数字油田在中国 第四部分
发布时间:2012-10-18   浏览次数:1102

战略 ·趋势篇


 数字油田发展趋势


我国的数字油田建设,如果按照前人对信息化时代规律的研究,即15年一个轮回的话,这11年的数字油田建设算做进入第一个轮回的暮年了。其实,我们认为数字油田才刚刚起步。

在今天,对于发展中的数字油田,我们一定要给予一个准确的定位,尤其对于数字油田的深层次问题、数字油田现在的建设方法、数字油田现在的建设走向,一定要给予深度研究。所以,论述我国数字油田发展趋势,应该也是本书中最为重要的章节之一。

11.1 数字油田建设的基本估计


对于我国的数字油田建设的现状,我们应该如何评价它,经过多年的研究和思考,在今天,我们可以用三句话概括: ①建设的速度很快; ②建设的成就显著; ③建设的热度不减,但是,也存在着问题。对于这样的评价在这里就不需要展开论述了,因为在其他章节中都有表述了。

对于我国数字油田建设的基本估计,我们也用三句话概括: ①油田网络覆盖率已达到80%以上; ②历史数据入库率达到70%以上; ③各种应用平台建设达到60%以上,正处于从部门级应用向企业级应用跨越或者企业级应用的初级阶段,基本完成了数据集成和 ERP、 GIS、 M ES、 SCM、电子商务和一卡通等管理应用。

我国数字油田建设的热点包括数字油田理论初步形成、数据转化信息机制正在构建、油藏数字化管理研究不断深化、油田物联网建设落到实处。数字化管理仍在普及,数字化、智能化油田建设正在推进,数字油田关键技术———863计划国家重大研究项目与基于云计算+物联网的技术带动下的数字油藏管理、透明油田等新型技术正在兴起。

对于我国数字油田未来趋势,我们认为会有三个重大转向:数据建设转向数据的关联整理与深层次应用;数字油田建设由地上转向地下,智能油藏将成为重点;数字油田转向知识、智慧的油田,数字油田开始迈向知识化油田。数字油田从地上到地下是一个必然趋势,“十三五 ”我国数字油田将趋于成熟。但是,当前也遇到了难题,出现了一道一道的坎,需要大家共同努力攻克这些难关。

根据这样一些评价与估计,下面分别予以叙述。

11. 1. 1 对数字油田研究的基本估计

我国数字油田研究进行了这么多年了,好像突破性的进展并不大,原因肯定是多方面的,但是,主要原因有以下几点。

学者们在很大程度上仍然受到早先数字油田的思想和理念的束缚。早先的数字油田理念,最重要的思想产生于1999~2005年。当时对数字油田的认识和对数字油田建设的认识,都还处在萌芽状态。对数字油田的认识主要受学者自己所学专业或本学科领域专业方向的深刻影响,学者大都站在自己的专业领域定义数字油田。所以,在数字油田最初几年出现的有关理论、思想和模式都没有超越相关专业方向,最典型的就是地理信息系统理论下的数字油田理论与建设理念。后来还出现了地球物理数字油田理论与理念、自动化数字油田理论与理念、 VR数字油田理论与理念等,专业的痕迹都比较深刻。至今依然还有这样的学者,在引用、转述、描述中受到前人的这些思想影响,还打着那个时代的这些专业化数字油田的烙印。

在现实的数字油田建设中,油田企业比较追求实际,理论难以突破禁锢。对于油田领导、油田主管信息化建设部门及工程技术人员来说,希望越具体越好,建设的东西能摸得着,看得见,大家就不会说钱没花到地方上。大多数企业领导都有规避风险的能力,即不要在自己主管任期对于这样的新生事物在建设上出问题。所以,数字油田的初期建设往往很重视网络工程、通信工程和计算机等这些基础性建设。这些建设当然很重要,而且的确就处在初期必须建设的阶段,但是,主要还是因为大家的认识与这些建设有关,可以看得见、摸得着。这样就会导致对于数字油田的理论、原理、技术等不太重视,研究数

字油田的学者们在没有大量实践经验可借鉴的条件下,研究的质量和深度自然会受到影响,技术大于理论,方案超越原理,研究就难以突破。

对数字油田定位不清。这可能是数字油田研究中最重要的一个问题,甚至是一个很严重的问题。其实,大家对数字油田的认可度还是比较高的,原因是数字油田是一个比较新颖的事物。对于商家,数字油田可以 “标榜 ”油田企业信息化建设产品的先进性,占领市场;对于油田企业,可以用数字油田 “标榜 ”企业建设与发展的业绩。于是,由于在官方文件与官方语言中仍然把数字油田叫油田企业信息化或者石油信息化,而且每年的计划投资都是以信息化建设作为规划、计划列入,这样容易得到主管计划等部门的批准。于是,在信息化建设的 “大伞 ”下更加混淆了数字油田和信息化的界限,即使到今天数字油田建设仍然在延续,数字油田与油田信息化概念互换也没有停止过,导致数字油田的概念不清,自然定位也就不清,在某种程度上说数字油田还没有太大的地位。

虽然从研究的角度看数字油田,还存在这样一些问题,但是,数字油田研究还是取得了巨大的成就,如果我们要给一个基本的估计的话,主要有如下几点。

学术专著和高水平的论文等文献不断出现,具有很高的研究水准。中国数字油田研究虽然走得很慢,探索得很艰苦,但是,学者们始终在坚持,表现出了我国知识分子的优良传统。尽管在当今社会人心浮躁,可是仍然有一些学者在默默地追求真理,艰苦探索,取得了很好的成绩。对此,我们应给他们以足够的尊重。据初步统计,十年来有关数字油田的专著在十部左右,数字油田的相关论文在200篇左右,在各种会议上的发言和 PPT形式讲稿达到数百种。很多商家都以数字油田作为名头,举办各种会议,每次会议以数字油田为名作报告的企业和 IT人员都很多,这种百花齐放的学术氛围非常的好。

高端研究代表了中国数字油田研究的最高水准。数字油田高端研究在我国主要表现在国家863计划项目和一些重大先导性实验项目建设上,具有很强的攻关和探索性,一般难度都比较大,具有很重要的创新性,所有的承担者都是不怕艰难,敢于承受的人们,他们的精神令人钦佩。高端研究取得的重要成果,除了与我国科技领域领导高瞻远瞩的支持有关外,更重要的原因是这些学者都有追求真理、艰苦卓绝的探索精神。数字油田关键技术的研究为中国数

字油田研究作出了巨大的贡献。

没有公开出版与发表的文献,其实也有很高的价值。数字油田研究更多的表现形式主要在数字油田建设过程中的发展规划、年度计划、项目总结和专项建设解决方案及各种会议上学者们所作的报告中,这些规划、计划、总结和解决方案,包括 PPT报告和 “数字油田网上论坛 ”内容十分丰富,尽管没有正式地发表在各类报刊杂志上,但是,这些没有公开发表的文献,更加有思想,不拘一格,百花齐放,应该给予一定的地位和肯定。

对于我国数字油田研究的基本估计没有很好的办法量化,主要是目前还没有作出具体的统计结果,尽管我们在2009年西安会议上有一个截至2009年的专著和文献的统计,但是,仍然不全面。总的来说,数字油田研究和数字油田建设一样具有很大的成就。

11. 1. 2 对数字油田建设的基本估计

我国数字油田建设曾经有过两次大的高潮,第一次是2001~2004年,数字油田的初期,很多油田大规模地展开基础建设,投入大、场面大、延续时间长、成就大。第二次是2008~2010年的数字化管理建设,包括油田物联网建设,这次可以和前一个高潮相媲美,甚至超过先期的热潮,投资大、影响面广、轰动效应大。如果我们给一个基本估计的话,数字油田建设有以下几点成就。

基础建设成就显著。这主要体现在网络建设、计算机应用的普及和通信能力上。这是数字油田基础工程中的重要建设内容,各大油田在机房建设、数据存储和数据安全上都做了大量的工作,应该说我国数字油田的80%的基础建设任务基本完成了。随着 IT技术的发展,很多油田企业都进行过升级改造。但是,在基础工程建设上数字化员工建设和高端管理人才,如 CIO和跨学科、交叉性人才工程建设得不够。如果我们给数字油田基础工程建设打分评价的话,可以打60分。还有40分没有给,其中的20分在于人才建设和数字化员工建设的扣分,还有20分是在数字油田建设的不平衡性上的扣分。这就是说,由于数字油田在全国发展建设的不平衡性,影响了基础建设的分值,更重要的是影响了我国数字油田建设的整体水平。

数据建设取得重要突破。数据建设是在基础工程建设过程中的一项重要内容,对此各个油田企业都作了巨大的努力。这项工作不同于基础建设的网

络建设等有现成的产品和成熟的技术,而是需要时间和尽心。在信息技术方面,或者说数字油田建设技术中,数据建设技术含量并不高,有人戏称 “体力活”。但是,数据建设包含了所有数据都要到位,每一个字符都要到位,时间和精力是主要的,这就限制了建设的速度,加上长达几十年积累的数据要全部数字化入库,这就要求建设者们具有足够的耐心和坚持的精神。我国基础数据建设的重大突破主要表现在对历史数据的入库上,入库率可以达到80%以上,这样好的成绩是值得肯定的。在数据建设上不太理想的地方是对数据的整理、整合还不够,其实在这一点上现在也遗留下很大的后患,这是未来数据建设要重点解决的问题。同时数据建设也存在着很大的不平衡性,这也是影响分值的关键。

系统建设各具特色。系统建设主要是指应用系统建设,这其实是一个大工程,技术含量高,建设任务重。在系统建设中需要很高的认识,认识水准跟不上,就会建设不到位,或者重复建设。目前我国没有国家统一标准,基本处在各自为政的局面,有的系统很大,设计、研发不灵活都会带来使用的不便。有的系统不科学,需求分析不到位,建设还没有完成,也就注定建成了用不成,造成很多的浪费。但是,我国数字油田系统建设是中国数字油田建设的一大特色,是油田业务与管理需求的结果,现在依然还在建设之中,还有很长的路要走。

以上是对我国数字油田研究和建设的基本估计,虽然我们还没有很有说服力的数据作支持,但是,基本的成绩和问题,还是看到了。在此我们对我国的数字油田用几句话作点概括。

第一句,我国学者认为数字油田源自数字地球,1999年由大庆油田提出;第二句,数字油田是一个边缘性、交叉性、综合性、跨学科的应用科学与技术;第三句,数字油田的先进性、可操作性、系统性与显著的经济效益,决定了它在油气田中的地位和作用;第四句,数字油田的本质内涵在于把数据转化为信息,为油田寻找更多油气资源、提高采收率、延长油田的生命周期作技术支持;第五句,数字油田研究和建设取得了很大的成就,但是,数字油田建设仍然处在初级阶段,还需要很长一段时间和更多的努力去建设它。这几句话就像是一个电影的画面,将中间一些东西剪掉了,如果连起来就

是一个历史的画面。其实数字油田建设后面的任务还很重,如平台建设、知识体系建设和技术体系建设等。在数字油田提出和建设到今天,我们如何来看待我国的数字油田,仍然是一个问题,尤其深层次的问题,值得探索和研究。

11. 1. 3 数字油田的深层次问题

我国数字油田存在着很多深层次的问题,由于难度比较大,一般来说大家都不愿意去涉及它。因为,层次越深牵扯的问题越多,各种矛盾交织在一起,往往说不清,做研究往往吃力不讨好。所以,深层次问题被尽可能地回避了。但是,当研究的问题达到一定程度的时候,最好还是不要回避,即使还不可能彻底地说明白、讲清楚、以理服人,还是要把问题摆出来,展现给大家,让所有的学者们一起参与研究,甚至予以批判,目的是为了数字油田未来发展得更好。

数字油田建设,其实就是一个事业,需要不断地研究、建设和推进。

数字油田所牵扯的深层次问题,应该有以下几个重要问题。

1.数字油田与学科关系

数字油田能否成为学科或者专业?这是一个严肃的重大问题。什么是学科?学科简单地说就是学术分类,是指一定科学领域或一门科学的分支。学科是与知识相联系的一个学术概念,是自然科学、社会科学两个知识系统内知识子系统的集合概念。学科具有三个的要素:

(1)研究的对象和研究的领域,具有独特性,即是不可替代的研究对象;

理论体系,即特有的概念、原理、命题和规律等所构成的严密的逻辑化的知识体系;

方法论,即学科知识的生产方式。由此可以看出,学科追求知识的发现与创新,学科的知识形态以科研成果服务于社会。

那么,数字油田会不会成为一个专业?专业是高等教育的专业名词,专业的要素是具有专业培养目标和方向,专业目标是为社会培养各类专门人才,专业方向是课堂体系和专业教育等组成的培养专业人员将来从事这个方向的专业

教育。

按照国家1997年颁布的枟授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录枠分为哲学、理学、工学和管理学,共12大门类72个二级学科249个专业,但是我们在这里很难找到数字化、数字技术等学科门类,那当然更找不到数字油田了。

显然,数字油田专业学科尚未形成,但是,目前的严重性是:

第一,数字化的人才非常短缺,而且是各类数字化的人才,包括数字化操作人员、管理人员和建设监理人员,尤其是缺少既懂油田勘探开发、生产技术,又懂数字化技术的人员,交叉性、跨学科的人员少之又少,这让我们感到数字油田建设遇到了瓶颈。

第二,数字化人员的培训机制不健全。数字油田建设这么多年来,数字油田管理与建设人员主要是原来从事信息化的人员,也就是 IT人员,这类人员对数字化技术认识很到位,建设的积极性也很高,发挥了很大的作用。但是,遇到数字油田的深入发展和深层次的建设,计算机的思维与地质、勘探、开发有很大的差距。其中也有很多的人员通过努力,成为数字油田的专家,但是这类人还是很少,所以需要大量的培训,可是培训的机制不健全,很多人想学不知道学什么,也不知道在哪学,油田派出去还没有相近学科的院校接收培养。

第三,高等学校没有培养这类人才的学科,既不可能招本科生,也不可能招研究生。这个学科设置起来估计困难很大,除了对数字油田认识不够外,各种门槛会将其拒之门外,原因很简单,在一级、二级学科里找不到,新的学科没有,新申报很困难,没有人愿意花费很多的时间和精力来做这件事。

严重的人才短缺,严重的数字化专门人才的短缺,将严重地阻碍数字油田建设与发展。数字油田建设发展到现在,最需要既懂专业技术,又会写程序,既懂勘探开发、生产,又懂数字油田管理的人。

2.数字油田与信息化的关系

信息化、数字油田,多年来这是一个比较容易混淆的问题,也是一个比较严重的问题。翻开数字油田的历史,早年很多文章与报道,数字油田叫得很响,但是数字油田是飘在信息化上空的浮云,以数字油田的名头唤醒人们,但投资和建设却是信息化建设。

人们对信息化的定义,是指新的信息与通信技术普及应用导致的信息传递时阻碍性的消失。在信息基础设施到达的地方,信息化归属地理学(一级学科)的经济地理学(二级学科)。显然,这个归类和定义都不尽合理。信息化,人们最不可理解的两个词:信息与化,组成的一个先进的概念,当然就更加地不易理解了,所以,我们认为这个定义和归类都不正确。

信息化,这个 “化”字很符合我国人或者汉语词组,如工业化、农业化、自动化、四个现代化等,在某种程度上代表着先进性或者一种状态。建设工业化,就是一定比传统的工业先进,四个现代化成了我国20世纪很长时间追求与建设的目标。所以,信息化一定是比信息技术还先进的东西,在企业追求信息化建设就成了一个目标。

油田信息对以勘探开发为主营业务的油田企业非常重要,油气在哪里?专家说在 “地质家的头脑里”,地质家的头脑里放着由海一样的数据做成的地质图件、油藏图件等,地质家是根据这些图件判断油气在哪里。油气信息其实是从图件中判读出来的,图件信息是由数据组成图件表达出来的,这样就推出来:数据可以转为信息。

从这些描述中不难看出,信息化就是信息在当前的状态变化。所以,油田追求信息化建设是在完善了信息化过程中的数据采集、数据传输、数据存储和数据管理之后将数据在时间、空间条件下转化为信息。要完成这样的转化,需要一个机制和平台,数字油田就成为数据转化为信息的机制和平台,构成了数字油田与信息化的基本关系。

因此,在数字油田建设中,在数字油田和信息化之间,数字油田的表现是:

第一,从数字油田的整体建设上看,数字油田是油田企业信息化的一个创新,数字油田不但要借助信息技术的采集、处理、传输、交换、安全、显示、存储和管理,还要把数据转化成信息,从而读取油气信息,寻找更多的油气资源,提高采收率。显然这是对信息化的一个丰富和创新。数字油田是油田企业建设与发展的需要。

第二,数字油田是油田信息化建设的引擎。数字油田的出现把油田企业信息化建设的速度大大地提升,并且快速推进。数字油田牵引着油田企业信息化快速发展,并取得了很大的成就。

第三,信息化是国家层面推进国家进步的战略。1997年我国首届信息化工 作会议上提出:“信息化是培育发展以智能化工具为代表的新的生产力并使之造福于社会的历史过程。国家信息化就是国家统一规划和组织下,在农业、工业、技术、国防及社会生活各个方面应用现代信息技术,深入开发,广泛利用信息资源,加速实现国际现代化的过程。”这就足以证明信息化是大众化的,是普及、广泛应用信息技术,且使用现代化信息技术的过程,是提高国民整体素质和国家技术进步的需要。

数字油田不是大众化的,是行业的,主要是石油石化的特色建设,也可以说是企业的,就是以勘探开发为主营业务的油气生产企业的数字化的建设与未来发展的战略。但是,信息化包含了数字油田。

国家为信息化提出七个要求:开发利用信息资源;建设国家信息网络;推进信息技术应用;发展信息技术和产业;培育信息化人才;制定和完善信息化政策;形成国家信息化体系;现在又加了一个确保信息安全。

我们为我国数字油田建设提出五个要素:实现油田企业数据正常化建设;有效完成油田数据与信息资源的共享;开发和利用油田海量数据资源,实现数据转化信息寻找剩余油和提高采收率;油田信息化与工业化融合推进国家战略在油田的落实;数字油田技术体系为油田经济发展提供技术支持,保障可持续发展。当然,我们也要加上数字油田的安全体系建设和完善。

3.数字油田与信息技术的关系

我们都知道, IT是来源于 information technology,简称 “IT”,翻译成汉语为信息技术。对于信息技术的定义为:信息技术是有关数据与信息的应用技术,其内容包括数据与信息的采集、表示、处理、安全、传输、交换、显现、管理、组织、存储和检索等。从这些描述来看,信息技术应该归通信技术学科(一级学科)通信原理与基本技术专业(二级学科)里,显然,在高校通常认为是电子技术类。还有一种认为信息技术是利用电子计算机、传感技术、现代通信技术和智能控制技术等获取数据、传递、存储、显示和应用信息的技术。这一描述可以归为资源科技学科门类(一级学科)的资源信息学专业方向(二级学科),这应该是计算机或者地理信息系统一类。

信息技术在信息时代到来以后推进得更快,在社会现实中从事 IT技术服务的部门很多,有各种类型的公司,比较典型的是网络技术,计算机供应、销售 和配件服务以及软件开发等,它们一般都被划归为这一类。能够从事信息技术服务的人员大都毕业于计算机专业,基本上80%都是这一专业方向的人员。

由于信息技术包括科学、技术、工程和管理,在某种程度上其管理成分比较大,包括信息需求、系统配置、信息流程和信息标准规划等,刚好和油田企业对信息化建设的需求相一致,这样大多数的油田企业都成立了一个管理部门 ———信息中心。信息中心基本职能是编制计划、规划;计算机网络设备采购与安装;系统维护、软硬件配置和计算机维护等。所以,有人认为信息中心就是 IT管理部门。

IT在现实社会中具有广泛的领域,市场细分使得 IT也在不断地分化组合,大浪淘沙。 IT界具有很强大的精英人物,他们是一个个团队的核心,强大的精英团队占领着最强大的市场。

在油田开始数字油田建设之初, IT界功不可没。我们所称的 IT界是对从事各种信息技术服务的部门和企业的总称, IT界在信息化时代到来之时首先敏锐地感受到了数字油田是一个崭新的事物,从事数字油田建设将会给 IT产业界的销售、工程带来巨大的商机,所以 IT界在完全不知数字油田的内涵和外延的情况下,只认准了一条:网络建设和计算机普及及相关无纸化办公设备必将商机无限,包括机房建设,在数字油田的大旗下到处宣传,到处作报告,与油田信息中心一道推进了数字油田的初期建设高潮。

我们认为微电子和软件技术是信息技术的核心,集成电路和集成度、运算能力、低功耗等都是信息技术追求的目标。在21世纪初,人们研究信息技术认为,每18个月就翻新一次,一个芯片集成上亿个元件,构成了单片系统(SOC),模糊了整体机与元器件的界限。软件渗透在硬件之中,成为固化了的软件或硬件软件化等,这些技术才是真正的信息技术。所以,我们还是应该还原信息技术高、精、尖的本来真面目。

由此可见,数字油田是需要 IT的,也就是信息技术是数字油田建设必需的技术之一,但是,数字油田绝不能等同于信息技术。数字化就是数字化,信息化就是信息化,信息技术就是信息技术。在数字油田的初期,油田企业信息技术是主要的建设技术,成立信息中心组织数字油田的基础工程建设是合适的,随着数字油田的深入发展,信息中心这个部门的功能已经不能满足数字油田建设的需要,原来的那种服务于油田专业的思想,已经不适应数字油田发展的要 求和地位,传统的信息中心挂在办公室下的模式也不适应数字油田发展的要求,必须改变。

4.数字油田与油气产量的关系

油田企业的产量或者油气当量与数字油田建设有必然的联系,这是我们自2005年以来一直探索、研究的一个问题。在我们当初的设想:检验数字油田的成就,就是发现了多少油气资源,如何提高了采收率,而检验这两点的指标就是每年的数字油田建设投入与油气当量的增量。

多年来,我们追踪各个油田企业的油气产量变化,也追踪各个油田企业数字油田建设投资与投入。但是,由于油田企业对投入无法量化,对投资的保密,我们很难进行深入细致地研究。

