro等全球的石油公司、技术服务公司以及能源咨询服务公司的广泛关注,引发了数字油田技术研究热潮的兴起。2000年剑桥能源研究会,组织了一个全球范围内的多用户研讨会,议题是“数字油田—-新一代油藏管理技术”,会后发布的研究报告对数字油田技术将会给石油工业带来的影响、作用给予了高度评价;美国石油工程师协会继1999年的“智能井技术”论坛后,在2005年的年度技术会议和展览上进行了“数字能源\"专题讨论,并于2006年4月在阿姆斯特丹举行了智能井能源技术会议,5月在中国澳门举办了“智能油田的未来”论坛;2006年7月由斯伦贝谢公司主办的以“迈向数字化油田的通途”为主题的“2006中国论坛”在厦门召开。至此,“数字油田”已成为21世纪石油和相关业界谈论的热门话题,国外关于“数字油田”的文献已经很多,同时这些文献中也有大量的案例研究显示了数字油田的潜在和实际价值.“数字油田\"已经从初期的仪器、仪表和监测的数字化发展成衔接现场作业和各业务部门作业的闭环工作流程。通过这些业务流程的无缝衔接,数字化油田的全部潜能将不断得以发挥和实现. 一、数字油田的概念与实质
不同的国际学术团体、油公司对未来数字化油田的提法各异,但数字油田的实质是一致的,尤其是对新区及边远地区的油气资源的发现与开发工作将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,利用实时数据流结合创新型软件的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,让经营者更直观地了解地下生产动态和更准确预测未来动态变化以便及时采取措施提高产量和进行有效的油田管理。相关研究表明,数字油田技术能大幅度降低石油生产成本,油田平均采收率可从现在的30%提高到50%以上。 二、数字油田的关键技术
数字油田是一套联接地面与井下的闭环信息采集、双向传输和处理应用系统,能够伴随作业进程实时地指导勘探开发方案的执行和相关技术的应用,是覆盖所有主要价值循环过程的一个闭环系统.因此,涉及勘探、评估、开发和开采领域的各项新兴技术对油气资源的整个生命周期都有重大影响,而其中遥测、虚拟现实、智能完井、自动控制和数据集成是组建数字油田的关键技术. 三、数字油田的发展现状与趋势
根据雪佛龙公司的分级系统,数字油田的升级换代经历四个层次,即在完善油田信息化建设的基础上,依次经历实时监测、实时分析、实时优化和经营模式变革阶段。而迄今为止,世界上大多数数字油田远未达到第四个层次。
四、数字油田成功的关键
作为勘探开发行业的应用与服务技术供应商,Accenture和SAP通过与许多实施数字油田项目的客户进行合作并跟踪其工作,研究并确定了能促使数字油田方案成功实施的关键因素,包括:明确数字油田对企业发展意味着什么、确定如何优化现有的资源、建立可靠的数据结构和通信设施、尽可能对整个油田业务进行标准化、调整企业构架使其适合新的规范、为未来的变革做好各种准备。 五、启示与建议
目前很多公司可以建立应用全球远程通信和控制系统来监视、控制和优化钻井作业的实时操作中心,四维地震、智能完井等技术也都在世界各地多有应用,并能采用并行处理网络计算技术来处理地震数
据。但在全面整合油田的各类作业,用IT技术来进行实时数据管理、设备自动化控制和优化生产方面,还需要继续探索。
数字油田已经成为石油企业未来发展趋势,我国以数字油田为内容的油田信息化建设也再次急剧升温.纵观国内外数字油田的建设,不管从技术还是管理的层面上看,都还存在不少难题,尤其是业务流程革新、多元异构数据整合以及专业技术软件的开发将在相当长一段时间内困扰数字油田的发展。而油气工业的各种工作流程和不同领域活动所采用的技术与地下油藏、油井生产监控和地面控制系统的数据流整合在一起更是一个极大的挑战.
在我国数字油田的发展过程中,首先应该明确数字油田的内涵与意义;正确判断现有管理体制与数字油田理念之间存在的各种矛盾;继续推动技术进步,满足生产实践和数字油田建设需求;加强跨学科和具有综合分析能力人才的培训,为我国数字油田的建设打下扎实的基础.
大庆油田:全面信息化的数字油田
从1999年大庆人创造性地提出了“数字油田\"的概念开始,数字油田成为了全球石油企业信息化建设的目标。数字油田是全面信息化的油田,在数字油田阶段,其核心内涵包括数字盆地、数字油藏、数字地面工程、数字化经营等将得以实现,困扰国内油田的勘探开发一体化、地上地下一体化等业务流程整合问题也将得以解决,油田企业将进入一个生产、科研、经营以及员工生活环境等全面数字化的新时代。
1961年,以运用电子计算机进行开发指标计算为标志,大庆油田信息化建设正式拉开了序幕。近年来,计算机网络、地理信息系统以及其他信息技术在石油行业得到了较为广泛的应用,极大地推动了油田的信息化进程,突破了传统,奠定了油田信息化建设的基础。伴随着信息技术的进步和勘探开发的深入,信息化建设逐步发展成为大庆油田勘探开发和生产管理的重要支撑。经过多年的探索和实践,大庆油田的企业信息化建设取得了丰硕的成果,为“数字油田\"建设奠定了良好的基础,并取得了初步成果。
在基础设施建设方面,大庆油田对油田骨干网进行了升级改造,建成了具备自愈功能的企业网骨干系统,网络带宽由原来的155M星型连接升级为2。5G环网,80%的基层单位实现了千兆上联,有力地支撑了勘探开发大块数据体和经营管理数据的快速、安全传输.同时,拓展了网络出口带宽,接入互联网速度达到了总带宽300M,实现与北京双信道连接,使油田与上级及外界的交流更为顺畅。加强了病毒防范和软件管理,建立统一的电子邮件系统,建成了统一的各级门户系统.基于网络的各种应用日益广泛深入.
在数据建设方面,近两年,大庆油田做了大量的工作。基础数据库核查与整理、地震与测井资料转储、文档电子化、松辽中浅层项目库建设、油藏工程项目库建设、开发规划项目库建设、地面工程数据库建设、人力资源数据库建设、财务资产数据库建设、办公自动化系统开发与推广等工作取得了明显进展,收到了预期效果。大庆油田已经成功地将未来若干年信息化建设的重点转移到数据建设上面.努力提高数据质量,健全和完善数据流程,全面提高数据共享水平,为数字大庆油田打好数据基础,已经成为大庆油田信息化建设方向的主流。
在应用系统建设方面,大庆油田着重解决了勘探开发主营业务的软件平台搭建和优化问题,满足了生产、科研的需要。同时,为了加速勘探开发一体化和地上地下一体化,在地震处理解释、油藏建模与数字模拟、开发方案优化、地理信息平台建设、精细地质研究等方面,对软件产品进行了科学的筛选,确定了主流软件平台和辅助软件系统,初步实现了应用软件的全面集成与整合。
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