摘要】数字油田是石油企业特别是上游（以勘探开发为主营业务的油气生产）企业信息化发展的产物，是内因与外因共同作用和油田信息化建设进程中的必然结果，但数字油田不是单纯的IT建设，数字油田是在数字油田的理论指导下，通过对盆地数据的数字化、对油田区域地质、物化探数据的数字化、对油井开发数据的数字化，以及各种文字、图形、声像、视屏的数字化，建立起完整的数字体系，从而实现油田信息共享。

 1.数字油田

1.1问题的提出

1998年1月31日，时任美国副总统的戈尔在美国加利福尼亚科学中心发表题为“数字地球——21世纪认识我们这颗星球的方式”的演讲中首次提出数字地球，戈尔认为：数字地球是一种能潜入海量数据中，采用地理数据、多分辨率和三维可视化技术虚拟地球。戈尔的数字地球的提出，在“知识爆炸”时代人们面对海量数据信息束手无策之时，在信息化时代的天空划过一道亮光。各国政府和科技界纷纷投入相应的研究和建设之中，从此，数字农业、数字城市、数字油田……应运而生。

数字油田是1999年由我国大庆油田首先提出并将数字油田作为企业发展的一个战略。当时，数字油田还是一个比较模糊的概念，只能套用数字地球的定义，概括为：“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（王权，1999），随后王权等人又提出广义数字油田的概念，2000年后世界范围内纷纷对数字油田进行探讨，其中以2000年2月CERA组织召开的研讨会：数字油田——新一代的油藏管理技术和2005年10月美国达拉斯举行的SPE年会议出现了大量的数字油田时间案例，最具代表性地看出数字油田从提出到超前再到发展的脉络。

目前，我们可以随意在Baidu上搜索，就可以找到近万个相关信息，在Google和Digital  Oilfield搜索就可以获得数万条相关条目，可见对数字油田的关注程度和研究的热度。但目前对数字油田的研究突出集中在三个方面：一是对数字油田概念、定义的探讨上，截至目前仍然还没有一条让大家共识的、公认的定义；二是集中在对数字油田技术的探讨上，对数字油田的理论、理论体系由于其难度，并没有人很好地、深入地探讨和研究。本文就数字油田理论及其体系作点探讨。

1.2数字油田理论研究的必要性

数字油田自提出到今天只有短短的几年时间，但数字油田是一个新生事物，是信息时代的产物，从而引起了人们的广泛关注，作为一个新的概念性的事物提出，对其进行理论的探讨和研究倒是很有必要的，其必要性主要表现在：

（1）数字油田不是一个空洞无物的概念和口号，它有着丰富的内涵和深厚的基础，特别是其作为以勘探开发为主营业务的油气生产企业，其技术性的作用十分明显。更为主要的是数字油田作为信息化时代的产物，它将会作为油气生产企业信息化的战略与企业经济发展建设战略一并成为企业的最高目标。

（2）数字油田给以勘探开发为主营业务的油田企业管理者、决策者、科技工作者一个全新的建设、开发与管理的概念和方法。这个理念在于过去和今天，相当多的油气生产企业所追求的就是油气储量和油气产量，但数字油田的理论会改变我们过去和今天的这种单纯依靠地下资源的追求理念，树立起“今天以地下油气为资源，明天以地下油气数据为资源”的理念，因为油田自建立起，每年从勘探、开发、地面工程建设、油气集输贮运到人力资源管理，要生产无法估量的海量数据，这些数据就构成了油田信息化的信息源，从信息源流出的信息构成了信息网络系统，随之而构成了数字的海洋。如何将这样大批量的数据规划、建设、管理，是当代油田管理者必须注重与做好的大事。油气数据在今天为油田开发、油气决策服务，如地球物理、地球化学勘探数据为寻找油气、布井打钻服务，油井动态、静态监测数据为油气开采、油井作业服务。但将这些数据集成、存贮之后，在必要的时刻和未来进行数据挖掘、分析，就成为油气二次开发、三次开发，那就是巨大的资源，从而，今天进行数据建设、数据存贮，以及对数据存贮方式等的研究，其作用和意义是无法估量的。

（3）数字油田是研究油田、研究油田信息化建设、研究油田未来建设与发展的良好的中心实验室。油田决策者和管理者可以在虚拟油田里进行分析、预测以勘探、开发为主营业务企业发展与可持续发展的走向，通过数据分析、模拟、仿真，从而优化、改进方案，修正措施，制订政策，最后在现实油田管理中实施。

油田科技工作者更是通过对数据的模拟、仿真，在虚拟地层中发现小层、薄层和油气，人们可身临其境地在盆地里、在地层里穿越、游看，利用3S技术在所发现油气的地方准确地布井和采油。

（4）数字油田是油田信息化建设基本目标，也是最高目标，油田通过以数字油田为目标进行信息化建设，可提高油田的核心竞争力。

油田信息化建设通过基础工程的网络系统实现高效、快速的信息传输，达到无纸化办公，提高工作效率，还有远程监测、监控、数据采集、快速成图，实现油田通、全国通、全球通。通过企业信息资源中心的平台进行数据集成、专业集成等建立勘探数据库、开发数据库、地面工程数据库、集输贮运数据库、资源管理数据库、地理信息系统数据库等，对数据进行有效的管理和建设，构成未来油田的重要资源，通过数据挖掘保持油田油气生产的稳产、高产。再通过企业门户集成，可有效地提高油田在同行业、社会企业中的地位。

（5）随着油田规模与建设的不断发展，数据在指数级的增长，使用数据的人、单位也在逐步增长，但是，由于体制管理分割、专业不同，特别是信息化建设没有统一规划、统一实施，造成了较大的数据鸿沟、信息孤岛，使数据建设没有统一标准，信息资源不能共享，数据应用不能流畅。构建数字油田在油田“一把手”统一领导下，制订统一标准，采取统一措施，在数字油田统一目标下，建立起信息资源共享机制，消除信息孤岛，让数据发挥更大的作用。

 2.数字油田理论构建

2.1关于理论构成原则

一般来说，作为理论应该是一组结构化的概念、定义和命题，并用这些概念、定义、命题解释和预测现实世界的现象，也就是说理论必须有概念框架，说明各种特征或变量间关系的一组命题，供验证的背景，三者缺一不可。更详细地说，第一，理论是由若干个而不是一个命题组成，如“决策理论”包括决策者追求效用值最大、未来风险预测、过程阶段性等；第二，所提出的理论必须能构成一套演绎体系，即要求这种理论在形式上是由多层次的不同抽象等级的命题构成；第三，理论要能解释现实，揭示事物发生原因、机理等。

可见，某一概念或命题要能够成为理论，必须具备上述三个原则，这三个原则缺一不可，缺少基础，即实证的支持，那么这个理论如同空中楼阁，没有说服力，没有一组命题就像大楼没杆件，立不起来，没有概念就如没用铰链一样，一盘散砂，不成问题。见图1。  

 图1理论要素组成示意图

;图1告诉我们，铰链＋杆件可以建立理论体系支架，实证经验如支撑衍架的基础，只有这样才能形成完整的理论。（见后续）