产量,我们每年都要收集整理,希望形成一个变化的趋势图,特别是对于典型油田企业。我们认为,数字油田建设突出的油田企业更是要关注和研究的对象。

我们统计了排名前十位的油田企业2003~2010年的历年油气产量,从统计中根本看不出数字油田的投资建设对油田企业产量有多大的影响,而且,奇怪的是,我们认为建设的水平同全国的水平相比可能要落后五年之多的油田,原油产量每年却都在增长,我们认为数字油田建设最为先进的企业,原油每年增长很少或者不增长。对此,我们也到过相应的油田企业作调研,仔细地分析了油气产量和数字油田建设有什么千丝万缕的联系。可以得出这样几点。

数字油田是个后效应。数字油田建设投入巨大,对油田的业务与管理可以立竿见影,尤其是网络建设、数据建设和数字化管理建设,它们共同的效应是改变了工作状态和生产运行方式,这就是效用与效应。但是,数字油田建设对产量的增量影响力现在还看不出来,这与数字油田的后效应有很大的关系。后效应是指,现在投资建设,它的影响力慢慢地渗透在业务中,需要很长的时间才能看到结果。这是数字油田的一大特征:先投资建设,后见效果。

油气产量太复杂。油气产量与油藏有关系,与地层有关系,与井筒有关系,与生产管理和运行有关系,与抽油机设备和电力等配套有关系,每一个

环节都在影响着它。油气产量不像我们看到的那样,油田企业每年都在定任务,每年都能完成,年年有增量,年年还能超产,这个好像很神奇,其实油田企业每年都在作调整,新建产能有各种方式,新增产量有各种措施。对于油田企业来说稳产、高产、增产都是目标,这些目标的实现都需要依靠科学技术,数字油田没有直接地作用于产量和增量,所以好像没有必然的联系。其实不然,数字油田对产量没有直接的关系,但是数字油田建设对产量的影响力处处可见,它不过是一个间接的关系,而且是很密切的关系。

数字油田与产量的作用现在没有发挥出来。例如,我们对油井的监测与监控,就是为了能够及时发现抽油机的工况和油井的井况变化,能够及时地发现油井作业现状,不要造成损失,这是一个精细化管理的问题。我们要做到对油井每时每刻的掌握,如果这个井筒结垢、结蜡了,我们要在它还没有影响产量的时候知道,马上进行处理,用很短的时间清理,这样就不会占用太多的时间影响生产。现在数字化的程度对油井的精细化还做得不够。数字化就是要在精细化管理上做文章,发挥作用。

数字油田建设的作用是在数据转换为信息上发挥作用,这个作用没有人能替代,所以,我们还在建设中,没有形成一个完整的数字化技术体系,对油田企业的产量还没有发挥到应有的作用。

5.数字油田与专业软件的关系

专业软件,服务于不同专业领域,有各自的应用群体,解决各自领域的问题。专业软件是油田业务中的重要工具,多少年来专业工程技术人员就是依靠各类专业软件完成了数据的转化,做出各种地质图件,研究各类地质问题。据我们粗略地统计,中等规模油田的石油专业软件已达到13类77种,大规模油田的专业软件更多,现在随着数字油田深入建设这些专业软件却成了一个严峻的问题。

石油专业软件的13类77种为:地质绘图类,6种;地震处理类,11种;地震解释类,17种;测井解释类,7种;盆地分析类,7种;地质建模类,8种;数值模拟类,3种;油藏工程类,1种;动态分析类,8种;注水模拟类,2种;水文地质类,2种;评价类,3种,储量评估类,2种。

上述分布在多个专业领域中的软件,勘探类软件占据强大的软件地位,地

质研究类次之。这样多的专业软件,如何统一在一个平台上,实现协同工作?这是一个技术难题。加上油田业务中还在不断地产生新的专业软件,数字油田究竟如何发展,未来还有很长的路要走。不过这一技术在不久的将来一定可以实现。

数字油田还有很多深层次的问题,我们暂不一一阐述了,需要所有学者和建设者们再挖掘,更重要的是研究问题和解决这些深层次的问题。

11.2 数字油田建设方法论及其体系


在论述了数字油田研究和建设的基本估计和对数字油田进行了深层次问题的探讨后,还有一个问题,数字油田这么多年来是怎样建设的?这是一个方法问题。

方法是建设中的一个重要问题,方法正确说明办法对路,方向正确,就会沿着正确的方向发展,从而看出其发展的走向。

11. 2. 1 数字油田建设方法论

我们在研究我国数字油田发展趋势之前,一定要摸清我国数字油田建设及指导我国数字油田建设的思想与目的,摸清我国数字油田的建设格局与方向,摸清我国数字油田建设的方法,这样才可以看清我国数字油田发展的趋势。

为什么要先研究方法呢?因为,方法是人们认识世界,改造世界活动都要遵循的 “方向法则”。这就是说,我们在认识世界的过程中要方向正确,办法对路,在改造世界的过程中方向明确,技术科学。无论认识世界还是改造世界,都要运用一定的符合对象实际的方式方法;否则,就不可能成功。正是由于在人类活动中具有方向法则,在方法论指导下,才可以摆脱 “自在存在 ”而成为 “自在自为的存在”,从而建立起高度的方法论体系。

人类已进入高度的物质文明和精神文明的时代,数字化时代使得物质文明与精神文明发生了质的飞跃。数字油田就在这样的飞跃中产生,又在油田企业中形成一个数字化的时代,这个时代前所未有。

人们进行数字油田建设的过程,其实就是一个认识世界的过程,这个认识 过程就是认识数字油田本质的过程,为此也要方向正确,办法对路;数字油田建设的过程也是改造世界的过程,这个过程更要方向明确,办法对路。这就需要方法论作指导,才可以达到,并建设得更好。

方法论,是关于认识世界和改造世界的理论,一般包括内在结构、本质特征、基本功能等。方法论是一切科学技术(哲学、工程学、技术等)的理论基础,是一切科学技术、实践活动的动力,是科学技术活动与创造发明的工具和 “杠杆”,是人类理想到达实践的 “桥梁”。

数字油田在某种程度上讲,为油田企业的进步作出了很大的贡献。但是,数字油田建设不能盲目地建设,不能随意地建设,人类已经进入信息化和数字化时代,并将很快迎来智能化的时代。数字化是当今社会发展与进步的一个趋势,数字油田完全包含了这样一个时代进步的全部思想、技术与智慧。这样,对数字油田的认识与建设提出了更高的要求。

方法论的核心是方法内涵,“方法 ”是什么?古人说 “中吾矩者,谓之方,不中吾矩者,谓之不方。是以方与不方,皆可得而知之。此其何故?则方法明也”(枟墨子 ·天志枠),这里强调了度量方法的重要性。在中国古代 “道”、 “术”、“规”都是方法之义。在西方 “method”(英语)、 “ méthod”(德语),都来自于希腊语,为 “遵循某种道路 ”的意思。

实际上方法的内涵分为: ①关于指明活动的目的方向; ②关于达到目的的方向而必须通过的途径; ③关于达到目的的方向而必须采取的策略手段; ④关于达到目的的方向所必须运用的工具; ⑤关于有效地运用工具所必经按照的操作程序等。这样五个有机程序的层次和要素构成方法体系。人们在完成某一重大活动或者建设工程时,都要注意方法,其实就是强调要依照这五个要素和层次办事。

在方法论中的五个方法要素或环节,层层相连,一环紧扣一环,从而构成了有机的方法体系,适用于人类社会任何时刻、任何时代的认识世界和改造世界的活动。因此,数字油田建设是当今时代油田企业建设与发展过程最重要的认识活动和建设活动中的一个重大工程,所以,一定要依照和遵循方法论思想,在方法论指导下建设好数字油田。

11. 2. 2 数字油田建设的方法体系

1.关于数字油田建设的目的方向

方法论中的目的方向问题是方法的重要问题,它处于方法系统的最高层次,认为人的任何活动,只要是有意识的,无论是认识活动还是实践活动,无论活动复杂与否,总是为了实现认识对象或改造对象的某种目的,这就是要解决 “做什么 ”的问题,这是一个战略性问题。

“做什么?”就是要解决方向问题,方向不清,目的不明,就成为盲目的活动,盲目活动是无意的,必将失败的活动。数字油田建设 “做什么 ”就是要解决方向问题,即 “方向法则”。

数字油田建设究竟是做什么?当年提出数字油田时,给人们的第一反应就是实现 “信息共享”。多年来,油田企业面对点多、线长、面广的生产特点,希望能够得到一个快捷的方式做到 “互联互通”,最便利地让上游、下游生产管理过程中的信息.通,最便利地使生产前线与决策者的信息互通,最便利地把生产与研究之间的信息沟通。

其实,对于数字油田的建设者影响最深刻的是,当快速发展的 “信息高速公路 ”建设得很完美的时候,大家一个最为直接的感觉是 “信息高速公路 ”有了,“跑什么?”。因此,第二个意识就是数据建设。

网路上要跑的就是数据,中心机房建设存储的也是数据。数据在哪里?大量的数据还在档案库里,在文件柜里,在档案盒里。于是大家开始不遗余力地建设数据库,这样就出现了数据建设的高潮。这是当时条件下的第二个目的。

油田企业具有海量的数据,数据是油田企业的资产,因为数据很重要,地质研究、储量计算、开发方案编制等,任何时候都离不开数据。传统的数据管理方式是档案室、档案柜、档案盒,全是纸质的。数据建设就是将纸质表格电子化,将各种图件矢量化,将文件报告电子化,全部装进电脑里,然后建立相应的数据库管理数据,建设相应的应用系统应用数据。

数据库分为基础数据库和专业数据库,将油田企业的各种数据分别放在不同的数据库里,然后供各类人员共享。随着数据建设的深入发展,人们发现数据建设并不是设想的那么简单和容易,数据其实很复杂。一是数据电子化整理 入库并不是将数据录入,管理了就算结束了,其实 “数据建设,标准先行”,没有标准,数据是无法入库的,没有标准,就没有数据的良好管理与使用。二是数据分为历史数据和适时数据。历史数据指的是自油田企业诞生以来所有的勘探、开发、生产数据,这些数据几十年甚至上百年都躺在文件盒子里,要实现共享,必经电子化入库。适时数据是正在生产中产生的数据。油田企业勘探、开发、生产在每天、每时进行,数据在每天、每时都在产生,数据建设不能顾了历史的数据,又让新产生的数据再成为历史数据。于是在数据建设中提出了 “数据正常化 ”建设。

经过十年的数字油田建设,我们仔细地回顾一下建设的历程,其实,数字油田建设十年,我们就干了一件事:完成了 “信息高速公路 ”建设,让数据在 “信息高速路 ”上运行。这是我们十年来数字油田建设最大的成就,这个建设方向是明确的,办法是对路的。而且,解决了数字油田初级阶段做什么的问题。

其实,数字油田 “做什么?”是一个大的方向与方法问题,必须很好地解决。

第一,方向问题。主要体现为数据正常化建设方向不明确或者半明确。“数据正常化 ”的理念,就是数据中心管理数据,从数据的源点采集、数据管理、数据监管到使用后的数据返回,有一个完整的办法,这就是中国石油新疆油田分公司的方法。

新疆油田对数字油田数据正常化的诠释是:“数据正常化是指在生产过程中产生的新数据由数据源单位作为正常业务工作按照规定的时间、格式和质量要求加载进入数据库,实现信息资源管理的良性循环。数据正常化的内容包括业务数据入库的及时、准确、完整、规范,即数据正常化包含数据的及时更新维护、数据的准确性、数据的完整性、数据的规范性,最终实现数据的质量保证。”

这个理念和方法非常好,我们认为数据正常化就是数据常态化管理和运行、使用。它至少包含三点。

对于数据要进行严格的标准化整理。这个整理不是一般意义的整理,要求不但分类、入库,更重要的是数据的关联。

对已经标准化入库的数据要实现严格的科学化的流转。中国有句话: “户枢不蠹,流水不腐”,数据也要做到科学化的流转,新疆油田给我们带了一

个好头。数据申请、数据使用、数据返回、数据监管、数据再入库等形成一个闭合的圈。

现行生产的数据是我们正在产生的新数据,一定是从数据的源点产生的数据。这个正常化是个难点,也是很多人方向不明,办法不对路的最大的问题。我们很多数据做不到正常化,把新数据又变成了历史数据。所以我们强调,数据正常化要做到常态化。

所谓常态化,就是数据建设不要有阶段性,数据建设没有节点,是一个完整的链路,在每时每刻地正常化地流转,这是数字油田完美的必备条件。

现在数据建设还存在差距,还有很多油田企业的数据仅完成了纸质数据的 “搬运”,电子化搬到数据库了,这不算数据建设。没有整理的数据,还不算是完整的数据,也就不是真正的数据;没有实现数据正常化,即常态化的规范流转和应用的数据,不是真正意义的数据。这一点,我国的数字油田还有很长一段路要走。

第二,方法问题,也是数字油田 “做什么 ”的问题,是数字油田的最终目标是什么的问题,这在我们之前很多章节中论述过,但是这个问题始终没有完全解决,主要还是认识问题。

我们认为数字油田就是解决为油田企业寻找更多的油气资源,提高采收率,延长油田的生命周期,这是我们数字油田建设的根本方向和目的。但是,有学者提出,数字油田怎样寻找油气资源?怎样提高采收率?按照传统的作业方式,需要直接作用于油田的地质与油藏中的技术是找油气技术,如地球物理勘探找油,就是依照地球物理的原理,利用地球物理勘探设备和技术,采集数据,然后数据处理,作出地球物理专业图件进行解释,发现异常,得出油气在哪里,地质人员依据这样的信息和结论布钻打井。这是技术和方法,可以解决寻找油气资源的问题。数字油田的确没有这样的功能和技术。但是,这种看法不对,数字油田最大的功能在于整合,整合是数字油田的一个基本技术与方法,数字油田通过整合数据、技术、方法,将多源、异构、多尺度的数据放在一个平台上,提供给不同领域、不同专业的人员在同一个平台上研究同一个技术难题,只有数字油田才能做得到。所以,数字油田 “做什么 ”的问题,一定是解决寻找更多油气资源、提高采收率、延长油田生命周期的问题,这是油田企业最大的方向问题。

数字油田建设到今天,很可能要进入一个盲点。数字油田 “做什么 ”的问题,会困扰着大家。

2.数字油田建设的途径

途径问题是个路线方法问题。数字油田建设是有规律可循的,要按照数字油田的规律建设数字油田就没有错,不按照数字油田规律建设就会出问题。

数字油田的规律就是数字油田建设内容的必然联系,我们不能把它割裂、撕开、独立了。数字油田从网络工程建起,数字工程、数据工程、信息工程、知识工程到智慧工程,一步一个台阶,不能越界,可以交叉建设,但不可能超越建设。例如,我们没有建设网络工程,就开发应用系统,那就是一个一个孤立的单机版应用软件,是没有前途的。

如果我们希望针对自身的特点,与众不同地建设,那就选择一个主题建设,前提条件是必须在数字油田大的框架下。例如,长庆油田的数字化管理建设,就是数字油田大的框架下的典型代表 ———数字化管理主题建设,建设很成功。

数字油田建设策略既有大策略,又有小策略。大策略是大政方针,这个不能乱,要做到主体能动性与客体必然性的高度统一。人所特有的方法系统,不仅是人的直觉能动性的一般标志,而且还是人的主观能动性的最高标志。主、客观高度统一的本质是实现正确地反映主体、客体以及主、客体之间的本质特征与发展的规律性。

策略还具有层次有机性与功能互补性的高度统一。所有系统都是多层次的,系统方法论要求这些多层次一定是有机联系的,不能割裂。同时,所有层次要素的功能是相互补充的、合力的。数字油田就是一个大系统,层次多,功能多。数字油田建设的最终结果一定是一个高度统一的整体,层次之间的高度统一和有机联系、功能之间的高度统一和有机联系、层次与功能之间高度的统一和有机联系,只有这样才可以建成一个完美的数字油田。

在数字油田建设中就是要坚持按照主体能动性与客体必然性的高度统一、层次有机性与功能互补性的高度统一,确立大政方针,即我们的建设规划和年度计划,还有平台总体设计,甚至于将来解决方案中要采取的措施等。

小策略,也不能忽略,它可以带来大的效益,如建设的速度与效果。这个 主要体现在我们的数据建设、系统建设等。“建设上有系统,使用上无系统 ”就是一个策略,是系统建设,甚至于平台建设的策略。这一策略有难度,但却是一个很有价值的策略。

数字油田建设的策略在长安大学数字油田研究所编制的 “数字油田建设总图”(见附录图 A2.1)中的左侧给予的全是方法、技术与策略,在建设的不同阶段,都有相应的策略可供选择。如我们提供的:“以引进为主,自主研发为辅”; “以自主研发为主,以引进为辅 ”等都是策略。我们必须要高度地重视方针和策略,这是非常重要的一个问题。

3.数据油田建设的方法体系

数字油田建设的目的方向、途径和策略等构成了数字油田建设的方法体系,在这个体系中还有技术、程序和工具等,这里不一一叙述了,但由它们共同组成的方法体系,是我们数字油田建设过程中一定要遵循和采用的方法,这也是我们数字油田建设的方法论体系。

数字油田的方法体系保障数字油田沿着正确的方向,经过良好的途径,实现数字油田建设的真正目的。

11.3 数字油田建设发展趋势


有专家认为,我国石油发展史是一部科技发展史。到了21世纪末,是否也会有学者可以增写为:我国石油的发展史就是一部数字油田发展史。数字油田将会伴随石油企业发展的全过程。

新中国成立时,原油产量仅有12万吨,现在产量已达1.8亿多吨,翻了1500倍,其中科技的作用是主要的力量。将来还会补上一句:其中数字油田的作用也是主要的力量。

数字油田发展到今天,一定会坚定地走下去,怎样走?走到哪?如何走?大家都很关心。这就是今天我们要做的一件事,预测一下我国数字油田的发展趋势。

11. 3. 1 数字油田趋势分析

数字油田趋势分析要建立在我们前面分析叙述的基础上,然后根据现在的数字油田建设与发展走向,判断出未来数字油田的发展趋势。

1.数字油田发展,内因是关键,外因是条件

我国数字油田发展、建设的动因是多方面的。由于国内油田与国外石油公司对数字油田有着完全不同的理念,所以,我国数字油田发展之快有着深层次的原因。

事物发展变化必须具备两个条件:内因和外因。按照内因是关键,外因是条件的哲学观点,我们站在哲学的层面上看,数字油田本身内涵使得数字油田得到人们的认可;站在技术的角度看,数字油田的高科技含量使其建设推进得很快;站在油田企业需要的方面看,数字油田的先进性决定它走得更远。

2.数字油田的内因与外因

这样看,我们需要知道数字油田的内因和外因是什么?

2006年,我们在研究数字油田的演化过程时,认为推动数字油田演化有两个动力:原动力和推动力。原动力是采收率;推动力是全球化和 IT业界。同时认为数字油田又是石油信息化的引擎,数字油田拉动油田企业信息化的快速发展。数字油田演化过程如图11.1所示。

图11.1是研究数字油田演化过程的一个示意图,在图左侧有一句话:“增强企业实力,提升企业国际竞争力”,这是数字油田最初的思想。这是当时大家最爱说,也是说得最多的一句话。图11.1的上下方是数字油田演化过程中出现的事件或者是国际、国内信息化、数字化的基本动态过程事件。图的右侧是从数字油田到智能油田、智慧的油田,这是数字油田从出现到发展的结果。关键是中间这个有箭头指向的过程。在全球化这样的大背景下,数字油田被提出来了,并且在两个动力推动下发展到数字化、智能化,直至智慧的油田。图11.1中其余的都是数字油田需要建设的内容。

我们依据这样一个思想,可以看出数字油田的内因是油田企业的需求导向,就也是原动力,表现在油田的目的性上是提高采收率。这是最为直接和关键的


图11.1 数字油田演化过程示意图

一个内在因素。按照哲学的观点,内因是事物变化发展的内在根据,是指事物内部矛盾对立双方的相互作用和斗争。内因是事物存在的基础,是一事物区别于他事物的内在本质,是事物运动的源泉和动力,它规定着事物运动和发展的基本趋势。所以,我们研究数字油田的内因除了油田企业的业务需求导向外,还有就是数字油田的内生结构性和目的效果一致性,这也是数字油田的基本内因。

在图11.1中的推动力是指全球化的趋势和信息技术的快速发展,这是数字油田主要的外因。数字化、数字油田都是在这样的大背景下产生的,也是在这样的条件下发展的,从哲学的观点看外因是条件,没有这样的条件也就没有数字化和数字油田的建设与发展。

3.内因外因作用的结果

数字油田是一个开放的巨大的系统,它包含着油田业务的所有方面,勘探开发、生产、集输和经营管理,构成了一个大系统。数字油田要把数据流、信息流、业务流融合在一起形成一个整体,在一个整体中完美地运行,为油田主营业务技术服务。但是,任何事物都存在矛盾斗争,数字油田包含这样多的

事件在中间,要解决它们之间的协调一致,就要全面地解决它们之间在事件和空间中的关系,要抓主要矛盾。数据是数字油田的核心,在整个数字油田建设中,数据是数字油田的主要矛盾。数据在数字油田中起着穿针引线的作用,数据与数字油田中很多的事件在矛盾中斗争,在斗争中统一,推进数字油田的建设与发展。这是数字油田内因关系,也是纠结数字油田建设者们的一个心病。

数字油田是一个技术含量很高的平台,是为油田企业快速发展作技术支持的科学技术。它主要体现在数字化的现代技术理念和现代技术平台上,在这个现代技术平台上整合了更多的现代先进技术,形成整体优势为油田企业技术服务。在很多人看来,数字油田就像一个理念,像一个管理方法,其实,大家都忽视了数字油田强大的整合功能。数字油田是现代高科技的集合体,整合了当代最先进的科学技术与科学思想和理念,这在其他一般的现代事件中是很少见的。将最先进和最现代的高科技技术整合好了就能形成合力,推进油田快速发展。但是,整合技术与整合后的结构构成内生结构性,这个结构一定是有机的、自然的,不能是生硬的,这就是数字油田内因的一个基本动因。在整合中内生结构出现不一致性就会形成矛盾,阻碍数字油田的发展。

数字油田建设的最终结果要和人们心目中期盼的那种目标是一致的,这就是效果。目的和效果一致性是数字油田的又一个内因。在数字油田之初,人们宣传数字油田最多的一句话是 “提升油田企业的管理水平和国际竞争力”,这其实是数字油田的一面,但是,数字油田的管理作用是毫不夸张的事实。而且数字化管理的作用非常强大,远远超出了原来人们认识的那么一点点管理作用。如 “听数字指挥,用数字说话”,这是前所未有,也是挖掘出数字油田的高科技含量的管理功能的动因之一。目的和效果一致了,就出现了建设的效果,人们就会加快建设,加大力度建设,从而推动数字油田的发展。

由此可见,数字油田本身的内在因素是数字油田发展的主导因素,全球化与信息技术的快速发展,包括数字油田在国际、国内和企业技术环境条件是外在因素,内因决定外因,内因是关键,外因是条件,数字油田的这些因素导致其具有很强的生命力,这是数字油田发展的主要原因。

11. 3. 2 数字油田发展中的问题

数字油田在发展,我国的数字油田在快速地发展。当然,在发展中还存在 很多问题,而且这些问题其实还很严重,应该引起我们足够的重视。

数字油田发展不均衡。数字油田发展得并不均衡,尽管数字油田建设有10年之久了,数字油田在一些油田企业中的建设速度之快,数量之大,都令人称奇,但是,即使在同一个集团公司各企业的情况也不同,有些差距还很大。

从总的情况看,在集团公司排名靠前的油田分公司建设得比较好,在一些新型油田企业建设得也比较好。而产量递减比较快,衰退型的油田,一般建建停停,连续性不够。带来问题的主要原因有两点: ①这与油田企业的实力有一定的关系,但是,关键还是与油田企业领导的认识水平和油田人的观念、理念有很大的关系。 ②中国 “四架马车 ”建设差距也很大,主要表现在投资、建设理念和速度上。

数字油田建设不完全性。数字油田建设不完全是指没有把一个项目很彻底地推行完,就是完整性不够。我们一些油田搞了一个主题建设,带了一个头,创了一个先机,轰轰烈烈地搞了一个大场面。参观的人很多,学习的人很多,其实只作了一点先导性的实验,根本没有把这个项目或者工程彻底推行,留下很多的问题,甚至出现难以收拾的摊子。 ①数字化井场建设,轰动一时,一般性技术很成熟,安装容易。但各种队伍齐上阵,技术水平参差不齐,造成很多后患。因为,深层次的技术问题根本没有得以解决,维护问题非常多,维护费用有可能大大高于安装费用,总的成本未必比人工成本低。 ②由于体制问题,领导更换比较频繁。换一人一个想法,导致工程不连续,数字油田建设不能依据数字油田建设的规律,出现前人建设,后人推倒的现象。其实,无论领导怎样换,数字油田建设还是应一步一步连续向前走,这个目前仍未做到。 ③各大油田都在强调 “五统一 ”原则,其实在建过程很难做到,由于认识和领导更换,使得建设中系统不连续,解决了信息孤岛,又出现 “系统孤岛”。

“支线效应”。在数字油田建设中有一个 “前方一公里 ”和 “最后一公里 ”问题,前者是油气集输管网问题,后者是网络、通信问题。“支线效应 ”就是坐飞机从主干线到支线,支线飞机受制于主干线飞机到达与否。主干线飞机到不了,支线飞机就只能一推再推地晚点,这就出现一个 “延迟效应”。飞机运输是远程最快、最舒服的运输工具,但是,现在机场越建越多,飞机越来越多,延迟、延迟、再延迟,越来越让人感到没有优越感了。我们在数

字油田建设中如何避免这种支线效应和延迟效应,值得研究和注意。

平台建设,“一键式 ”操作技术。网购有一句话:“一点秒杀,漫长等待”,这也是一个效应。网上购物非常便捷,不要跑路,不要花交通费等。但是,漫长地在家等待成了新的问题。数字油田建设会不会出现这样的 “一点秒杀,漫长等待 ”的现象呢?这就产生一个问题,平台是否建得越大越好,越全越好呢?节点越多,环节就越多,过程就越长,等待的时间就越长,我们提倡 “一键式 ”操作,就是傻瓜化,这个实际上是智能化程度很高才能做得到。因此,过程优化,减少节点与按钮,高度智能化目前还做不到。

数字油田在油田,“ N院一中心”,“谁主沉浮”。各大油田都有研究院、勘探院(钻采院)、开发院等,虽然叫法不同,但是,大体上是三个院,勘探院是数据量最大的,研究院是专业数据最精确的,还有设计院、工程院都拥有数据。现在如何解决数据的不唯一问题,遇到了很大的麻烦,信息中心的职能也受到了质疑,办公室下的信息中心更是不能胜任这一艰巨的工作。

数字油田建设与发展中问题还很多,不能不引起我们的忧虑。

11. 3. 3 数字油田的走向

数字油田的发展趋势,是由内因和外因共同作用的发展结果。在内因和外因作用下,数字油田的发展趋势是更高、更快、更深、更宽、更聪明、更安全和更好发展,关键表现在宽度、深度和高度三个方面。

宽度,数字油田建设横向拓展。数字油田包含油田的所有方面:勘探、开发、生产、地面工程、集输储运与经营管理等,数字油田建设不再拘泥于网络、机房和数据库,已拓展到井场数字化管理、云计算、油田物联网与地下三维可视化油藏管理等。其典型代表有长庆油田数字化管理与新疆油田的智能油田。这些我们认为就是数字油田建设的一个主题,但是,这个主题的贡献在于把数字油田在横向上拓宽,是一个很好的建设方法,使得数字油田的内涵更加丰富,外延更加广泛。

深度,数字油田建设纵向深入。主要体现在由一般的数据建设转向数据的应用建设、数据共享转化为信息的共享、数据转为油气资源信息得到更广泛的认同、寻找油气资源的方法技术更加明确。其深度最典型的代表是胜利油田的数字油田关键技术研究。数字油田关键技术的研究对中国乃至世界都是一

个贡献,即从高端入手,从深层次探索数字油田的本质内涵,建立数字油田的

技术体系,这是一个很了不起的贡献。

(3)高度,数字油田必然走向智慧的油田。数字油田需要智能,这里的智能是指自动化水平更高,接近人的应变能力。但是,它毕竟不是人,只是依靠计算机将本来需要人来完成的一些动作完成,而且更加人性化。这些也都是由人设计和制作的,主要是简化和优化环节,是一个技术问题,不要将其扩大化地表述,似乎未来油田连人都不要,这是不可能的。

油田需要智能化,在油井生产过程中,发现油井故障,自动关停或者远程启停;油气集输管网自动检测,发现跑、冒、漏等然后报警等;在系统建设中我们的数据自动检索和提取,平台系统之间的智能化耦合等,这些都需要将数据智能化地关联好,才可以达到智能化。智能化的数字油田为智慧的油田提供基础。

智慧的油田是数字油田+大成智慧的综合体,是用智慧来解决在当前条件下无法解决的难题。可以理解为在数字油田的平台上,加上科学技术人员的智慧,来解决油田重大技术难题。因为数字油田为专家们准备好了一切咨询和技术手段,专家和技术人员只需在数字油田准备好了的图件和辅助决策上作出正确的判断,形成一致的决策意见。这就可以应用数字油田综合研讨厅技术,在未来油田远程诊断与难题研究时都可以在这个研讨厅中会商完成。

这里我们顺便介绍一下钱学森同志的大成智慧思想。大成智慧是钱学森早年提出创建系统学的基本思想之一。钱老认为处理复杂问题的系统工程方法就是 “坚持从定性到定量的综合集成法”,这是从整体上研究和解决问题的方法。随着科学技术的发展,系统工程和系统科学从工程系统走向社会系统,进而提出开放的复杂的理论和处理方法,即以人为主的人机结合的、从定性到定量的综合集成法,这就是大成智慧工程,也就是要集信息技术、知识之大成来解决复杂系统问题。1993年在同钱学敏教授通信中又提出性智、量智的 “大成智慧者,就是要把所有科学家的智慧集成在信息革命时代发挥作用”。因此,数字油田正是钱老所指的 “第五次产业革命(信息革命)”的时代,就是人们利用网络、数据库、计算机、全球通信、多媒体技术,再发挥人的聪明才智,使我们在数字油田平台上完成 “量智 ”的过程,最终形成数字油田+大成智慧=智慧的油田。

通过以上的分析研究,我们认为未来数字油田的发展有三大趋势:

数字油田一定从地上走向地下,这是一个必然趋势;

数字油田一定从数据、信息、业务整合走向数据、信息、业务的融合;

数字油田一定从数字油田走向数字油田+智慧=智慧的油田。 这三大趋势需要五大基点来支持,因此,五大基点是:

数据正常化,即数据的关联整理与深度应用;

油藏数字化与动态管理,即智能油藏;

勘探开发一体化,即多源、异格、多尺度数据同平台技术;

地上地下一体化,即通明油田;

知识与智慧的科学转化。

三大趋势与五大基点支撑,具有很大、很广泛的内涵,需要时间来研究和证明它。在此只作三点说明。

(1) “数字油田一定从地上走向地下,这是一个必然趋势”。这是因为,在油田企业,就是地下决定地上,地下油气资源的丰富程度,决定地面工程的投资与建设,决定油田发展的规模。地下没有油气资源,地上建设得再先进也是没有意义的。所以,在油田企业,往往都是等待勘探完成后,决定地面工程的方案编制,实施地面工程的投资与建设。储量决定产量,产量决定规模和发展速度。数字油田建设和油田企业建设刚刚相反,数字油田一开始就抓住数据不放,将数据建设作为主线来抓,这是对的。同时还在抓地面数字化建设,地理信息系统三维可视化,集成地面工程三维可视化,油井、井场、站、库智能化监测监控,包括正在进行的油田物联网建设都是油田企业的地上建设。根据地下决定地上的观点,数字油田必将走向地下。

(2) “三个一体化 ”是大家一直坚持讲的问题,即勘探开发一体化,地上地下一体化,经营管理一体化。大家觉得这些已经说得太烂了,没有新鲜劲了,也就没有意义了。其实不然,数字油田整合的作用就在于使之成为合力,合力才能给力。数字油田一个最重要的作用就是整合,整合数据、整合业务、整合信息、整合系统等,整合的目的就是优化后发挥优势,从技术上说就是要成为一体化。

地上地下一体化,包括三维可视化,不是炒概念,是一个未来技术问题,它包含地上地下多源、异构、海量数据在同一平台上的应用技术,地下地层真实再现技术,油藏流固耦合与真实储层仿真技术等。可视化是一个挑战,地下 可视化,就是让地下情况不止停留在地质家脑袋里,从一定程度上要解决高分辨率显示的难题,还有以机群为图形驱动引擎技术。针对海量数据的可视化算法集中在数据压缩编码、特征数据提取、基于微机图形卡的加速算法和并行可视化算法等技术,这是个难题。

“一体化 ”的难点不在理念,不在技术,而是在于机制和体制。机制和体制是最难的一件事,大家都觉得很好的事,但是一提到机制与体制大家就放弃了。即使坚持做了,由于难度和反对,最后失败,这是一个现实问题。数字油田 “三个一体化 ”多年来一直停留在口号中,并没有具体实施就被叫烂了,真是可惜。随着数字油田向智慧的油田发展,这些难题也就迎刃而解了。

(3) “三大趋势 ”与 “五大基点 ”是一体的,他们相互依存,相互制约。基点是为趋势作支撑的,趋势是发展过程与目标,这些基点一定是需要具体的实践来支持趋势沿着这个趋势发展。这就是我们前面论述的方法、途径和策略以及哲学层面的内因和外因的联合作用。

在数字油田建设与发展中,“五大基点 ”是关键,趋势是一种预测,趋势需要人们通过建设来实现,它不会自然而然地达到。“五大基点 ”正是我们数字油田未来建设的重点和难点。数字油田建设到今天,一定还是越来越难,不是越来越简单,这就需要我们坚持,坚持就是胜利。

最后我们简单地分析一下当前数字油田建设中的几个走向问题。

(1)数字油田与油田生产实际结合得更加紧密 ———数字化管理(宽度)。主要技术包括井场视频监控技术和抽油机传感器技术,利用无线传输技术将所采集的数据和图像传输到控制中心,实现远程控制、电子巡井、功图计产。

发展趋势是创新,正在走向智能化无线一体化数据采集、无线自组织寻址、太阳能供电,安装、运行走向简约、绿色、环保、节能降耗。

数字化集输管理从大长管线的数字化管理到在线检测建设初见成效,目前,已经开始关注 “前方一公里 ” ———油田井区集输管网数字化管理。数字化集输管理将采用多种新兴技术联合,如 skyline技术+ SACAD技术结合远程在线管理与控制。同时,利用遥感卫星数据处理判定大长管线渗漏等技术将会在数字油田中得到发展和应用。

(2)油田智能化建设使油田走向物联网时代 ———感知油田(宽度)。主要技术包括传感技术+物联网技术、无线自组织寻址技术、无线传输技术和太阳能 供电技术等。智能化建设技术是一个体系,将形成油田 “感知 ”的世界,为油田生产和技术服务。

发展趋势是智能化建设将成为数字油田的重要组成部分和必然趋势。集中在数据采集、传输和运行过程的智能化,也包含系统建设中数据提取智能化和系统之间智能化。因此,智能化表现在油田生产过程中自动化程度更高,而油田物联网将油田数字化技术、智能技术结合到一起,使数字油田建设显得更加有意义。

“感知 ”油田,为油田的透明化提供了条件和保障。

数字油田与主营业务融合,实施数据转化信息,为油田主营业务提供支持(深度)。主要技术(包括转化技术)目前还没有得到人们的重视,总认为应用系统就是数字油田最终的结果,其功能就是信息管理,其实这是个误区。数据转化为信息,要靠软件来实现,现在专业软件全是单机版,功能很强大,所以做到无所不能,但要实现跨平台应用,全是障碍,这就导致数字油田建设的路还很长。

发展趋势是现在人们正在努力实现跨平台协同工作机制的研究,这就是数字油田深度发展的趋势。数据的高端应用正在到来。专业软件通过中间件实现协调和协同一致将成为可能。

数字化精细油藏描述(深度)。油藏描述技术+数字油田技术=油藏数字化精细描述,或者智能油藏表征。

主要解决薄差储集层和厚油层的未水洗带问题(正韵律层的顶部),对长期注水开发的厚油层内部结构和薄差储集层分布特征的精细刻画。这在传统的油藏描述中是做不到的,只有数字油田建设与发展到今天才可以做得到,见图11.2。

图11.2是一幅典型的经过精细描述的技术成果。经过精细刻画发现薄差储集层和厚油层的未水洗带(正韵律层的顶部),对长期注水开发的厚油层内部结构和薄差储集层分布特征的精细描述可以发现剩余油。

(5)数字油田从地上必然走向地下 ———油藏管理,建成 “透明油田 ”(深度、高度)。主要技术包括地面三维可视化和油田地面工程数字化管理及三维展示技术,实施二、三维图形联动,地下油气井立体展示,地层接触关系及部分地层构造特征三维展示,四维动态数据集成展示技术。井柱上表示地层及厚度,


图11.2 数字油田油藏精细描述技术

并利用开窗口方式将每口油井现状在线查询。

发展趋势是地上地下三维可视化可对油藏精细表征与管理,地层、储层多方位旋转、切换在三维空间中准确定位,发现未发现的构造体和小砂体,发现剩余油,实施补孔打钻。建立油藏真三维模型与数字模拟流、固耦合,实现油藏动态监测与监控。油田3000 m以下三维可视化,实现 “透明的油田”。

1999年澳大利亚 Gars博士提出 “玻璃地球”。2009年中国国务院总理温家宝指出:“让科技引领中国可持续发展”。我们也要研究 “透明地球”。中国科学院路甬祥院长说:“我们也有透明地球计划”。2010年,巴西要在巴西领海边界建设海洋实验室,2011年,中海油傅成玉总经理说:“我们要建数字海底世界”。可见 “透明地球 ”不是梦,因此,“透明油田 ”也不是梦。

(6)数字油田走向智慧的油田(宽度、深度、高度)。智慧可以传承,前人的智慧变成各种思想方法留下来供后人学习、借鉴,使后人在继承前人思想的 基础上变得更聪明、更智慧。智慧是知识、经验积累的升华,能成为复杂、非常规下解决重大难题的办法。

数字油田发展的未来趋势:向建设的高度、宽度、深度发展,与主营业务融合,发挥人的聪明才智,形成智慧的油田。

总的来看,数字油田能持续这么长的时间,发展得这么快,这么好,原因主要有以下三点。

第一,从全球看,信息技术作为未来主力技术之一在油田已形成共识。从我国经济发展阶段看,目前还处于世界经济的中下层,工业正在实现向后工业转型,而转型过程中对技术创新需求增强了,这就需要对密集型劳动支撑的经济结构进行调整,期望从业人员更多地用脑力为企业创造价值,而信息化恰恰是不二的选择。从油田发展来看,勘探开发难度不断加大,石油工业再次腾飞的期望值非常高,借用信息化手段推动油田企业一体化、精细化管理日益迫切,因此,管理决策者都想把信息化作为一个抓手,打造一个新的企业运作和管理模式。数字油田作为一个新生事物是最好的选择。

第二,数字油田向高、向宽、向深发展是必然的,虽然,随着信息技术创新与社会的进步,还会出现新的技术,但目前还是无法替代它的作用和贡献。由于油田本身就是一个基于计算机进行数据处理、解释、研究油田专业问题。随着信息技术的发展,信息渗透到生产、经营、管理中产生的效果更好,因而,数字油田一定会持续发展。

第三,数字油田发展迫切需要中国自己的硬件核心技术与平台关键技术。中国 IT企业还处在初级阶段,计算机硬件核心技术都是国外的,软件开发多数以项目为主,自主产品商业化程度低。在物联网建设推动下,油田现场自控网和计算机网集成整合可能是一个方向,在产业上可能会更注重基于互联网的智能传感器发展。在软件上,平台技术将走向前台,深度发展。

数字油田发展态势基本明朗,数字油田发展趋势基本定向,现在需要我们抓住机遇,坚持不懈,数字油田建设一定会走向美好的明天。

11.4 数字油田面临的难题与应对的措施

数字油田发展趋势,我们还不能定量化地研究,给出结果,但是,我们可

以预见到数字油田建设中将要遇到的难题。与此同时,我们也需要坚持做好几件事。

11. 4. 1 数字油田面临的难题

数字油田建设到今天,发展中仍面临很多难题,构成一道一道坎。这里对主要的五大难题简述之。

思想解放的难题。数字油田经过十多年的建设,基础建设初具规模,数据建设初步达到预期,应用系统建设初步完成,满足了无纸化办公和计算机管理的需要。这些成就使得油田企业数据共享、信息共享的愿景得以初步实现,需求的满足会使人们的思想禁锢和停止不前,或者不知道下一步该做什么。这其实是一个坎。由于我们的思想认识还停留在之前的那种数字油田的概念上,这就成为我们未来数字油田建设的桎梏。所以,我们要清醒地认识到数字油田建设的任务仅仅过半,需要走的路还很长,而且下一步建设的任务更加艰巨。因此,现在需要进一步解放思想,突破前人,超越自我,这就是我们面临的新一轮的思想大解放的难题,这一次的思想大解放恐怕要比十年前或者数字油田建设过程中更难。

数字油田建设的难题。数字油田建设是有规律可循的,必须按规律建设。但是,在实现了当前已有的建设,已经满足了人们的需要后,数字油田建设走在了何去何从的岔路口上,很多油田企业面临着下一步走向哪里的重大难题。数字油田建设完成了基础工程建设、数字工程建设和数据工程建设,仅仅可以说是任务过半,路程过半。其实,数字油田在后面的建设难度更大,任务更艰巨,随之而来的难题更多。

数据存储与应用的难题。数据入库实现数据的计算机管理,其实远没有完成数字油田的最终要求。因为,数据还在海量地增长,我们的机房越建越大,超大的机房和同水平、同规模的异地备份数据设备购置与设施建设也越来越大。在未来,我们虽然数字化了,但是机房越建越大要比当年的资料室规模大得多,数据难以寻找堪比当年的档案盒资料难找一样。电子数据寻找的劳动量将会大大超越纸质档案寻找的劳动量。由于我们当前的数据数字化管理之前对数据的整理不够,数据关联性整理不够导致未来的数据更难寻找。所以,未来在解决不断建设超大规模的机房和备份条件下寻找数据成了一大难题,寻找

关联数据将是更大的难题。

数据转化为信息的技术难题。数据一定要转化成信息,才能使数据有价值和信息增值,否则,数据存储的作用没有得到很好的发挥。未来油田企业更多地追求对油藏的精细化管理和对油藏的动态监控。对多源、异构和多尺度的数据挖掘,转化应用的智能化技术更加迫切。但是,现在还没有这样的配套技术,这些技术由谁来主持完成,在什么样的思想指导下,用什么样的先进技术来完成都将成为难题。更为重要的是数字油田建设后使得人的操作能力退化,有很多国外学者认为信息化使人的大脑严重退化,人们不断地追求快捷、简单、 “一键式”,数据转化过程的复杂性和 “一键式 ”操作技术难以实现的矛盾,使得实现技术更加有难度。

国际金融形势动荡的难题。美债、欧债危机不断,地区性战争频发,拥有石油的国家动荡不安。国际金融秩序受到严峻的挑战,因此,最为艰难的时刻才刚刚到来。数字油田由于走完了 IT技术成熟的建设时期,新的技术正在开发,更高、更难的技术还没有成熟,甚至没有出现,所以,新的建设投资才刚刚启动。严峻的国际政治经济形势,将会严重地影响到集团公司的投资趋向,数字油田将要面临严峻的投资形势。

数字油田在未来建设中的难题会更多,还有更加深层次的问题,但这五个方面的难题将是当前的主要难题,构成五个坎,我们必须跨越它。

11. 4. 2 应对的措施

面对数字油田建设将遇到的难题,未来我国数字油田建设将要做以下几件事。

完善基础,固本强基。十多年的数字油田建设已经取得了重大成就,但是,由于思想认识、技术与经费等的局限性,在我们进行数字油田建设过程中还有很多地方不完善、不到位,有遗憾。在初步取得成就,完成了阶段性的目标任务后,要利用一定的时间加强完善,扎扎实实地打好基础,不但要保护已有的成就,还要在这个基础上完善得更好,做到固本强基。

理论建设,开拓创新。数字油田理论研究和建设一直比较薄弱,加大对数字油田理论研究和理论体系的建设迫在眉睫。因为,没有正确的理论,就没有正确的实践。在未来的数字油田建设中更加需要理论,数字油田理论确定

数字油田建设的方向。因此,从现在起需要求真务实,开拓创新,加快对数字油田的理论研究和理论体系建设,以推动数字油田建设与健康发展。

技术研发,寻求突破。随着数字油田建设的深入发展,其建设的难度越来越大,对数字油田建设的技术需求也越来越高。当前,人们对数字油田的期望更高,原有的各种技术很难满足人们的期望和数字油田建设的需要,实现对数字油田技术的研发与创新越来越迫切。在数字油田理论指导下,不断对数字油田技术进行研发,只有在研发的过程中才能获得技术的突破与创新。

标准建设,评估定级。数字油田建设关键要有很好的标准体系,目前的数字油田标准都是信息技术与一般的企业级的数据、应用系统的编码标准。未来更加渴望有国家标准,有了国家标准才能走向世界,才可以对数字油田评估定级。加快数字油田的国家标准化建设,完善数字油田的标准体系,实施数字油田评估定级,有利于我国数字油田创新发展和走向世界。这是在数字油田建设过程中必须要走的一步。

培养人才,科学发展。数字油田能否成为学科,还是一个问题,但是采取什么样的方式加快培养数字化的员工和数字化建设与管理的人才,已迫在眉睫。我们呼吁各大石油院校都应积极努力,设立与传统专业融合的数字化新学科专业很有必要,未来的油田企业人才一定是具有数字化技术的专业化的人才。没有持续的数字化人才培养,数字油田就很难快速发展、科学发展和可持续发展。

11.5 小  结


数字油田发展趋势研究对于数字油田建设的未来发展十分重要,通过研究可以回答人们在数字油田建设的过程中思考数字油田的未来是什么的问题。

数字油田发展趋势是一个非常重要的研究课题,集中体现在对数字油田未来走向的把握。因此,在研究数字油田趋势的过程中,首先要研究数字油田建设的方法论和数字油田的内因外因及其关系。

数字油田的方法论集中解决了数字油田是 “做什么 ”的问题,这是解决数字油田未来走向的关键问题。因此,经过讨论,认为数字油田的未来一定是解决油田企业寻找更多的油气资源,提高采收率和延长油田企业生命周期的

大问题。这是数字油田的真正使命。

数字油田内因集中体现在业务需求导向、数字油田内生结构性和数字油田的目的效果一致性上,数字油田的外因集中体现在全球化和信息技术的发展与成熟。内因是关键,外因是条件,数字油田之所以发展得这样快,是内因和外因共同作用的结果。

数字油田发展趋势简单地说是向着更高、更宽、更深的方向发展,严格地讲是按照数字油田的方法论,遵循数字油田的基本规律,按照 “三大趋势 ”与 “五大基点 ”的数字油田规律发展,这个趋势无人能够阻挡。

“透明的油田 ”和 “智慧的油田”,这是历史的必然。但是,数字油田建设将会遇到 “五大难题”,同时,数字油田需要做好 “五件事”。数字油田的前景是美好的。

数字油田发展趋势的分析一定要给出数字油田今后一段内的走向。我们认为,数字油田的发展趋势可能会出现三个重要转向:数字油田的数据建设仍将继续,但将转向对数据的关联整理与深度应用;数字油田的整体建设将从地上转向地下,智能油藏将会成为重点;数字油田转向知识、智慧的油田,知识油田开始受关注。相关研究得出的结论是每一个转向都会催生一系列的新技术,带来技术、方法、业务的创新与变革,使得油田企业更加有活力。


数字油田战略


战略,是指作战谋略。战略,从作战谋略引入经济、社会后就有投资战略、科研战略、人才战略等战略问题。战略的特征具有统领性、全局性、方向性、预见性、谋略性和对抗性,其中还包括谋略、方案和对策,可以左右战争的胜败与事物的成败。

数字油田是油田企业信息化建设的一个最大战略,多年来,一直作为油田企业信息化建设规划的目标。在 “十五 ”计划中就有油田企业将数字油田定为: “到十五末建成数字油田”,在制定 “十一五”、 “十二五 ”规划中仍然有企业把建成数字油田作为战略目标。

我们将数字油田作为战略来讨论,旨在揭示数字油田战略本质特征与规律,同时,希望站在国家层面上考量数字油田未来在信息化建设中的作用和地位。

12.1 数字油田战略格局及发展战略


不同的国家有着不同的国情,不同的油田企业也有不同的油田特征。在我国,数字油田建设一定是具有中国特色的数字油田,基本依据是坚持科学发展观,走可持续发展之路。因此,数字油田建设一定要坚持科学发展观,科学建设,为油田企业寻找更多油气资源作技术支持,以延长油田的生命周期。同时,一定要统筹兼顾,满足各个油田特征需要,为油田可持续发展作出贡献。这是数字油田最基本的战略原则。

12. 1. 1 数字油田的建设格局

我国油田企业分为四大石油集团公司,下属约20多个油田分公司,不确定的原因是油田企业分公司在不断地重组,这些油田分公司和集团公司在某种程

度上都是数字油田建设的主体。但是,我们站在全局看,我国数字油田建设是 “四架马车 ”格局。

“四架马车 ”是指中国石油天然气集团公司(简称中石油)、中国石油化工集团公司(简称中石化)、中国海洋石油总公司(简称中海油),还有注册在延安市的陕西延长石油(集团)有限责任公司(简称延长油田)。前三者为国家石油企业,通称为国企或者央企。后者是地方企业,也是唯一一个除三大央企石油集团外具有石油开采权的地方企业。这四大石油集团公司构成了中国石油勘探开发的主力军,每年为我国生产油气1.8亿吨左右,为国民经济建设与发展作出了巨大的贡献。在数字油田建设中,构成了 “四架马车 ”的格局。

用 “四架马车 ”作比喻,主要是可以形象地表达四大企业数字油田建设的特点。由于在之前多章中都对四大企业数字油田建设作了描述,这里不再重复,但需要把 “四架马车 ”格局的基本特征作以说明。

中石油、中石化在数字油田建设中齐头并进,对数字油田具有各自的理解和认识,也走着各自不同的建设道路。起点高、动作快、场面大是中石油的基本特征。按照 A、 B、 C、 D~ G的设计思想基本上是引入国外或者借鉴了 ERP的建设思想,大手笔地走着一个张扬的建设路线,成为中国数字油田建设的 “大一统 ”的代表,即在中石油所有分公司内部,按照统一标准建设的大系统。中石化基本走着内敛、不张扬、以 “数据中心 ”建设为目标、以自主建设为主、适当引进为辅的建设道路。数据整理和数据应用是中石化的基本特征,坚持国家级的高端研究,具有很好的氛围。

中海油是针对海上作业的基本特征而建设适合于自己特点的数字油田,在集团化的数据建设条件下,对海上平台可以大规模地引进或者自建最先进的自动化系统。这是因为海上数字化具有超大的难度和需求。

第四架马车延长油田具有非常特殊的地位,在很小的矿权和超低渗透油藏的条件下,顽强地生存了100多年。延长油田在1998年突破100万吨原油产量,在改革开放后20年原油生产突飞猛进地突破1000万吨,创造了 “延长模式”。数字油田建设起步晚、动作慢,但具有后发优势。目前正在蓄势待发,前途无量。

12. 1. 2 从格局看战略

“四架马车 ”格局从正面看,具有百花齐放、争奇斗艳的好处。经对比研究,“四架马车 ”在数字油田建设上具有共同的一些特点。

十分重视基础建设。各大石油集团公司都建有超大的机房,在机房设计、建设上都具有很强的战略性,有的集团公司分为东北区、西北区、东南区等,有的分为中心区和外围区等,有的分为 “两地三中心 ”等,十分重视数据管理和长远的战略性和安防性。

十分重视数据的获取。各大石油集团公司在集团内部加大基础数据建设,采取各种有效措施,实施数据源点采集、数据流转、数据管理和数据监控,把油田数据作为油田企业的资产和资源管理。

十分重视数据集成与应用。数据是对客观原始事实的描述,是构成信息和知识的材料。油田信息是根据数据按有意义(目的)的关联排列的结果显示或者制造出的油气在哪里的信息。数据承载着信息,信息要经过对数据的处理才能得到。因此,油田企业在数据建设中都为数据集成、数据的有效应用不遗余力。

十分重视从地上走向地下的数据建设。在完成了基础建设和完善了数据的整理、关联、应用之后,各大石油集团公司都在关注地下,即井下、地层、油藏的数据建设和信息的捕捉。地下数据是一个复合体,对地下的重视要注意其动态变化的过程,监测油井产量和利用地面先进技术对温度、压力、动液面、流体变化的动态监测是有效的办法,各大集团在完成了地面的数字油田建设后将目光开始移向地下。

十分重视数据与信息的增值。油田数据具有可复用性,每个专业领域或者不同的专业人员,对同样的数据站的角度不同,对数据的利用不一样。尤其是后人对前人使用的数据完全有着复用性,并且利用了新数据的补充后得出更新的结论,获得更大的成果,显示出其增值性。“四架马车 ”在数字油田建设中都十分重视实现数据转化为信息,实现数据、信息的增值。

以上这些是我国数字油田建设 “四架马车 ”所表现出的共同特征,从这些特征中看出我国数字油田的战略意义。其战略性表现在以下三方面。

1.发现油田企业自身高效与可持续发展的机遇

我国的石油天然气勘探、开发已经进入了二次创业的关键时期,在油气勘探方面,大量的易寻找、易开发的油气资源基本找到,开发了。目前已经进入向埋藏更深、更隐蔽、更难找的油气资源进展,难度更大。在油气开发方面,剩余油普遍存在于复杂的 “生、储、盖”环境条件下,高含水、超低渗透成开发的难题,超稠油、差薄层是开发的目标。据学者对国际跨国公司上游投资结构与储量替代率关系的分析研究(徐腾、邓景澜,2010),研究的时间跨度为1999~2009年,研究的范围有埃克森美孚、 BP、道达尔、雪佛龙、康菲等国际知名大公司,研究的结果是储量替代后大于100%。

有学者从储量复算、储量均衡、扩边新发现和提高采收率几个方面,通过对四大跨国石油公司新增储量构成的剖析发现,储量复算、扩边及勘探发现是新增储量的主体。从5年平均程度看,扩边及勘探发现占新增储量的比例要比储量复算大。而提高采收率,除了 BP公司外,其他公司提高采收率的比例很低,其他几乎微乎其微。因此,可以看出石油上游公司勘探开发的难度。

在油气加工方面,随着原油价格的不断波动与迅速的攀升,石化企业生产成本不断上涨,成品油价的升幅与老百姓生活的承受能力构成了一对矛盾。1990~2009年世界油气、煤价格变化,给人很多的思考。

据学者研究,1990年以来,世界油、气、煤价格呈现前稳后升的态势。2002年以后在油价持续大幅上涨的带动下,气、煤价格大幅上升。尽管在1998年和2009年前后出现了两次下降,但是,“未来油价将继续引领能源价格的上涨”(龙延兴,2010)是个趋势,我国是世界能源消费大国,应积极应对国际、国内能源市场变化。

面对国际、国内油气资源勘探开发难度的加大,我国四大石油石化集团均已进入国际市场,并走到了国际竞争的前沿,承受着日益加大的来自国际石油竞争的压力,在国际上唯一优势是低成本和现代科学技术水平。数字油田建设对提高我国石油石化公司油气勘探开发与加工能力以及降低管理成本、提升决策水平、降低经营投资风险具有十分重要的战略性意义,数字油田是各大石油公司走出去战略,同国际石油公司竞争的重要条件,对此,不能小看数字油田建设的重要性和战略性。

所以,数字油田的建设就是为了支持油田企业自身的高效和可持续发展及走出去的重要战略,为其寻找更多的机遇提供条件。

2.数字油田建设是国家信息化建设在行业信息化中的特色与典型代表

石油化工行业在我国经济发展中占有极其重要的地位,其发展水平直接影响着国情民生,影响着与其关联的下游行业,如物流、医药、轻工、汽车等许多企业的发展。

据学者研究我国石油化工行业发展与增长建设直接影响着 GDP,对2000~2007年的相关数据分析显示,石油化工行业产值的平均年增长率为16.11%,高于我国 GDP的平均增长。在2000年和2001年,行业的增长幅度还远远达不到 GDP的增长速度,从2002年以后突飞猛进地增长,“十五 ”以来,行业产值增幅远远高于 GDP的增幅,见表12.1。

表 12.1 我国石油石化行业增长率与 GDP速度对照表

2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年

工业总产量/万吨1350013812150291840324666337624260251900

行业增长率/%—2.318.8122.4534.0336.8826.1821.83

GDP增长率/%8.07.38.09.19.59.910.711.5

  资料来源:枟石油石化物联网枠2011年5月 “石油和化工信息化情况”,内部资料。

据分析,增幅较大的原因是多方面的,但主要原因来自国家基础建设投资较大,推动相关行业对石油加工产品的需求快速增长,从而也可以看出石油化工对国家 GDP增长的贡献率。

我国石油化工的快速发展吸引了国际大公司的眼球和注意力,据报道, BP公司与我国中石化的上海赛科项目,法国道达尔与中石化的合作等,都促进了石油化工行业总资产的提高,石油化工企业向规模化、上下游一体化方向发展。石油化工行业的业务快速发展,规模不断扩大,“走出去 ”在国际舞台上占有席位,促使石油化工行业的信息化建设快速发展。

石油石化是我国信息化建设最早的企业之一,从 “十五 ”开始,我国四大石油集团公司相继编制了信息化建设规划和以 ERP为代表的推行工作。例如,2001年的 “能源一号网”,面向整个能源行业协同交易平台的电子商务业务,将 能源企业与银行业联系到一起,提供了广泛的电子商务功能与服务,实现网上实时交易,使用电子商务与所革新的交易方式获得显著的经济效果。据统计,2001~2005年,五年累计实现的电子交易额超过960亿元,累计节约资金超过35亿元,降低成本平均达到5%左右。

面对经济全球化和我国加入 WTO的挑战以及国际业务的需求,中石化、中石油、中海油相继推行 ERP系统,包含了财务管理、分销管理、生产管理、库存管理等方面业务。 ERP是一个大型集成综合管理信息系统,通过对 ERP的推行,借助 ERP管理功能可以全面提升企业的管理水平,增强企业的核心竞争力。中石化率先在集团内部推行,2000年就完成了枟中国石化 ERP系统关系规划枠,2001年在镇海炼化、仪征化纤、江苏石油、天津石化等石油企业试点,2003年全面扩广,至2010年100%的企业上线达标,这是国际水准结合中国国情的石化行业信息化建设的典型,采用统一规划,由点到面,逐步展开的集团化实施策略的成功案例。

随着石油化工信息化建设规划的全面实施,数字油田在四大集团公司也在快速推进,数字油田建设成为快速推进石油化工企业,尤其是油田企业信息化建设。数字油田全新的概念和以数据建设为中心、数据与信息共享的理念,在油田企业全面推开,数字油田建设加快了石油化工行业信息化的进程。石油化工行业信息化发展又促进了数字油田的建设。从而使我国数字油田成为国家行业信息化建设的特色与代表。

我国数字油田建设所表现出的中国特色比较明显,数字油田是国家行业信息化建设的奇葩和典型代表。

3.数字油田自身的战略意义远远大于其功能与作用

多年来,人们对建设数字油田的关注点始终放在数字油田能做什么,怎么做的问题上,也就是对数字油田的功能与作用十分重视。数字油田在以勘探开发为主营业务的油气生产的上游企业,就是一个信息化、数字化建设的战略目标,其战略性表现在两方面。

油田企业的发展需要阶段性和长远目标,油田企业在编制规划中是以建成数字油田作为重要目标,这是数字油田具有先进性和战略性的具体表现。

数字油田的战略性表现在包容了油田企业对信息化、数字化的全面需求和知识、智慧服务,数字油田的包容性、全面性和前瞻性具有战略性。数据、信息增值使得数字油田更具价值。信息化提供技术服务增值是数字油田一大特征,据长庆油田2006年统计,合同管理累计4.3万份,金额463.5亿元,每天动向量1000~3000人次,网上合同流转节约成本在500万元以上,电子商务累计网上成交67.5亿元,每年有效降低采购成本0.58亿元 ①。油田企业信息化增值的方法是 “数据挖掘”,就是利用数据挖掘技术,从大型数据库或数据仓库中寻找有价值的业务信息,也就是从数据中寻找有用的数据;还有利用新的技术、新的方法对数据重新组合,研究得出新的结果。

信息增值是走着一条数据 —信息 —知识 —智慧的路线,数据承载着信息,就是数据包含着大量的信息,需要人去挖掘,信息是通过对数据处理后判读出的有价值事物的特征。有价值信息和实践经验构成的结果,就会成为知识,智慧是来源于长期对事物数据、信息、知识学习研究后,在实践中应用 —实践 —再应用,从而装在专家和工程技术人员大脑中的那些理性的点子。所以,数字油田建设为智慧的人准备好了一切,数据、方法、技术和知识,数字油田+智慧,可以解决油田企业勘探开发中的难题,达到信息的增值。

数字油田将数据、信息、业务融为一体,需要一个长期的建设过程,是一个长期的战略性的目标,不可能一蹴而就,同步地完成数据建设,信息建设、业务流程改造是阶段性的目标。因此,数字油田本身就是一个具有战略性意义的目标。

大庆油田提出数字油田后,历年油田的战略非常理性与智慧。大庆油田已经有50多年历史,油气产量5000万吨稳产达到27年之久,这本身就是一个奇迹。经过这么多年的努力,在高含水时期稳产在4000万吨长达十多年,又创造了奇迹,现在大庆正在昂首迈向百年。我们认为把百年作为企业奋斗的目标是完全可能的,大战略中提出数字油田伴随大庆油田推进百年,也是一个奋斗目标和战略,这是对全体大庆人的鼓舞,也是对石油行业人乃至全国人民的鼓舞。

数字油田不是一成不变的固化物,它一定是伴随着时代的变化、社会的进

①见高玉龙枟着力打造 “数字油田”枠,陕西省行业信息化交流,2006年9月。

步、油田企业的发展而在不断地演化、进化与发展的。因此,当数字油田在一段时期被大家叫得不新鲜了,很可能出现一个新的名词替代它,但是,无论怎样改换名词,数字油田就是数字油田,数字油田在发展中更新,在更新中前进,油田全面数字化是最大的目标和战略,将会永远地伴随着油田的成长与发展,数字油田为延长油田生命周期发挥着最重要的作用。

12. 1. 3 数字油田发展战略

在本书中的其他章节到处都散见于数字油田的机遇、挑战和目标、趋势研究中的内容,那么,为什么还要在这里专设一章和一节论述数字油田发展的战略呢?我们认为专门论述数字油田的发展战略很重要,虽然现在受历史条件和认识水平的限制,我们还不能高瞻远瞩,但是,数字油田一定在发展,这是毫无疑义的。

1.数字油田是国家信息化战略在行业中的重要组成部分

国家把信息化作为战略,我们可以在很多资讯中查找到。早在1983年,国家在制定新技术革命对策时,就把信息技术纳入了国家总体科技发展战略规划中。邓小平同志当年也从战略的高度提出 “开发信息资源,服务四化建设 ”(1984年9月)。1986年在制定国家科技863计划时,首次将信息技术列为重点开发的高技术领域。之后在中共中央召开的党的十四届五中全会上,中央提出了 “加快国民经济信息化进程 ”的战略。

1991年,江泽民同志提出 “实现四个现代化,哪一化也离不开信息化”,这是国家领导人首次把信息化与工业化、现代化、科技化等融入到一起的提法。到1993年我国重大信息化工程项目陆续推进,先后有金桥、金卡、金关和金税等 “四金 ”信息化工程建成。

1993年12月,国务院成立由20多个部委共同组成的 “国民经济信息化联席会议”,统一领导与组织全国信息化工作及重点工程建设。1996年4月,联席会议改组为 “国务院信息化工作领导小组”,下设办公室,领导小组主要任务是研究经济和社会信息化的发展战略、方针和政策,拟定国家信息化发展战略总体规划及分阶段实施方案,制定相关的技术标准和应用标准。

国务院信息化工作领导小组先后出台了相关政策性文件,特别是在1997年 召开的全国信息化工作会议上提出了24字方针:“统筹规划,国家主导,统一标准,联合建设,互联互通,资源共享。”从而确立了政府在国家信息化建设中的主导地位和作用。

2000年10月,在中国共产党第十五届中央委员会第五次全体会议通过的枟中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议枠中提出,“以信息化带动工业化,发挥后发优势,实现社会生产力的跨越式发展”。

2002年11月8日,江泽民同志在党的十六大报告中强调;“信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。我国必须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型工业化路子。”

国家信息化自1993年进入探索阶段以来,经历了信息化建设的启动阶段(1993~1997年),展开阶段(1997~2000年10月)和发展阶段,再经过2000~2010年的十年快速发展阶段,出现了前所未有的繁荣与发展。

石油行业是我国信息化建设较早的行业之一,是我国国民经济中最重要的,也是对 GDP贡献最大的行业之一。多年来,石油行业一直处在国民经济贡献的前列。石油行业又是一个产业链很长的行业,从油气采集、油气炼化到销售,跨越了三个领域,石油行业生产优化与管理需求决定着它 “向管理要效益”,实现降低管理成本和提高综合竞争力。石油企业都是大型企业,对于集团化的企业来说,由于企业机构庞大,拥有很多下属机构和二级企业,纵横交错的管理使之难度加大,特别是石油行业以勘探开发为主营业务的上游油气生产企业,在生产过程中具有点多、线长、面广的特征,依靠海量数据处理的勘探业务对信息化的需求更加迫切。根据有关研究机构的监测,石油行业2006~2008年信息化的投入水平达到86亿元,而且每年呈上升趋势。可见,信息化建设在石油行业中的投资比重相当大。

石油行业信息化是国家信息化建设的重要组成部分,是一个庞大的体系,涉及勘探、生产、流通和管理等方方面面,由于行业的复杂性,带来了信息化建设的复杂性。由于上游和下游工作性质的不同,信息化建设的任务和目标也不同。在石油行业上游生产企业具有其上游油气生产的特殊性,对数据的精度要求很高、很强,因此,油田企业数据建设是信息化建设的最为重要、最为关键的一项巨大的工作。数字油田提出以后得到很多石油企业,尤其是油田企业 的广泛认可,并坚持了十年之久的建设,这就是数字油田能在我国长期建设与发展的根本原因。

对于数字油田建设内容在很多章节中都有描述,但是,讲到这里后,有必要简单地交代一下信息化条件下的数字油田建设内容,可以更加明确地在战略上看出它们的关系和依存度。从大的方面看数字油田分为三大块建设,一块是基础设施建设,包括网络、通信和数据库建设;第二块是数据建设,勘探开发有大量的数据,需要整理入库,数据集成;第三块是应用系统建设,通过应用系统建设,企业可以对油田信息资源进行加工,提供给勘探开发生产等部门的最终用户,使数据共享,信息化建设发挥作用,产生效果。

根据对数字油田建设内容的简单划分,不难看出在之前的数字油田建设中所有的一切其实就是信息化建设所做的工作。

可见,数字油田是石油行业信息化的组成部分,数字油田作为新概念、新名词,导引着油田企业信息化建设快速发展。石油行业信息化又是国家行业信息化建设的重要组成部分,从而数字油田也是国家信息化战略的组成部分。

2.国外信息化战略与数字化战略的启示

国外在地学等行业信息化的建设中,从战略的高度特别关注对数据提供服务与对知识管理及服务。这是国外普遍存在的高端战略,而中国信息化与数字油田的建设战略更加关注建设的战略,这是本质上的一个区别。

我们以某国地质调查局信息化为例,其实际上是一个提供地学信息知识的机构,但他们十分重视信息的采集、管理和传播。该机构在2003年制定的战略是确保满足客户们的数据信息需求。在他们提供的报告中说:“在数字地学数据和信息提供上,他们处于世界领先地位。”其实,国外把数据和信息作为资产,为实现信息资产的长期战略价值、满足信息更新换代的需求,不断开发信息系统,提供有效的信息服务,同时把丰富数据的内涵和应用,挖掘应用数据的潜力作为一项战略任务,这也是信息化建设的主要任务。

国外信息化建设围绕核心科学主题建设,如陆架三维地球科学框架,地球环境信息,海岸、陆架与陆相三维特征化,可持续的资源管理,可持续地表(地壤)管理,可持续与安全的能源提供及矿产资源,岩石圈的物理化学、生物及其影响,地球动力学与整个地球过程监测等。科学主题是信息化的核心,涉 及信息理念、方法、技术和手段的具体应用,但始终将数据、信息作为资源和资产战略,这在高度上具有战略性的意义。

国外石油信息化战略也十分重视数据信息资源和资产战略,他们认为:石油公司就是可以掌握百分之百的油田信息,将所有数据带回一个操作中心,并让最好的技术人员集中管理油田。这是剑桥能源研究所的一个报道表述的基本思想。

减时增效、降低成本是国外油田企业另一个关注热点。油田上游生产企业属于艰苦劳动行业,尤其是海上平台工作。艰苦劳动行业的劳动成本和人工成本都很大,而且具有很大的作业风险。降低风险、降低成本是他们的主要目标之一,并且放在战略的高度上认识与建设。油井远程测控数字化管理是信息化的重要战略目标之一。他们希望得到一幅图像,从中能看出每口油井在整片油田中发挥什么作用,这是一个系统工程思想下在三维可视化技术中实现对油井的精细化管理,也就是 “全方位观察 ”整个油田的观念和战略。

可见,信息化是应对环境快速变化,应对高度不确定性的战略趋势。

3.中国数字油田发展战略

数字油田发展一定要符合国家总体战略,也就是符合国家信息化的战略需要。国家信息化战略自十七大以来提出工业化与信息化融合的战略,这对石油企业尤其是以勘探开发为主营业务的生产油气的企业是一个难题。

信息化与工业化融合的典型事例,是在产品中渗透信息技术,如喝水杯子在倒进热茶后马上知道温度和茶的浓度,这样这个喝水杯子的附加值和品质大大提高。而信息技术渗透在油气产品是不可能的,因为,油气深埋在地下,处于流体状态,通过勘探手段找到,通过开发技术从储层中开发,通过生产手段将油气从地下抽吸到地上,然后采用管输或者车辆运到集输站处理,最后到炼油厂,成为成品油。虽然链很长,但是很单一,就是流体形态,它不能加入任何的信息技术来提高其产量或品质。但是,在油田企业,两化融合是一种间接的融合,主要是信息技术渗透在生产过程的每一个环节中,依靠信息技术和数字化技术提高过程的优化和环节的优化,从而缩短过程,达到生产周期缩短,产量提高,这是一个特殊行业的一种特殊的融合方式。

数字油田就是把国家两化融合战略落到实处。首先,在勘探过程中,无论 是地震技术,还是非地震技术找油气,除了这些地震和非地震技术渗透着信息技术外,最重要的是它们共同产生海量的数据,利用大型专业软件进行数据处理和解释外,对数据的科学管理是数字油田必须要做的一件事。同时支持大型数据的运行和计算的工作系统、高性能机群或并行计算等技术都是信息技术作支撑来完成,这些海量的数据存储与服务等都需要 IT作支持。最终能够找到油气资源,这与信息技术的渗透介入是分不开的。同时,在勘探中的智能测井技术、智能完井技术甚至智能钻井过程都渗透着高科技的信息化技术手段,可以在远程控制和指挥钻探,这些技术可以将数百公里甚至数千公里外的钻探过程放在控制中心完成指挥调动和监控。

其次,在油气开发中,利用数字油田平台实现地面导航,指导地面布钻寻找井位已经不是技术难题,而且可以将多源、异构、多尺度的图形放在一个平台上展示,开发工程技术人员可以将不同时期的同一区域的各种图件同时调出对比研究,从而确定储量或者剩余油,这在没有实现数字油田之前是要人工翻阅大量的图件来完成的。数字油田建设使得油气开发更加快捷和先进。

最后,在油气生产过程中,全面实现数字化管理,在井场、站、库实现远程监控,完成电子巡井;在抽油机上安装传感器利用功图判识井况和工况并且可以计算产量;建设电子围墙,实现撞入报警;抽油机可以远程启停;在油水井生产数据管理系统中接入站、库信息,实现远程控制和报表,全面实现远程数字化管理,这在现在已经是很成熟的数字化技术。

近年来,又发展到油田物联网技术,除了上述的各种信息化、数字化技术外,还利用 RFID技术和通信技术对站库流动人员、车辆流动进行管理。还有集输储运、地面工程等方面的信息化、数字化渗透在传统的工艺技术之中,大大提高了工作效率和技术含量。通过数字油田建设,信息化与油田生产过程结合,涉及更加广泛,渗透得更加深入。这就是在这样一个特殊的行业,不同于产品生产企业两化融合的方式;也是以一种特殊的方式把国家信息化与工业化融合战略落地的技术。

数字油田作为油田企业信息化建设的战略目标,其发展一定是符合国家信息化战略的,只有符合国家大战略,油田企业大目标才能得以更好发展。

12.2 中国数字油田建设战略


建设也有战略?回答应该是肯定的。

数字油田建设一定要有战略,在数字油田建设上,各个油田企业都做得很好。早在2003年大庆就通过了数字油田建设规划,后来各个大油田都相继有自己的数字油田建设规划。

规划,就是一个很好的谋略,至少有5年的建设步骤,这样的宏观性谋略,有利于数字油田建设的顺利进行和健康发展。

12. 2. 1 数字油田战略存在的问题

站在全局看数字油田发展战略,还有几个很重的问题需要解决。

1.数字油田建设标准问题

由于国家体制的改革,原石油部统管的职能和工作相对弱化,在过去石油开采有国家统一的标准,体制改革后除了传统勘探、开发、生产标准的传承和延续外,新的项目和技术包括创新技术基本没有统一的国家标准。

数字油田是一个全新的事物,在 “四架马车 ”格局下建设的数字油田更没有国家统一的标准。在这种情况下各大集团在 “五统一 ”原则下,都相应地建立了大集团的标准。但是,在国家层面上是很难统一的。现在条件并不影响数字油田的建设与发展,但是,如果按照走出去战略,同国际接轨时,就会出现 “一个国家几个标准”、“一个国家几个声音 ”的局面,对国家技术在国际上站位和占领国际市场相当不利。主要原因有两点: ①集团化组织建设,按照集团化的标准,就会出现各自为政的局面,这种局面可能会长期地维持下去; ②由于建设是一个行业的问题,还没有引起国家的关注,这个建设总被认为是一个行业技术问题,其实是国家在石油行业信息化的战略问题。

2.数字油田品牌问题

截至目前,在数字油田建设中没有中国品牌,当前的局面是国际大公司炒概念,我国大企业跟风,然后不约而同地购买国际大公司的产品。在数字油田 建设中,无论基础设施建设、软件产品购买,还是解决方案,基本上没有中国品牌。对于这样的局面主要原因有以下几点。

我国的产品没有一家能同国际大公司抗衡,无论是计算机产品、网络产品还是软件产品,基本上无法敌得过国际大公司,在功能、品质和使用操控性都不可以同国际大公司相媲美。

我国油田企业的经济实力还是比较强,总希望建设一步到位,不论价格,只讲性能,在性价比上国内公司或者国家产品在性能、功能上都被淘汰,从而性价比上不占优势。

国家在品牌战略上扶持的力度还不大,尤其在建设、推广机制上没有相应好的措施,国家数字油田或者油田企业信息化产品的品牌不敌国际大公司,因而在品牌战略上就败下阵来。

我国人民是很聪明、很有智慧的民族,但是保守、内敛、矜持,一些人被 “信息高速公路 ”化,被 “数字地球 ”化,被 “智慧的地球 ”化了,人云亦云,人家提出了 “信息高速公路”,我们建网络,而且建得很快;人家提出 “数字地球”,我们建设数字城市、数字油田,而且建设得很好;人家提出 “智慧的地球”,我们建设智慧的城市等。我们希望我国企业大胆地提出自己的想法,引领全球信息化的未来。

还有一个重要问题,是乱。主要表现在图政绩、图新鲜、抢概念、不彻底。在一个油田企业推出一个建设项目或者主题时,就会出现全部跟进的局面。但是,建设的都不彻底,留下很多的后遗症。数字油田建设与发展需要具有连续性,无论社会如何发展,领导如何更替,新概念过了几年,做一件事一定把它当做一个事业做完,做彻底,做好。

由于存在着这样的一些问题,影响了我国数字油田的整体建设与发展,更加影响我国数字油田的战略,站在国家层面上应该完整地解决这些问题,制定好国家数字油田的战略。因此,我国要扶持和推广国家数字油田名牌和 IT企业,制定出国家数字油田战略,提出国家数字油田理念和解决方案,从而在国际上占领地位。

3.数字油田战略问题

我国数字油田建设与发展战略,应该表现在这样几点上:

国家统一的数字油田建设标准;

国家在国际上具有影响力的数字油田理念;

国家数字油田知名品牌产品和知名 IT企业,占领国际市场;

国家数字油田的统一平台标准和可走向世界的技术体系;

(5)尽快制定枟2011~2020年数字油田发展战略规划与远景目标枠,形成指导我国数字油田发展的纲领性文件。这些思想、技术、品牌要想在我国完全得以实现,必须加快制定我国的数字油田战略。

我国数字油田实践让我们取得了很多与国际公司不同的经验,具有很好的价值取向。但是,由于我们现在的机制和体制影响了数字油田的战略,还不能同国际大公司抗衡,只要我们现在能够认识到这些问题及其严重性,加快数字油田建设与发展战略的制定,相信我国的数字油田一定会走向国际,一定会为我国的两化融合作出贡献。

12. 2. 2 数字油田主题建设战略

数字油田是一个伟大的事业。作为一个事业一定具有这个事业的先驱者、开拓者和继承发展者。数字油田是一个巨大的系统工程。作为一个巨大的工程,一定是需要很长的时间,有很复杂的关系,有很重要的建设任务与过程。数字油田是一个有内在规律的新生事物。作为一个有内在规律的事物,在建设上一定要遵循数字油田的规律来建设。

由于数字油田的巨大,建设需要很长的时期,我们主张选择主题建设的战略。

1.数字油田主题建设战略内容

数字油田包含的内容很多,从而使数字油田显得很大。1999~2010年或者至今,我们依照数字油田的基本规律和油田业务的基本要求,完成了基础设施建设,对于这一点,所有油田企业建设得很好,有的企业还进行过几次更新、扩容、换代等。目前都在着手云计算等新的技术的引入。

在数据建设方面,虽然存在着一些问题,如没有对数据很好地进行整理,

但是,经过多年的艰苦努力,基本完成了历史数据的入库,正在实施数据正常

化建设等。

在应用系统建设方面,完成了很多应用系统的建设,有的油田企业可达100多个系统。在整个数字油田建设中,应用系统建设方面百花齐放,形式多样。原因是应用系统与油田企业自身的勘探、开发、生产方式有关,尽管在所有的油田企业勘探、开发、生产技术与工艺没有多大的区别,但是各个油田企业的管理风格有很大的不同,不同的管理和工作风格,就有不同的要求,在应用系统上就有很多不同。

油田企业应用系统的差异性,导致其不可能成为一种成熟软件而批量产销,因此必须定制研发,这样就出现了百花齐放的局面,而且建设的程度也大不一样,有的系统很大,将相近的事尽量集成在一起,开发出很大的一个系统;有的则不是很大,可以按照需要开发出适应性很强的小系统,形成的系统搭建大平台,这样的好处是系统构成了插件,当对一个系统进行更新、改造时,不会影响其他方面的正常应用,灵活度比较大。而大系统就要差一些,尽管包含了很多的内容,功能很完善,但是,一旦需要完善或者换代某一个方面,就会牵一发动全身,困难比较大,问题也比较多。

这就是我国数字油田建设十多年来,完成的三件事。其实主题建设是一个很好的方法。

主题是指选取数字油田某一个方面将其做大,做好。数字油田在完成了基础工程建设、数据建设后可以分解成很多的建设主题,如数据正常化建设、数字化管理建设、数据整理建设和油田物联网建设等。

选择主题是需要智慧的,有智慧的选择主题建设就会唱出主旋律,可以成就一个轰轰烈烈的大场面、大事业。

2.长庆油田的数字化管理建设

数字化管理是数字油田的重要功能,数字化管理建设是数字油田的重要组成部分,在数字油田大前提下,不仅没有脱离数字油田,而且还借助了数字油田的东风,形成了一个数字油田的数字化建设,场面宏大,反响巨大。

智慧的长庆油田人没有拘泥于将数字化管理仅作为一个单项技术来建设,而是同油田企业的总体发展目标、计划、人力资源管理、减员增效和降低成本等联系在一起形成了一个整体优势。特别是能同国家大政方针、行业要求

联系在一起,从一个一般的技术问题上升到国家、行业的宏观层面上,非常符合大局利益。具体表现在,从技术上提出 “听数字指挥,让数字说话”,虽然看起来是一个口号,但是,高度地概括了这一主题的内涵,长庆提出的要建成西部大庆,实现5000万吨当量的油气产量,但是,人员保持在一个基数上,万吨/人员比不再提高的目标,就是利用这项数字化的技术来实现,完全解决了行业多年来非常苦闷的一个大难题 ———当油气产量达到高峰时,企业人员与规模也达到高峰,当油气产量递减、下滑到低谷时,人员与规模仍处在高峰,给行业企业来带无法卸载的沉重负担。

数字化管理是一个新概念下的老技术和常规方法,但是,通过整合可以将其作为新技术、新方法。老技术是因为,在这些技术中很多都是几年前,甚至很多年前都在用的技术,有的技术其实很成熟了,如传感器技术、油井监测与监控技术等,常规方法就是远程对油井管理与控制等,在国外都做得很多。但是,对于长庆油田,重在整合上,他们将各种常规的方法、成熟的技术组合在一起,形成合力,这就是一种创新。他们将各种技术优势进行整合,发挥更大的优势,这也是一种创新。所以,长庆油田的数字化管理,出现了很多的专利和自主知识产权的技术与产品。

3.主题建设可以集中力量办大事

首先,主题中心思想比较明确,是围绕一个主题做事,不会出现精力分散和东抓西抓的现象,在一个主题目标下,做深、做透、做大。

其次,主题建设可以集中投资,将钱用在刀刃上,集中投资会看到很好的效果,投资与回报相一致,回报率高于分散、多次投资建设。

最后,效果明显,易出政绩。主题集中时,围绕主题可以高度地概括,技术效应明显。正是效应明显,可以走向高端,成为行业乃至全国的典范,取得一定的轰动效应。

数字油田主题建设其实就是一个战略,经过多年的研究,数字油田能够出彩的地方,除了数字油田的提出和建设的初年,再就是选择主题建设,它效率高、应变快、轰动效应大。

12. 2. 3 油田物联网建设

物联网也是中国国家战略之一,油田物联网是国家物联网战略的重要组成部分,同时,油田物联网建设又是数字油田建设中的重要战略之一。

1.关于物联网的概念

有人把物联网的元年定位在2010年。但是,2009年9月,欧盟就制定了物联网行动计划,而这个计划的前提是2009年 IBM抛出了 “智慧地球 ”的构想。在我国,2009年8月7日,我国领导人提出 “感知中国”,各地政府出台扶持政策,加快物联网工程建设,推动新型产业发展。2010年,在两会政府工作报告中首次提出物联网,众多代表与委员建议将其作为国家战略来抓,认为物联网将成为今后全球新型产业的制高点。在油田物联网建设上,油田企业快速反应,以数字化井区建设为基础,加

快对油田物联网建设标准与方案编制。但是,对于物联网的定义有很多。字面定义:物物相连构成的物联网。最典型的注释是:在物件上装有芯片,

走到哪里都知道,形成一个物流过程的网络。其实,由于物联网内涵和外延的不断丰富,其概念也发生了很大的变化。

扩展定义:物联网是下一代的互联网。基本观点是随着传感器、 RFID、通信网络、云计算等技术的成熟与普及,智能设备遍地都是。物联网能够实现人类社会物理系统的整合,将会成为继计算机和互联网之后的 “第三次 IT浪潮”,但是,这一观点很快就被大家否认了,认为物联网一定是建立在互联网之上的物联网,物联网是离不开互联网的。物联网是通过射频识别装置和无线网络设备,把物品连接起来,进行信息交换和通信,实现信息传输的高效安全。

物联网,是一个新概念,老技术。持这种观点的人多数是传感器企业的专家和工程技术人员。他们多年来都在研发、生产传感器,据推算这项技术也有100多年,至少也有几十年的历史了,为什么在 “智慧地球 ”一提出就变成了一种新型产业和技术。完全是一个新概念,但玩的全是老技术。经过注释后,持这种观点的人逐渐地多起来了。

我们尊重各方观点的存在,就象数字油田一样,尽管大家认识不同,但建

设方兴未艾,成就显著。物联网其实就是在新时代出现的一个新事物,利用传感技术、 RFID技术和互联网技术完成对各种事物的组合,能够提供给人类社会全新的技术服务,提高社会、经济和生产效率就是好事,应大力支持,加快建设。

2.油田物联网

油田物联网,也有称之为石油物联网,应该说石油物联网的概念更大于油田物联网。石油包含石油和化工,油田仅限于以勘探开发为主营业务的油气生产企业,在这里我们重点讨论油田物联网。

1)油田物联网的概念

对于油田物联网至今也没有公认的定义。但是从概念上可以这样说:油田物联网是基于物联网技术在数字油田建设中的应用,包括油田数据采集、远程检测监控、物资管理、油品运输和地面工程的全面信息化管理等。

一般人认为,只要用到传感器的工程、设备都应是物联网技术,只要用到 RFID技术的工程、设备工程都应是物联网。目前,在数字井场建设中的传感设备有很多,其中比较常见的传感设备的功能与作用等见表12.2。

表 12.2 油田传感器功能与作用

序号传感器功能作用

1位移传感器装在抽油机上采集角度位移数据共同构成判读设备工况和井况

2荷载传感器装在抽油机悬绳器采集荷载数据共同构成判读设备工况和井况

3液位传感器利用流体静力学原理测量液位测量油罐液位

4压力传感器油气管输安装在井口管道上测量管网压力

5电流传感器检测电机电流变化异常,采集电流数据井场电动机

6渗漏检测传感器输油管道渗漏检测管道检测

7惯性传感器采用高灵敏和超低频率记录和拍摄地震勘探数据数据记录

8井下传感器监控钻进轨迹和智能定井等智能钻井定向指挥

首先,我们看看在油田有多少传感器使用的地方,还有温度、湿度、超声波、红外、气敏等传感器,表12.2中的八种是目前使用比较广泛、用途比较多 的传感器,主要用于数据的采集,用一句时髦的话就是 “感知油田”。

其次,考察油田无线网格在油田物联网中的应用。无线传感器网络是由大量无处不在的,具有通信与计算能力的微小节点密集部署在监控区域而构成的网络系统,由于规模很大,无线网格很难像传统传感器那样人工部署与管理,无线网格更多的依靠自组织或者智能性完成数据与信息的传输。无线网格提供了一种低成本、全方位感知油田的便利,引发了测控领域的变革。近年来,将这种无线自组织技术引入到油井检测监控之中,就是将位移荷载传感器一体化,加上太阳能供电和无线通信模块,数据采集一次完成,数据传输可直接传输到井场 RT U,全部采用自组织网结构,省去了有线安装时的到处拉线、到处挖沟的成本和劳动,特别对于丛式井,这种自组织具有更大的优越性。

在集输管网和站库管理用无线射频卡后,汽车无须进门查验,人员流动始终在监控之中,拉油全程电子化操作,结算,司机不用下车完成一切流程。

由此可以看出:油田物联网,就是利用传感器技术和 RFID技术、通信技术和互联网技术,把油田生产环节中需要检测监控的过程用传感器链接,源点数据采集,通过 RFID和通信技术进行数据传输,在互联网上实现远程测控,完成油田企业管理从后端直接推到前端,提高了工作效率和安全度。

2)油田物联网的特点

油田物联网规模大,油田在实施油田物联网建设时牵扯的面比较广,一般要以站为中心,辅助到井区很大的范围,包括油水井、接转站、计量站、配水间、井场和管网等,构成一个完整的体系。

在安装建设中涉及很多的领域和专业,设备多、通信方式多、技术要求高,需要完整性、协作性、系统性全面实现,这对建设者提出了很高的要求,在建设过程中需要总体设计,整体布局,按次序安装,一次性成功。

投资大。油田物联网建设需要大量传感设备和配套的通信系统、浩大的工程量、多种专业人员同时施工的协调指挥、琐碎的辅材消耗。设备大都比较精密,参数要求全,精度要求高,因此,比较专业,这样的投资,一般需要油田企业具有一定的实力。

实力就是能力,油田企业油藏潜力大,产量稳定,建设的必要性就很大;油田油藏潜力小,产量递减快,产量不稳定,一般企业装不起,也不愿意装。

维护量大。油田物联网建设给人一个很大的预想不到的事实,那就是安装时轰轰烈烈,场面很宏大,反响也很大,效果也很好,但是,庞大的高科技设备和配套系统是附着在油田生产过程中各种设备上的辅设品,频繁的油井作业和站库设备更新改造,造成油田物联网设备屡屡被破坏,或者安装主设备时忘了辅助的油田物联网设备,数据采集中断、传输不正常经常发生。

维护费用大,包括人员费用和设备费用,需要一批人员常年跟踪维护,是多次性投资,这也给油田企业带来了很大的困难。

3.油田物联网的前景

物联网被认为是继宽带无线、移动通信网络、互联网发展方向之后的又一个互联网、宽带无线移动通信网络融合的重要发展方向。这一方向的确定将创造新的产业链和商业模式,是我国信息化与工业化融合快速发展的契机,将会改变人们的生活方式和工作方式,改变很多工业生产的运输方式。物联网融入信息化与工业化的融合,将会带出一个全新的信息化的社会。

油田物联网作为一项新概念和创新技术应用到油田生产实践之中,这一趋势不可阻挡,将继续推进油田生产方式的改进。基于物联网技术的数字油田建设,在油田数据采集、数据传输、远程监控、物资管理以及油田全面数字化方面具有很广泛的应用前景,“感知油田 ”的结果不仅可以实现油田数据的全面采集,还可以实现跨地域的协同工作。物联网技术紧密连接生产过程的各个环节,更重要的是实现了技术与油田业务的整合,拓宽了油田勘探开发的业务,优化了油田生产经营管理,有效提高了油田的经济效益。

油田物联网作为一种战略,将加速推动我国数字油田的建设。“十一五 ”期间我国数字油田建设取得了巨大的成就,中石油、中石化、中海油和延长石油均完成了数字油田的基础建设、标准建设、数据建设和数字油田的总体布局, ERP、 M ES、 SCM、电子商务和多种应用系统推行与研发逐步成熟。在 “十二五”期间深化 ERP、 M ES、 SCM等核心系统应用, RFID、物联网、云计算等新技术推广与创新应用成为重点。从国家层面上看这些技术的推广应用将会进一步提高 GDP的比例,拉动经济与新型产业增长与发展;以油田企业层面上看将会加速推动数字油田的深入发展。

12.3 从数字油田到智慧油田的战略


后数字油田时代是个什么时代,现在没有太多的关注度,只有新疆油田率先宣布 “全面建成数字油田”,在 “十二五 ”建设智能油田,走在全国的前列。

12. 3. 1 油田智能化建设

新疆油田率先宣布 “全面建成数字油田”,启动了 “智能油田 ”建设,这是一个新的开端。新疆数字油田建设处在全国数字油田的前列,新疆油田的特征在第3章中已专题叙述,在这我们概括起来,应有如下几点特点:

起步早。1993年就起步建设,当时还没有数字油田这一概念,但是数字油田建设他们的确起步了。

(2) “108个系统”、“三个桌面化”、数据正常化,这的确是一个 “数字化的体系”。他们走着一条中国特色的数字油田建设道路。

(3)将油田信息化建设分成数字化阶段和智能化阶段建设。由此可以看出,新疆油田数字油田建设成就巨大。新疆油田在2009年开展 “实现管理决策智能化 ”主题年活动,这是基于油

田数据正常化建设和数据共享、数据应用、完善数字油田的一个很有效的建设活动,很有必要。这是新疆油田为开启 “智能油田 ”建设所作的准备。

新疆油田经过多年数字化油田建设的探索,有很多成功的经验,这些经验将会成为中国数字油田建设的财富。新疆油田尝到了油田信息化数字的甜头,油田产量连续28年保持增长,在沙漠深处建成一个现代化的克拉玛依城市,建成数字化的新型油田,还要建成 “世界石油城”,事实胜于雄辩,他们的成就无法否认。

油田需要智能化建设,其主要表现有三点。

(1)数据的采集。利用传感器和各种自动化技术采集数据一直是数字油田追求的技术,没有源头的数据就没有可能实现全面数字化,通过智能化建设,利用智能化技术和手段将油田全面数字化。尽管在数字油田建设过程中已经采

用了各种技术和手段,坚持源头采集数据,但没有主题智能化技术,就做不到

全面数字化建设。通过智能化建设,利用传感器、油田物联网技术,全面地感知油田,使油田全面数字化。

数据建设和系统也需要智能化。现在通过数字油田建设完成了数据集成、系统集成、地上地下技术集成,但是集成是需要技术和智慧的,不是只需要按照数据库技术、平台技术将数据放在一起,将系统放在一起就行了,有一定的机制和方法,建立数据和系统的机制是有原则的,这就是智慧。

在我们大面积、广泛地数据建设和系统建设时没有意识到智能化,或者意识到了,还没有条件,如时间紧、精力不足或者技术还达不到。在大规模地完成数据建设、系统建设后,优化、智能化这一步是必须要走的。

智能化的深刻含义在于反馈控制,也就是操控简单、简便,要求步骤少,“一键式”、 “一步到位 ”的 “傻瓜化”。因为,复杂的过程由计算机已经完成了,人们在操控时只剩下最简单的一两步了,这在数字油田过程中处处都需要。但是,由于在数字油田前期设计思想和技术的缺陷,也许在建设中还没有精力和时间完成它,在智能化建设中全面地实现是很有必要的。

所以,我们认为智能油田建设是数字油田建设过程中必须要走的一步,是数字油田建设初期的战略之一,只是在技术上有的学者把其划归为数字油田建设的一个发展阶段,有的学者把其作为数字工程建设中的技术发展的必然,数据建设中优化、智能化的必然,系统建设中优化、智能化的必然。总之,智能化是数字油田的技术使然,也是一个重要战略措施与目标。

12. 3. 2 智慧的油田

在讨论智慧的油田时不能绕开智能油田,也不能绕开智慧的地球。我们认为中西方人在理念上由于文化的差异性,表现出的认知结果不同, IBM的智慧地球其实完全是 “智能 ”的表述。智能集中体现在人工智能上,即它可以替代人完成简单的判别,替代人工实施操作,但完全不可能取代人的决策力。

中国人的智慧完全体现在人的聪明才智上,表现出来的是正确的决策。哲学家熊十力认为人的智慧分为 “量智 ”和 “性智”,量智是通过计算所获得的数据支持的决策力,性智是人的文化素养、道德品质集合的能力,一个人的聪明是量智+性智的结果。

智慧不容易量化,也不可以复制,智慧用过一次后就变成知识,后人学习

前人的聪明才智,就是学习这个智慧的基本思想方法和理念,变成自己的知识,然后使自己聪明起来,变得更加智慧。

智慧的油田是数字油田+智慧的油田,是数字油田为专家工程技术人员准备好了一切,在数字油田平台中完成了一切研究,即数据转化、智能化、辅助决策建议等,专家和工程技术人员在研读了这些信息和辅助决策建议后,对重大技术难题作出正确的决断,这就是智慧的油田。

12. 3. 3 数字油田技术战略

数字油田技术已有章节论述,在论述数字油田战略时再提出数字油田的技术战略问题。一个技术能成为战略应该说不是一个小问题,但是,还是有人会提出质疑的,在这里要交代一下缘由。

1.油田勘探开发技术

我国油田已经进入了二次创业阶段。在二次创业背景下出现了很多新兴科技和前沿技术。

一般来说,当处于低油价时代时,石油企业要不断推出新兴的技术来降低勘探开发成本,以保持在低油价阶段还有盈利。在高油价时代,石油企业利用高收入,投入大量资金推动技术更新换代。这已成了一个规律。

目前在国际上处在高油价时代,在国内正处在二次开发热潮中,两者合起来推动了很多新兴技术的出现。其中比较前沿的有极大储层约束井技术、全自控油田技术、无源地震监测技术、仿生井技术、纳米级侦测技术、微孔钻井技术和数字油田技术。这是学者经过研究,总结了20年来具有影响力的技术,其中数字油田也作为勘探开发技术列在其中,这些技术中对未来数字油田紧密相连的有如下几点。

(1)全自控油田技术,就是最终实现油田全面自动化。其主要做法是将井下储层资料、井口信息与管理结合起来进行实时的油藏模拟,得出最优的注采比,并向每一口井的井底控制阀发送指令,实现自生成的上产策略,这其实就是智能技术的延伸,将地面与地下结合起来,将数字油田的数据处理技术与智能技术有机结合,形成了一个智能化的数字井控技术。

(2)无源地震监测技术是近年来发展很快的技术。其主要做法是在井区布

局一系列检测器来接收那些微小地震或者压裂等作业引发的微地震信号,用于监测储层的变化。该技术主要运用于储层压裂监测、油藏动态监测、识别可能引起储层分区或充当过早水淹流动通道的断层或小裂缝,可识别潜在的井眼不稳定区域,确定新的注水井、采油井位等。

对于数字油田技术,埃克森美孚石油公司应用的流程是,首先资源可视化与远程合作,采用先进的钻井技术与完井技术,达到实时数据的获得和油藏监测,最终达到设备、流程、环境优化和物联。这是数字油田技术最完美的体现之一,也是油田常规技术与数字化技术的结合、信息化与工业化在油田业务中的融合的表现。

由此,给予我们几点很重要的启示:

数字油田技术一定是和油田传统技术融为一体的,数字油田如果脱离了油田勘探开发的原有技术,就没有活力,也不可能具有技术的生命力。

数字油田与传统的技术结合后实现数字化、智能化的创新技术,这些技术要比传统的技术发挥更大的作用,开拓出更多的功能性,为我国油田二次开发提供新兴技术支持。

数字化、智能化、信息化技术还有巨大的潜能,微孔钻井技术、可深入储层的纳米级监测技术和仿生井技术的完善和延伸,更需要数字油田提供数据支持、网络支持和三维可视化技术的支持,从而在可视化的条件下仿生井的分枝 “生长 ”与 “砍掉 ”在可视化监测之中完成;纳米传感器能在可视化监测中发现封喉堵渗和监测油气等。

总之,数字油田技术还在继续创新与发现,数字油田技术将大有作为。

2.数字油田技术战略

数字油田技术战略集中体现在形成完整的技术体系。数字油田技术体系目前还没有人完整地提出和完整地建立起来。但是,胜利油田承担的国家863计划重大课题 ———数字油田关键技术研究正在进行中,整个研究和再次深度研究,一定会形成一个完善的技术体系的。

我国数字油田完整的技术体系,我们认为至少应该包括以下几点。

国家层面的数字油田技术战略 ———优化数字油田技术、推进数字油田关键技术发展、构建数字油田技术体系。数字油田技术将会在油田企业的全过

程中渗透和体现,也就是从数字盆地、数字地质到勘探开发、生产储运,直至数字油藏。在这样的每一个过程中,数字油田技术都会有关键性的技术渗透在常规性油田企业技术之中,我们只要将这些技术梳理清楚,完整地总结、细化,就会形成数字油田的关键技术体系,只要我们将这些体系优化和科学化,它们就会不断地得到创新发展。

油田企业层面的数字油田技术战略 ———优化数字油田结构,推进科技创新。数字油田具有很强的综合与整合能力,整合数据、整合系统、整合技术。对数字油田结构细化和优化是未来数字油田必须要做的一件事,现在我们已经意识到了,但是,现在结构还不至于影响当前的应用。当数字油田建设到一定程度后,数字油田平台技术就会出现瓶颈,这就需要对数字油田结构进行优化和改造。因此,现在就要提出,作为技术战略加以注意,在一定的时候,对数字油田结构进行优化,从而使数字油田更好地为油田企业寻找更多油气资源提供保障。

数字油田的三个转变正在悄然到来,这就是数据建设转向数据关联整理与深度应用,地上转向地下,数字油田转向智慧的油田。其中由地上转入地下已经开始,数字油田技术就要适应这样的转变。油藏精细描述,油藏精细管理,包括井筒精细化管理等,这已不再是说说而已的事,而是正在利用数字油田的地上地下一体化和数字油田三维可视化技术实现精细化管理与动态管理及监控。这虽然有点难,但是,技术攻关的中心已经转移,将会成为未来一定时期新技术研发战略。

新的数字油田技术还将不断涌现,如基于数据的 “DNA”和 “全数据定位系统 ”在网格化技术条件下开发,为数据无障碍使用提供智能化查询、检索,这在不远的将来一定会实现,在今天,我们将其作为技术战略提出来,而它一定会在那一刻出现。

总之,数字油田战略是一个宏大的战略,需要我们深入地研究和探索,把数字油田战略作为数字油田研究的一个重要内容来研究。

12.4 小  结

数字油田是一个新生事物,它的建设和发展将会引领油田企业走向新的时

代。因此,从现在起就应该从战略高度上重视数字油田的建设与发展。

数字油田战略是数字油田研究中的一个重要内容,把数字油田作为战略是油田企业多年来坚持的一个策略,并且把其提高到对数字油田长远发展以及国家信息化在石油石化行业发展过程中的战略的高度上,来认识和研究它,具有重要的意义。

数字油田战略研究了数字油田的发展战略、建设战略和技术战略。发展战略站在国家层面上看统一国家标准将是一件大事;建设战略站在国家和油田企业层面上看,信息化、数字化渗透油田企业传统技术中形成融合与合力是个关键;技术战略提出了国家技术体系战略,是一个重要的战略。

数字油田战略仅仅研究了当前条件下的一些战略思想与展望,未来数字油田思想创新、方法创新和技术创新都是数字油田研究的关键性战略,这是数字油田研究者未来研究的重要课题。

 数字油田服务运维


数字油田建设的主体,包括建设主导方和服务运维方。

建设主导方是油田企业集团公司或者油田分公司。这是一个很强大的建设主体,是一个具有建设目标、建设规划、建设计划和投资权的群体,包含了众多个油田企业或者集团公司,他们具有很强烈的需求与愿望,在数字油田建设中起着主导作用。

服务运维方是指为数字油田建设提供软件产品和硬件产品及技术服务的众多公司,这也是一个很强大的主体。在这个主体中,具有为数字油田建设主导方提供各种资源、解决方案、技术服务和满足主导方愿望的产品的强大群体,包括数万个大大小小的技术服务公司和运维商,他们具有很强烈的获得建设项目的愿望,在数字油田建设中时刻处于激烈竞争之中,基本结局是强者为胜。

13.1 数字油田服务运维特征


据估计,自1999年以来,数字油田建设在中国的投资可能高达100亿元,这100亿元的费用分为两个部分,一部分是硬件产品及其形成的运行、应用大系统,主要有计算机、网络、通信、机房建设和数字井场、油田物联网、云计算等。另一部分是数据建设、应用系统、应用平台和专业软件等投资。为这100个亿的投资诞生了数万个技术服务商和数万人的服务大军,他们每年为数字油田建设在作出努力与贡献。

13. 1. 1 数字油田服务运维的变迁

1999年,是数字油田的元年,当时的人们还处在对计算机狂热的追求之中,在很多过来人的印象中,计算机在386、486、 Pentium等一路狂奔,几乎是睡一

觉醒来,计算机就提高一个档次,而人们的计算机水平还处在连字都不会打的地步,学习输入法是个热门。从天而降的计算机技术在日新月异地变化之中,很多人总感到跟不上时代的步伐,人们对那些 “聪明 ”的人,即满口说出 CPU配置参数的人感到很佩服和惊讶。家庭计算机也在悄悄地开始由少到多地急剧增长。计算机出现了由高端走向普及。

在油田企业,最早使用计算机的人是以地球物理勘探人员为主体的人群,因为学习地球物理专业的学生,使用计算机是一个基本功,大量的地球物理勘探数据处理在出现了计算机之后,他们才将中国式的计算器 ———珠算算盘,包括对数计算器放在了库房,用上了当时还是比较先进的计算尺 ——— PC1500等。最让人记忆深刻的,还是那超大躯体的计算机 ———可足足装在两个大教室的计算机,让现代人不可思议的是,将写好的程序打在纸带上,纸带送入计算机之中,然后在另一端等待着结果。在20世纪80年代末计算机还在 “神秘 ”地显示着其尊严,因为能上机的人很少,给你上机的机时也很少。不过很快大型计算机就被 PC机所取代了,其尊严不在,但是 “神秘 ”依然。到了20世纪90年代中期,油田企业已经开始普及专业工作站了;90年代末油田已有自己的机房,进行数据处理和解释。在计算机应用,或者超大计算机数据处理中,油田企业始终处在前沿。

网络的出现使计算机的普及率大大地提高,学习五笔字型打字成了时髦,会五笔字型打字的人很自豪,学校、单位在热衷于开办各种普及班。在这样的热潮中,高等学校计算机专业在狂热地开办中,不论是什么样性质的大学,都会有计算机专业在招生,都会有计算机专业学生在毕业。每个人会上网,都有自己的邮箱地址是一种渴望和追求,发邮件成为最大的热门话题。

在油田,网络建设成为行动最快、投资最大的一项活动,超大的机房建设与超大的带宽很快就得以实现。随着计算机和网络技术的发展,带动了光纤、通信的快速发展。在数字油田中,网络工程、通信工程、人才工程构成了三大支柱工程,缺一不可。

由此简单地回顾,我们不难看出数字油田的诞生正值计算机、网络大普及,大发展之中,这使得计算机快速由高端走向普及,网络由神秘走向通用,计算机、网络应用由打字、发邮件走向办公自动化。计算机、网络是无纸化办公的必备工具,使用计算机、网络由个别走向大众化。在这样飞速的变迁中,计算 机、网络供应商遍地开花,在全国各大、中城市电脑城一建再建,一扩再扩,形成了现代化城市的象征,庞大的计算机、网络服务商群体对于推动国家信息化建设作出了很大的贡献,对于数字油田建设也功不可没。

13. 1. 2 计算机、网络服务运维商的变迁

在中国大地上,似乎一夜之间人们都学会了计算机和网络的使用,使得这些高科技的产品在普通家庭中成了必备的物品。在20世纪90年代初,计算机供应商在不断地衍生着新生代和新型人类。本来还是某某供应商的核心骨干,过不了几天由一个打工人员变成了与原来供职的计算机供应商同台竞争的对手,在这个新型企业中时间不长自己的骨干又扯起了旗帜,在自己不愿看到的地方摆起了和自己同样的柜台,成为同一品牌的供应商,这是当年的景象,毫不夸张。

高额的利润和固化了的技术,使得计算机、网络技术变得门槛比较低,从而出现了计算机供应商的分化,有的由小变大,由大变强;有的由大变小,由强变弱,直至最后更换门庭。

为数字油田建设提供高技术服务的供应商必须具备良好的信誉和技术实力,油田信息化建设不是一般企业或者个人计算机和家庭网络那样简单,是一个大的系统工程。

首先,要有足够的资金作先期的垫支,没有足够的资金作保障很难保证工程的正常运行。

其次,要有足够的技术力量,做出比较像样的方案,这是网络、计算机和系统开发建设中的基本功。一个完美的解决方案浸透着很强的技术思想,很高的技术水平和智慧,只有拥有技术、思想和系统工程学基础理论与原理的人,才能作出最完美的、最优化的解决方案。

最后,要有良好的运维能力、良好的品牌、良好的技术和良好的售后服务。

在这样的条件下,大型供应商,尤其是国际知名品牌供应商,有着突出的优势,在强大的技术团队支持下,在超强地、不断地更新换代的创新产品支撑下,还要拥有雄厚的经济实力作后盾,这样市场的份额逐步地偏向了这些超大、超强的供应商,较小的供应商在高压挤兑中慢慢地消失了。超强、超大的供应商更加地超强、超大,最终形成了几个国际品牌,在更加残酷的竞争中生存与 发展。

由于供应商出现优胜劣汰,在大浪淘沙中强者之间的竞争除了产品技术的先进外,更大的竞争力是理念、思想与智慧。于是,出现了一流企业 “炒”概念,二流企业 “炒”方案,三流企业搞代理的说法,又形成了新一轮的竞争大战。

13. 1. 3 数字油田建设服务运维特点

数字油田建设是一个庞大的体系,为数字油田建设提供技术服务的供应商 ———运维服务也是一个庞大的群体。

在数字油田基础建设中,网络工程、通信工程既有产品供应,还有工程建设,包括系统运行中的软件。数字油田对于基础过程建设具有很高的要求,除了对产品参数选择、性能选择和运行、安全性外,更重要的是售后服务能力的选择。售后服务在供应商投标之时,构成了一个判断指标,如2h响应,7 ×24 h不间断服务等都成了评判这些企业是否可以投标成功的条件。由此,数字油田建设技术服务的基本特点有以下三点。

品牌产品占据主要优势,无论是国际、国内品牌。在数字油田建设中,选用品牌产品是首要条件。品牌产品具有技术成熟、性能稳定和服务周到的多种优势,特别是选用品牌可以降低投资风险,在大型建设工程中胜出的可能性与概率较大的都是品牌产品和知名企业。

资源优势。技术服务需要占据很大的资源优势,服务商并非国际、国内知名大公司,往往胜出的公司一般是油田公司或者集团公司比较认可的,相对来说比较熟悉的企业或者业务人员,除了有一定的人脉关系外,关键还是对服务商这个人或者企业比较了解,核心问题仍然是降低风险。

数字油田基础工程建设是高投资、高回报的风险投资。巨额的投资往往让领导望而却步。但是,投资后领导又感到放心的还是基础工程建设,因为,这个投资建设的项目可以看得见,摸得着,巨大的机房摆满了机柜,轰鸣的机器声响,提供着强大的服务,企业快捷的信息化水平提升,领导者、监管者和操作者都是满意而放心的。

然而,软件开发商就没有这样幸运了。软件开发商首先要有很强的说服能力和超强的等待功夫,因为,软件产品是高科技产品,有时有点高不可测的感 觉,让人可信又可疑。但是,往往技术管理者还是很需要,可是一个 “光盘 ”的东西到底能值多少钱?使 “一把手 ”难以给定投资,或者再论证,或者暂缓投资等,甚至是 “泥牛入海无消息 ”的结局。

其实 “光盘 ”的背后有着很大的一个开发团队,这个团队首先要做的事是需求分析。需求分析要投入多大的精力和资金,这是一个技术问题,中国有句俗话 “磨刀不误砍柴工”,需求分析的工夫在于理清业务和数据流、信息流的关系,在很多人来说不愿意在这方面下工夫,还有很多企业总以为自己就这样的开发干了很多年了,轻车熟路地套用先前经验。其实,这个思想方法是错误的,它导致了软件开发的不成功和提交期的延误,很多软件系统,开发所占用的时间只用了1/3,而2/3的时间都在修补之中,这就是需求分析没有做到位。

更为重要的是各个油田企业表面看来是相同业务,其实不一样的管理方式和技术应用导致需求不一,再到系统软件管理中区别是很大的,套用先前给别人所做的套路是极其错误的。

除此之外,就是程序编写、测试和安装、运行、培训、维护要花很大的精力,这些东西都是看不见的劳动力通过大量劳动才完成的。所以,软件往往卖得很贵,这是一个基本原因。

13. 1. 4 数字油田建设服务运维的问题

数字油田建设技术服务近10年来经过大浪淘沙,很多队伍被兼并,很多队伍被淘汰,还有的队伍在新生和成长。

基础建设队伍基本是高端而且强大的公司,这些公司大都拥有国际知名品牌或者国内信誉好、实力强的代理公司,这些公司越来越成熟,也越来越稳健,全国各大油田的销售和建设业绩及信誉使他们分得很多市场份额。

软件公司同样也走了一条分化组合、优胜劣汰的道路。目前在国内能够在数字油田建设中站住脚的大型软件公司也就4~5家,这些公司占据了数字油田系统建设中较大的份额。其他的小公司也只能是星星点点地做一些小系统,分得一点点份额。

目前数字油田技术服务暴露出来的主要问题有:

(1)技术服务团队不整齐、良莠混杂。数字油田建设一定是一个 “万丈高 楼平地起 ”的工程,基础工程建设一定是要为数字油田打好基础,只有良好的基础才能有良好的发展。所以,数字油田建设就是一个事业,是一个千秋大业,基础建设的错误犯不得,选择不好技术服务的团队,企业将会损失更大。

数字油田建设技术一直得不到很多人的高度认识,总认为数字油田就是信息技术,往往同购买计算机、网络建设等同,这是一个非常错误的想法。数字油田具有其特殊性,从普通技术上来说,的确和我们平时一般的信息化建设相似,但是,数字油田的基础建设工程是一个完整的系统工程。首先要作好完整的规划,在建设过程中要先建什么,后建什么,建设的目的要满足油田公司的业务需要,因此,规划、计划相当重要。在数字油田应用系统建设上依然要注意规划和计划,现在油田应用系统越来越多,高达上百个,都要在一个平台上运行,如何保障运行稳定,相互不干扰,保证在系统升级时不影响其他系统,这些都是思想、技术和方法的体现。如果在数字油田一开始就有良好的架构,那么系统越建设,平台越健壮。

其次,数字油田建设是一个系统工程。系统工程最重要的原理之一是过程优化、环节细化,要为应用和使用者着想。系统平台到底如何建设,在业界一直是一个争论的焦点。

数字油田技术服务是一个领域,现在领域非常广阔,数字油田技术服务又是一个专业,但现在没有专业学科培养专门的人才,人才奇缺成了大问题。在数字油田基础建设中的人才问题目前相对能好一点,多年来的计算机学科建设,各大专院校广泛招生,培养了大批的计算机、网络、通信专业人才。虽然专业不同,但技术具有相同性,它们都与油田业务有一定的联系,只是不像软件系统那么紧密。这类人才经过油田公司十年来的数字油田建设、机房管理、网络管理和安全管理锻炼,基本可以满足油田建设需要。

但是,数字油井建设、智能油田、油田物联网和软件研发与管理人员奇缺,大量的技术都掌握在服务商的手中。由于在建过程中的需求与需求分析与油田业务联系十分紧密,而油田企业大量从事信息化管理者都是计算机专业人员,技术服务商的人员也都是从事计算机网络或者比较接近专业的专门人才,所以一旦同油田业务挂钩,基本都说不清。油田公司借用专业人员作指导,又往往对数字油田建设技术不理解,相互沟通很困难。这就造成了交流不.,技术难

到位,建设不成功。

现在最紧缺的人员就是既懂信息技术,又懂油田业务的人。在油田,由于专业分工和岗位的不同很难培养出这样的交叉性、跨专业的人才。这样的人才只有落在技术服务商的肩上。谁拥有更多的这样的跨专业的人才,谁就会拥有更多的市场。但是,现在我们所有的数字油田技术服务商都做不到,这是中国数字油田建设过程中最大的问题之一。

总之,数字油田建设的技术服务商经过多年的优胜劣汰正在发生着深刻的变革,从弱变强,从小变大。已经在数字油田建设市场中站住脚的技术团队,又经过这么多年的历练,逐步成熟和稳健,拥有大型服务团队能为油田企业数字油田建设提供良好的、优质的技术服务的企业也逐步清晰。但是,数字油田建设中的技术服务过程、团队、技术还存在着很大的问题,仍然需要经过各种方式的优胜劣汰和技术提升,这样才能有较大的改观。

13.2 数字油田服务运维模式研究


13. 2. 1 数字油田建设方式

对于中国数字油田的建设,我们在 “数字油田建设总图 ”中曾经总结与提出过,目前,在中国数字油田建设中有三种技术服务方式。

1.以引进为主、自主建设为辅

这是一种方式,也是一种模式。借助国外的技术力量建设,这也是一种选择。因为,国外先进企业技术力量雄厚,他们占有世界绝大多数的市场份额。选择一个技术力量雄厚的技术服务商没有太大的风险,这在我国其他行业、技术领域比比皆是。但是,引进会出现以下几个问题。

(1)国外技术力量雄厚的服务公司,大都处在西方国家,西方国家的思维方式和理念,在很多领域我们可以接受,而且适应得也很好。但在数字油田建设中未必就能适应我国的思维方式和管理要求,如果全盘照收,就会出现 “水土不服 ”的现象,尤其在应用系统建设和平台建设上,技术最先进的国家和国际企业不一定是最好的。

(2)国内引进也要注意相同、相近油田企业不同管理方式和运行模式的差 异性,在建设过程中可以借鉴他人经验和先进技术,也可以全盘移植。但是,一定要把业务与管理方式的异同作比较,由于企业与企业的差异性,硬性照搬很可能损失本企业的运行和业务 “神经”,使得数字油田建设适得其反。

以引进为主,自主建设为辅的方式,引进比重大,自建比重小,很可能自身特点不突出,没有自己的特色,就如一个歌唱演员一样唱得很好,但没有自己的特色,永远都是一个模仿秀。这对数字油田建设来说也一样,如果不是针对企业量身打造,其技术和油田特点也就不会很好地结合在一起。

当然,以引进为主,自主建设为辅也有优点:

快。这是最大的特点之一,不用费太多的精力和时间,可以引进先进的技术,把自己需要建设的事业在短期内建设好。

风险小。引进的技术一定是经过反复考察、论证的技术,比较成熟、可靠,拿来就用,投资风险比较小。

以引进为主,自主建设为辅的方式,只要认真地组织,把握好需求,以业务为导向,把自身企业的管理运行方式与引进技术的特点紧密结合,去除不适合本企业特点的方式、技术,选择适合本企业特点的技术,用自主研发技术作弥补和补充,也能形成自己的特色,这在中国数字油田建设中也有成功的案例。

2.依靠国外技术,全盘引进

这在数字油田建设的初期还是有先例的。因为在我国数字油田建设之初,在大家对数字油田是什么还不是很清楚的情况下,国外又有成功的经验,直接引进、全盘引进也是最好的办法。但是,这样的技术引进会带来一些问题。随着我国数字油田建设的深入发展,我国数字油田技术队伍逐渐成长、成熟,全盘引进的方式也不再出现了。

但是,对于一些高难度,技术要求高的数字化、智能化建设还是要采用这种全盘引进的方式,如海上平台自动控制和智能化技术,最好还是采用世界最先进的技术、方法比较好,自主建设往往带有很大的摸索性,成本反而高。

3.以自主建设为主,适当引进为辅

这种方式在我国的数字油田建设中比较普遍,是一个比较好的方式或者

模式。

自主建设有其建设的适应度和适合度,也就是根据本企业、本企业业务的需要而自主建设,这种建设安全性、适应性比较高,尽管可能存在开发过程长、技术不完善、使用起来不是那么得力的问题,但是,可以用较长的时间修正、完善,更重要的是可以比较好地同其他系统对接和二次开发。

自主建设会获得更多的自主知识产权与相应的专利,这些知识产权和专利都是资产和财富。

自主建设过程中,对于高技术、高难度的产品可以适当地引进,以弥补自主研发过程中的不足,引进的高技术产品和技术方法可以增加本企业的特色。

当然,自主建设也存在一些问题:

相对比较慢,企业规划、计划、论证、立项过程长,建设周期长,比较慢,投入使用期相对较长。

有一定的风险性。这种风险就是对技术服务商的选择是否准确,有时错误地选择技术服务商和团队导致错误的结果,使得投资后没有回报,这在我们的数字油田建设过程中出现了不少的案例。

这三种选择方式在中国数字油田建设中都存在。哪一种是最好的方式,不同企业可能会给出不同的结论。经过多年的建设,目前,中国数字油田建设大部分企业还是选择了第三种方式,即以自主建设为主,适当引进为辅的方式,这种方式能够适应当前的需求,也适合中国油田企业的特征。

13. 2. 2 新疆油田模式

新疆油田是指中石油新疆油田分公司,新疆油田的数字油田建设理念、特征和贡献在第3章中已有详细的描述,这里不再赘述。但是,在表述数字油田技术服务模式时,我们不得不再一次推出新疆油田。

新疆油田的数字油田建设,我们在很多地方定义为:走出了一条中国式的数字油田建设的道路。主要有以下三方面原因。

在建设方式上新疆油田坚持以自主建设为主,适当引进为辅的建设方式。新疆油田多年来在努力学习和借鉴他人先进经验的同时,坚持自力更生、艰苦奋斗,自主建设数字油田。新疆油田始终坚持探索,按照数字油田的建设

规律,以业务需求为导向,建设具有新疆油田特色的数字油田,创造出了一条独特的数字油田建设道路。

新疆油田始终走着这条开放的建设道路。新疆油田地处西部偏远地区,在地理位置的概念上就是信息不.、思想落后、管理僵化。其实,用这样的词描述新疆油田完全错了。恰恰相反,新疆油田对外开放、管理科学、技术先进,这完全得益于信息化建设和数字油田的建设,数字油田使得新疆油田数据共享、信息.通,建立了完全开放的、先进的数字油田。

新疆油田有一个特别熟悉油田业务、信誉特别优良的数字油田技术服务团队(公司)在作技术支持与服务运维。一个能够长久为一个企业作技术服务的企业一定是守信用、服务好的乙方;一个能够长期信任一个 IT团队为自己不间断地作技术支持的油田一定是一个特别敬业、特别尊重他人的好甲方。这两个好成一好,构成了一个非常默契的合作伙伴,从而共同成就一个伟大的事业。对此我们称之为新疆油田模式。

通过几年的跟踪研究,我们认为新疆油田模式特点主要包括三点。

共同拥有一个目标 ———全面建成数字油田。全面建成数字油田是新疆油田早年立下的誓言,也是新疆油田坚持不懈地建设数字油田的根本目标。但是,这一目标同样适用于为新疆油田提供技术支持的技术服务方,于是这样一个共同目标将他们融为一体。在这样一个目标的大旗下双方克服一切困难,填平了甲、乙方之间的各种鸿沟,沿着既定的目标向前走,从而使他们共同收获了 “全面建成数字油田 ”的成果。2010年,新疆油田对外宣布:全面建成数字油田,技术服务公司同样获得了全面建成新疆数字油田的喜悦。

捆绑式的贴身技术服务是其基本特征。油田企业信息化、数字化建设需要动员社会最先进的企业为其技术服务,常规的办法是通过招标完成,即严格地在社会上全面地考察、认真地筛选服务企业,通过技术(市场)准入使其进入油田企业,为油田企业提供技术服务。在技术服务过程中对信誉和技术良好的企业保持合作关系,对于服务信誉、技术比较差的企业剔除,然后再引进好的企业,始终处在动态的变化过程中。这种动态的好处就是可以始终保持引进先进技术和良好企业为自己做技术服务,不断处在择优的动态选择中。但这样做也有不好的地方,有这样几点: ①由于是甲乙方关系,在项目实施过程中要走很长的程序,如市场准入、项目论证、技术论证、招标、投标、签定合同

和首付等,一个项目的50%时间和精力基本处于前期的 “走程序 ”之中,只有30%的时间在开发,20%在安装、试运行和培训中,这样短暂的开发时间内,是不可能出精品的。 ②甲方希望得到最优秀的技术服务商常年跟踪服务,这是正确的,在数字油田建设过程中,只要一个项目上手了,基本上处于 “你离不开我,我也离不开你 ”的状态,如果一个技术服务企业只做 “一锤子买卖 ”的事,这个项目技术服务肯定不会到位,至少不会成为精品。但是,有时一个技术服务企业不一定完成了本项目可延续下一个项目,这对企业其实损失还是很大的。数字油田建设工程是一个大工程,需要多个技术服务团队协同完成,如果有了一些信誉好、技术良好的企业常年贴身服务,将会服务得更好。 ③数字油田建设需要一致性,因为,庞大的数字油田工程需要数年或者更长的时间完成建设。如果没有与油田企业具有共同目标、共同理念、共同奋斗的建设精神,就很难坚持到下一个目标的共同建设。在数字油田这样一个大平台上,会出现很多模式的技术,协同性相对比较差。尽管有各种接口技术,其实平台上的 “硬伤 ”留存成为遗憾和隐患。因此,如果能选择一个志同道合的技术服务企业,捆绑式的贴身技术服务和服务运维,可以避免上述一系列的麻烦和问题。

共同拥有一个精神,这就是艰苦奋斗的精神。1993年新疆油田开始建设数字油田,也称为油田信息化,同年技术服务公司成立。新疆油田每走一步,技术服务公司跟进一步,新疆油田当年发动全员输入每条信息两毛钱,技术服务公司发动员工为建好每一个数据库提供技术服务;新疆油田实现 “三个桌面化”,技术服务公司为 “三个桌面化 ”作技术保障;新疆油田实施数据正常化建设,技术服务公司坚持为数据正常化作好技术支持。他们拥有的共同精神就是埋头苦干的精神。

新疆油田模式创造了一系列经验,这里仅叙述了一二,还有待于进一步挖掘。但是,他们所共同创造的数字油田建设的道路是在中国值得推广的道路,他们所共同创造的建设经验将是我国数字油田建设的精神财富。

13. 2. 3 捆绑式贴身技术服务特点

捆绑式的贴身技术服务,可以做到这样几点:

急用先做,这是一个基本特征。由于数字油田建设工程巨大,投资也巨大,所有的程序不可少。但是,由于油田业务的急需,往往走程序需要很长

的时间,这样就会影响油田业务的正常进行。在这种情况下,捆绑式贴身技术服务企业可以急用先做,这是因为长期形成的默契,不用担心甲方另有人选,不用担心甲方不付款等问题,使得技术服务先行,保证不影响油田业务的急需。

服务到位。数字油田成为甲、乙双方的共同事业,在处理问题时甲、乙双方看来不分你、我责任,而将数字油田看做共同的大事业。甲、乙双方不再需要承诺2h受理,7 ×24 h不间断服务之类的服务约定,而是确保运行稳定,发现问题填单备案,先处理再完善手续,无论是在项目服务期还是免费维护期,还是应付款服务,解决问题是第一,付费等成了第二。技术服务公司做到跟踪服务,贴身服务常态化。技术服务公司建立了网上论坛24 h用户发帖提意见和公布用户问题,并有专人全天候跟踪,这是其他一般服务企业做不到的。

技术创新。由于是捆绑式贴身技术服务,乙方能同甲方一道在业务需求导引下展开技术创新。因为,大家目标是一致的,不存在保密和涉密之嫌,为了一个共同的目标可以坐在一起研究技术问题,引进先进技术,确立试验项目,开创性地进行先导试验,实现技术创新。只有技术创新,数字油田建设才更具有先进性和生命力。

通过多年的跟踪研究,新疆油田唱技术服务公司共同创建的模式是一个很典型的数字油田技术服务和运维模式,在我国很具有推广的价值。

13. 2. 4 数字油田建设服务运维的其他模式

在数字油田建设中还有很多的技术服务方式,在这里也作一点简单的探讨,或者提出问题,供广大读者和数字油田建设者们共同商榷。

大牌公司服务运营模式。大牌公司往往都是国际、国内的知名企业,这些企业一般技术力量雄厚、经济实力强,无论从技术上、理念上都具有先进性。它们管理规范、操作流程化,在技术服务上按照流程做事。但是,往往也比较呆板,按套路,收费高。近年来,我国引进国际大公司技术服务团队实施数字油田建设的案例并不成功,国际上的理念往往并不适合国内油田的管理模式,出现 “水土不服 ”的现象,对于这一点还需要探索和研究。

众牌杂陈,只取先进的模式。这是比较大众化的一种模式。在我国能从事信息化建设的企业数万家,但是,能从事数字油田建设的企业并不多,特别是能完整地做完一个油田企业的应用系统的企业更少。油田企业面对众多服

务商择优选择是正确的,即在同一个工程中,在同等条件下,需拥有最先进技术、最优良服务的团队为我所用。

其他技术服务模式。在数字油田建设中,根据需要和需求,选择曾经在这个方面有过开发、建设经验的企业或者团队来做,或者引进先进技术指定企业来做等。

13.3 数字油田服务运维趋势


中国数字油田建设发展到今天,我们认为是成功的、健康的,其中技术服务团队功不可没,也就是在其他各章节中多处提过的 IT业界的贡献。

13. 3. 1 数字油田建设服务运维的现状

时至今日,我国数字油田建设现状,还是令人深感忧虑。考察我国数字油田建设技术服务现状,存在着以下问题。

在我国,截至目前没有一个国家名牌产品和知名企业,无论信息技术产品、数字油田产品还是技术,都无法同世界大的 IT企业抗衡。这同我国信息技术起步晚,国际前沿技术跟踪不够及体制有很大的关系。虽然在体育等其他方面我国都能做到国家体制下的发展,成为世界霸主,但是,在 IT业这么多年来,虽然我们也成就了很多大型的企业,然而,在国际上也只能占领很少一部分市场份额,尤其不能在理念上领跑世界潮流。即使是国内知名企业,也总在跟着人家理念跑。

现在一些技术服务企业为数字油田建设做事不扎实,耍 “小聪明”,搞投机取巧,这要严厉地批评与制止,这样的建设将严重影响数字油田的建设质量。我们希望无论提供技术服务的企业多么大牌或多么渺小,如果一旦承接了数字油田的建设工程,必须把它努力地建设好,不要搞投机,若投机了,你赚钱了,赔了的是油田企业,伤害的是数字油田这个大事业。

选择固定的技术服务团队会不会陷入一种怪圈,即技术服务到位了,经济界限模糊了;经济界限模糊了,技术服务也模糊了,这是一个严肃的问题。我们大多的油田企业为什么不太愿意长期选择一个 IT企业做技术服务,也许就是避免前嫌。其实,这是一个品质问题,就是技术服务企业的品质问题。

“做大做强 ”的忧虑。每一个企业在发展过程中都希望做大做强。 “大”的标准是规模大,占领市场大;“强”的标准是 “不差钱”,有实力。往往 IT企业在发展过程中占据一个市场,要么被更强有力的企业挤掉,转向其他,要么不满足现有市场,实行对外扩张。一个为油田企业捆绑式贴身服务的 IT企业一定要坚守阵地。

以上这些只是对数字油田建设工程中存在的一些问题的思考,提出来是为大家共同思考。现在企业已经这样做了,其实也没有什么不对,只是希望企业在 “做大做强 ”中,不要忘了数字油田建设这个伟大的事业。

13. 3. 2 数字油田服务运维的发展趋势

数字油田还在发展,数字油田建设还在继续,但是,数字油田建设的技术难度越来越大,这是一个必然的趋势。因此,对数字油田建设技术服务的要求也越来越高了。考察我国数字油田建设技术服务发展趋势,我们认为基本走势有以下三个。

分化组合仍在继续。数字油田建设的技术含量不断增高,从而 “门槛 ”也就越来越高。在数字油田建设的基础工程建设中,随着技术成熟,产品成熟,安装、运行方案固化,相对门槛较低,其风险难度降低,而在并行计算、云计算等高技术含量技术出现后,一般企业做不了了,就会通过分化组合和大浪淘沙的方式淘汰一些企业,优化组合先进企业将进入高技术含量的技术服务当中,这是一个必然趋势。对于研发系统软件的企业,这种分化组合将会更加明显。随着油田完成了数据库建设,所有的历史数据入库,现行的数据保持常态化,其简单的应用系统开发完成。升级换代工作量变小后,就会出现两种可能:一些小型的软件企业转入其他行业或者转入专门的技术维护,一些大型的软件企业将会把目标盯在更高层次的系统开发之中。

数字油田建设将会有三个转向:数据建设转向数据的深层次应用,地面数字化建设转向地下数字化,数字油田转向知识、智慧的油田。三个技术转向为广大的 IT企业带来了机遇。这三个转向的技术要求、投资额度会大大超过数字油田建设的初期。 IT企业是否能够迎接新的曙光的到来,是一个考验。谁的眼光好,谁将得到天下;谁的技术转型快,谁将得到市场;谁的技术服务好,谁将获利更高。数字油田技术转型一旦出现,将会催生更加先进的技术和引出

更加优秀的技术服务团队的诞生。

解决好机制、体制问题,建立捆绑式合作伙伴,为数字油田事业共同奋斗。通过多年的研究,新疆油田模式是一个不错的模式,我们主张每一个油田企业在数字油田建设过程中,都能找到固定的、信誉度高的、技术良好的 IT企业为数字油田建设提供良好的技术服务。特别是随着数字油田建设工程的巨大,后期维护量也巨大,仅靠油田企业信息管理部门和技术服务部门的力量是远远不够的。数字油田技术服务外包和数字油田运营将会成为一种趋势。

现在就看我们油田企业准备好了吗? IT企业准备好了吗?

13. 3. 3 数字油田服务运营的维护外包模式探讨

油田企业的数字油田建设到今天,可以预见未来几年在建设与运维上将会出现巨大的压力,其中最大压力就是数字油田的技术维护。

1.国际、国内技术服务的现状

1)国际上服务外包领域在日益扩展

随着近年来信息技术及网络技术的发展,服务外包所需的技术水平逐渐提高,全球知识密集型服务外包兴起,许多公司不仅将数据输入、文件管理等低端服务转移出去,而且还将风险管理、金融分析和研究开发等技术含量高、附加值大的业务也外包出去。目前,在全球范围内,伴随着服务外包总量的扩大,新的服务外包领域也在逐渐形成,服务外包的定义也有了新的外延。总体上看,目前全球服务外包涉及的范围已由传统的信息技术外包和业务流程外包拓展到多个领域的外包。

2)市场细分的全球服务外包中垂直市场更加得到重视

市场细分是一个不变的规律,多少年来市场在不断地细化,服务外包市场一样也在不断地细分。通常外包服务项目和产业类别无关,尤其是在 IT领域中。例如,数据输入或维修服务,是不分垂直市场的。但是,随着外包市场竞争的激烈,外包服务公司很难在与同业的竞争中凸显特色,以赢得有利的位置。同时,客户也迫切希望服务外包公司能提供更符合自身需求的外包服务。所以, 近年来,通过掌握垂直市场所需的专业技术,从而切入垂直市场,获得为客户提供更专业服务的能力是一种很有效的策略。例如,通过增加特定市场知识,具备担当不同行业 IT外包服务风险的规模和实力,能够针对客户的不同需求提供外包服务,成为提供 IT服务外包公司日趋重视的问题。

3)我国将日益成为全球最大的外包基地之一

世界发达国家和地区是主要服务外包输出地,在全球外包支出中,美国占了约2/3,欧盟和日本占近1/3,其他国家所占比例较小。发展中国家是主要的服务外包业务承接地,其中亚洲是承接外包业务最多的地区,约占全球外包业务的45%。中国、印度、爱尔兰、菲律宾和俄罗斯等20多个国家是全球外包市场的主要竞争者。随着全球服务外包业的日益发展和完善,中国和印度已成为吸引发达国家制造业和服务业外包的最主要地区。并且,由于地缘因素以及历史因素的影响,中国的软件公司成为日本软件业外包的主要合作对象。

2.数字油田技术服务外包可能性的探索

数字油田在中国具有巨大的市场,但是,我们这里的技术服务外包不同于前面所叙述的那种外包。因为,我们知道,在数字油田建设中油田企业是主导企业, IT业界是服务企业。将来的数字油田技术服务外包主要是油田企业是发包主体,数字油田技术服务的 IT业界是承接者。为什么会出现数字油田技术服务外包呢?

数字油田建设工程巨大,这是最主要的原因之一,现在一般的建设者很难完成售后服务,这给售后服务带来了巨大的压力。尽管油田企业也负担相应的费用,但是往往研发、安装企业都不具备长期技术服务的能力。数字油田建设主体采用外包技术服务是一个必然趋势。

数字油田建设高新技术对技术服务提出了很高的要求,一般的小企业难以胜任。在数字井场建设、油田物联网建设和智能油田建设之后的技术要求更高,从而要求专门技术服务团队提供专业技术服务与维护。

市场细分后一定会出现数字油田的专业技术服务群体,这样有利于在技术服务上专业化。

3.数字油田技术服务外包模式创新

在信息化、数字化建设中,随着服务结构进一步朝着技术和知识密集型方向发展,与高新技术相关和以高新技术为手段的服务外包发展迅速,将来 IT业界和金融服务结合构成外包主导的可能性将会出现。对于数字油田外包服务而言,它是指油田企业战略性地选择专业技术和服务资源,以解决油田企业内部的部门和人员不足,无法承担企业数字油田系统或系统之上的业务流程的运营、维护的问题。数字油田技术服务外包包括数据托管、系统外包服务和业务流程外包服务等服务运营。

对于数字油田服务运营,我们不妨在此作一个大胆的预测:在我国数字油田全面建成后,数据已成为企业重要的资产,同时也成为国家资源,国家将会对油田勘探开发数据实施注册,进入市场买卖和有偿使用,或者通过数字油田平台在全国进行数据付费使用。有可能未来的数字油田数据银行兴起,将会发挥 “支付宝 ”的作用。因为,金融业在日趋复杂的内部整合与外部衔接后,在专业化分工和规模经济的影响下,许多部门都在寻找机会扩大经营范围,数据银行、数据保险理赔、数据股票交易和数据金融分析等业务都可能相继诞生,进入数字油田数据金融业。

未来的数字油田服务运营也许会同金融业联手实施数字油田技术服务和服务运营,就像现在流行的网上购物 “支付宝 ”一样,他们联手油田企业,实现在数字油田技术服务的外包中获得利益,其主要形式可能是数字油田数据银行模式。此外,随着 IT业与金融业的交叉和融合,两者以相互结合的方式强化了服务外包的趋势。因为,现代金融业已经是知识和信息技术密集型行业,为外包主要业务以及各种 IT服务提供经济保障,从中获利。而承接外包技术服务的企业不需要同油田企业在经济上发生经济往来,只要提供好技术保障就可以从中获利。

当然,一个具备外包和具备承接外包能力的企业,一定要具备相应的条件。严格、规范的外包服务管理要求:具备高水准、多层次的数字油田专业服务工程师队伍,拥有完善的数字油田技术服务体系,有丰富的数字油田建设经验或者技术服务经验,拥有数字油田多平台开发、服务的技术和经验,有即时、准确的服务质量和监控体系,有非常完整的配套业务体系,客户可获得更多的附 加价值等条件。但是,所列这些是最基本的条件。未来数字油田建设或者数字油田某些方面进行技术服务外包或者服务运营是完全可能的。

随着建设的规模不断加大,数字油田的服务运营业将会由此诞生,这是数字油田建设后的又一个新生的事物,将会在后数字油田时代成为数字油田发展中的一个大事,这是对数字油田的拓展和延伸,极大地拓展了数字油田的内容,使数字油田的内涵和外延更加丰富。

13.4 小  结


数字油田服务运维是数字油田建设过程中的一个重要课题,之前并没有引起人们的注意。随着数字油田建设的深入发展,技术维护已经摆在了数字油田建设者们的面前,数字油田服务运维将会大有作为。

数字油田建设是一个长期的大事业,又是一个巨大的工程,数字油田不但需要油田企业主导建设,还需要很强大的技术服务群体,这些技术服务群体,过去是数字油田建设的主力军,未来仍然是主力军。

在长期的数字油田建设过程中,出现和创造了很多的数字油田建设模式和技术服务及运维模式,我们认为以自主研发为主,适当引进为辅的模式是最好的建设模式,这个模式符合我国的国情和油田企业的现状,使一些油田企业走出中国式的数字油田建设的道路,也培育出了新疆油田这种捆绑式贴身服务的模式,值得推广。

未来数字油田技术服务可能走向技术服务外包和油田企业联手金融业推出的第三方支付方式的技术服务模式,以保障数字油田的正常维护和技术升级。现在还做不到,但是,未来一定能做到。

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 关于 “数字油田建设总图 ”的构想说明


高志亮


(长安大学数字油田研究所)

数字油田研究需要新思维,数字油田建设需要新思路,数字油田站在新起点。

A1 数字油田构想的背景


自1999年由大庆油田提出数字油田的十多年来,各个油田企业数字油田建设方兴未艾,成就喜人。我们在2005年成立研究所之时就想,数字油田到底是个什么样?数字油田的最终目标是什么?后数字油田时代什么样?等等。带着这样一些问题,经过五年的研究,我们认为数字油田肯定不是信息化;数字油田不同于其他数字化,它一定要落地;数字油田还处在初级阶段。那么,下一步是什么?最重要的是要给大家说明白,讲清楚数字油田是什么?

2009年10月,我们成功举办了中国数字油田高端论坛峰会,在这次峰会上通过的枟西安宣言枠,是数字油田研究和建设史上具有里程碑意义的标志。在会议之前的想法是,枟西安宣言枠要对大家已经认同的事件、观点等给予结论,指明未来的发展方向。其中关于数字油田是什么,我知道是有分歧的,但还是想能给一个初步的定义,让大家在这个定义上再研究和发展。但在10月24日的烛光会议(由于三楼餐厅晚上没有电灯,酒店提供的是手电筒)上大家还是觉得现在对数字油田定义有一定难度,建议 “搁置,再论”,这说明大家对数字油田总的概念和深度认识还是不能认同。

在会议上,我的报告放在最后作,报告中对数字油田的阐释还是给了大家一个启发。现在我要把这个想法公布出来,先征求了几位同仁的意见,大家很尖锐地提出了疑问,问得非常好。对问题,有的我修改了,有的需要作点说明,以便大家能看明白在说什么。

A2 数字油田构想说明


A2.1 关于题目

我们在西安会议上是以 “数字油田整体解决方案(总图)”为题对外宣布的,这个题的初衷就是想给大家一个数字油田建设的总体解决办法,即按照数字油田的建设规律构建一种建设可遵循的方案。当时是想沿着每一个工程做出所有的模型图,合起来就构成一部巨大的模型图册。会后王权同志仔细地看了后说:这个不能叫整体解决方案,这就是数字油田,但现在推出必须要给它一个响亮的名字,现在有人卖几台电脑都给一个整体解决方案。所以,我们后来几易其稿,在山东石油学会北京会议上我们又做了讲解,将其定为2.0版本。会后还有同志提出了看法和建议,我们于2010年10月再次修订,从此定义为 “数字油田建设总图”。这就是现在版本的数字油田,定为3.0,见图 A.1。

A2.2 关于构成

数字油田是一个宏大的系统工程,数字油田构想也就构成了一个复杂的巨系统,因此,要编制一个 “数字油田建设总图”,必须在系统思想指导下进行。3.0版本的数字油田构想基本上分为两个部分,图的左侧是理论、方法与技术,图的右侧是五大工程。如果把图平放着看,这五大系统就像一棵棵树,直至它们的末梢,就像人体生命基因一样,我想,如果我们把它坚持编下去,就像一个数字油田的 “DNA”图谱。而且左右二者大体上有个基本对应,至少在发展阶段上是同步的,即在什么阶段要做什么事,给出什么样的方法,采用哪些技术,基本上是由低到高,从一个初级阶段向高级阶段发展的过程,从而构成一个数字油田的整体。

A2.3 关于基本理念

基本理念是什么?这是问题的核心,即要在这个图上说明什么?我个人的


图 A.1 数字油田建设总图

思想就是要说明数字油田是什么,数字油田怎样建。

早先我认为,数字油田是将油田中所有事物(地上地下)全部抽象为数字,通过数字处理,将多元、异构、多尺度的数据存储、集成,从而对油田地上地下作完整的表征和直观的展示,然后实施数据转化为信息,其终极目的是发现剩余油、提高采收率,不但延长油田的生命周期,还让油田始终充满活力,简称油田全面数字化。

这就是一个完整的数字油田。如此界定,出于这样几点考虑:

数字油田是适应数字化时代产生的新生事物,在还没有说清是什么时,就被大家广泛认同是未来的油田,该图景装在每个人的心里,印在每个人的大脑里;

数字油田不同于其他数字化的事物,完成了虚拟化和人机互动即可,数字油田是要 “落地 ”的,即具有生命力的,要发现资源,提高采收率;

数据是数字油田的命脉,贯穿始终,它的内核轨迹是数字转为数据、数据转化为信息、信息转化为知识、知识转化为智慧。

为了便于人们说明数字油田是什么,能言传及意会的简单表述为:数字油田就是油田全面数字化。这就告诉人们未来的油田就是数字化了的油田,肯定是最先进的油田。

基于这种思想,我们还是在不断地探索,在2010年10月修订 “数字油田建设总图 ”时,我们对数字油田定义再次修订:“数字油田就是数字化了的油田,是关于油气资源发现、开采和油气田管理全过程的数字化。”

这样修订的意义和目的是:

简单、明了,不需要费很大的力气解释和说明,也不用花很大力气去记忆和理解。

(2) “数字油田就是数字化了的油田。”这是数字油田最简单的表述。但它也说明了数字油田最后的结果,这就是未来油田一定是被数字化了的油田。

数字油田的内涵在于:“关于油气资源发现、开采和油气田管理全过程的数字化。”这既是数字油田的内涵,又表述了数字油田的外延,这个不仅仅是关于油田本身的数字化,还与油气资源发现、开采和生产及整个油田管理都有关联,具有很广阔的边际和内容。

(4)我们的基本理念是,数据是数字油田的根基,业务是数字油田的主线, 信息是数字油田的命脉,知识是数字油田的结晶,智慧是数字油田的灵魂。数字转化为数据,数据转化为信息,转化技术是数字油田的关键技术。寻找更多油气资源和提高采收率是数字油田的核心价值,延长油田的生命周期是数字油田的使命。

所以,数字油田在当前是一个最美好的图景。

A2.4 关于作用

数字油田构想的作用很简单,就是指导数字油田建设,让数字油田健康发展。我们不想让数字油田就这样在轰轰烈烈中走入歧途或 “生命 ”的终结。

数字油田建设总图可以指导人们实施数字油田建设,数字油田建设是有规律可循的,要按照数字油田的规律一步一个脚印地建设好数字油田。

数字油田建设总图展示了数字油田的全部内容,它告诉人们数字油田从基础工程建设做起,沿着五大工程往前走;五大工程相互依托,由底层做起,互为基础。

数字油田建设总图给未来人空前的想象力,有很大的发展空间,人们会随着时代的发展,按照数字油田建设走向增加或减少相应的内容,以全面引导人们沿着数字油田总的目标前进。

这就是编制这个总图的基本作用。

A2.5 关于整体思想

我个人坚持认为数字油田是两个循环嵌套在滚动发展着的闭环体系,即一个由下到上的纵循环,就是基础工程 →数字工程 →数据工程 →信息工程 →知识工程,知识+智慧达到了最高境界后又反哺到各个工程,出现一个新的轮回;还有一个面循环,就是在理论、方法、技术和五大工程的循环。由于还不能给出一个立体的三维图模型,只能简单表述为图 A.2。

(1)图 A.2构建了数字油田建设的综合体系。数字油田是一个综合体,它同油田业务紧密结合,在业务过程中产生数据,在数据过程中产生信息,完整的决策来源于完整的信息。只有有了油气信息才能寻找油气资源,从而使油田纵深发展。

(2)构建了数字油田建设的循环体系。数字油田循环体在交叉、综合、


A.2 数字油田建设综合体系模型

滚动中发展,在油田业务过程中实施业务流、数据流、信息流三流合一,在完成一个闭环后新一轮的三流又开始,周而复始,数字油田与现实油田融为一体。

A3 结构关系


数字油田建设要一步一个脚印地走,不能好高骛远,要由下到上,先是基础工程,再是数字工程,再是数据工程,再是信息工程,再到知识工程。

每一个工程都是 “树”结构,都是横向发展,随着社会的进步、技术的创新、新思维的出现,每个工程会出现新的变化,如数字工程的未来一定是智能化。

A3.1 基础工程

基础工程包括三大工程:网络、通信和人才,这三个要并行地做,同时它又随着时代的发展、技术的创新,沿着横向不断地延伸发展,这里仅给了一些最先进的点,如云+端等,其实还会有更新的技术。“数字油田建设总图 ”基础工程与先期准备如图 A.3所示。


图 A.3 数字油田建设总图基础工程与先期准备

基础工程十分重要,这在数字油田十年的建设过程中抓得很好,建设的速度和质量都很好。但是,新的问题也随之而来,机房越建越大,服务器越购越多,未来必须解决这样一个问题,包括数据安全问题等。

人才工程说重视也重视,说不重视也不够重视,中国数字油田截至目前还没有一个 CIO。

A3.2 数字工程

数字工程是在基础工程之后的一个很大的工程,它不被人们所理解,目前油田很多人把它作为 “形象工程”,导致毁了 “声誉”。它的横向发展就是智能化(见图 A.4)。


图 A.4  “数字油田建设总图 ”数字工程、高端准备及理论认识

数字工程的本质是要提供质量可靠的数据,一定是 “真数据”,如果数据不真,就是 “假数据,真分析,假结果”。

数据工程的核心是数据正常化建设,数字采集一定要在前端建立相应的标准,准确地采集各种相应的数据,这个数据一定是真实、有效的数据。数据传输、数据处理、数据存储、数据应用、数据返回和再存储是一个闭环,在每个节点上都要保证安全、通.、优化。在新建设的地方按照数据正常化的标准完全正常化,最终成为数据常态化。新疆油田为我们作出了表率。

数字油田的数据原点采集的智能化建设工程在我们数字油田井场建设和油田物联网建设中都是解决这一问题的,同时还包括智能钻井、智能完井和智能测井等,未来的地球物理勘探也依靠 “透明油田 ”技术对盆地的感知来完成,实现智能化。

A3.3 数据工程

数据工程是建立在基础工程和数字工程的基础之上建设的重要工程。数据是资源,数据在油田就是财富;数据也是数字油田的一个命脉,数据建设的核心是建库、管理、共享和转化(见图 A.5)。

大庆油田为我们作出了突出的贡献,他们在1999年数字油田提出后,就给了一个模型,具有奠基作用。


图 A.5  “数字油田建设总图 ”数据工程与数字油田建设方式

数据建设在我们各大油田,大家的认识比较一致,投入很大,做得也很好。但是,数据的转化是个大问题。我们目前最难的问题是将数据转化为信息,这么多的数据格式、这么多的管理模式、这么多的专业软件及生成的数据,做了这么多的系统,好像走到尽头了。其实,数据建设也存在智能化建设。数字油田建设中的数据管理建设除进行数据的整理、入库、监管外,还有数据的提取。数据放在数据库中,大家觉得已经完成了数字油田的一个重要建设,其实没有完全完成,我们对数据的关联整理,对数据的无障碍使用等才是关键。智能化数据管理是未来数字工程建设和数据工程建设中需要联合攻关的一个技术。2009年,长安大学数字油田研究所提出数据 “DNA”管理思想,就是对存储在数据库中的数据编码,就像我们每个人一样,都有自己的 “DNA”,利用空间概念进行坐标和身份识别,这就实现了智能化的数据管理,这就是数据智能化。

这一技术还没有出现,从而建设也没有进行。相信对数据的关联整理和智能化管理一定会实现。

A3.4 信息工程

对信息工程的理解,我们不能定义在普通意义上的油田企业信息化,这里的信息是油气资源信息,我们要把地质家们常说的那句话:“油气在哪里?在地质家的头脑里 ”变为 “油气在哪里?就在电脑里”。三维可视化技术提供直观展示,最先进的系统将油藏自动描述,未来数字油田为人们准备好了一切:数据、图件和三维可视化的油藏、动态流体驱替模拟等,还给出辅助决策,地质家们要做的就是发挥聪明才智。这就是后数字油田时代 ———智慧的油田(见图 A.6)。


图 A.6  “数字油田建设总图 ”信息工程、建设方法及组织实施

信息工程各部分包含的建设内容很多,需要很长时间的建设,其实最主要是如何将数据转化为信息。这个信息一定是油气在哪里的信息,这对油田企业十分重要。

A3.5 知识工程

在信息工程的基础上是知识工程,这个工程不要简单地理解为一般意义上的知识管理、知识挖掘,而是信息转化后的智能和智慧的结晶(见图 A.7)。它是一个平台,集油田和领域及全社会的智慧大成。在这个平台上数字油田研讨厅把每一个地质家的智慧不受时空限制地集中起来,让每一个地质家一展雄风,让他们的智慧一览无余。


图 A.7 数字油田建设总图的知识工程与评价及研讨厅

这是数字油田高端与发展到最成熟的时候,实现知识管理油田的时代。知识经济与知识管理体系构成油田的主题。数字油田+智慧成为数字油田的主流,将为油田企业的主营业务。

后数字油田时代是地质家智慧集大成的时代 ———智慧油田终究要到来的。

总之,数字油田构想还很不成熟,还是一个初级研究成果,由于图形大,结构复杂,目前还没有一个好办法简洁地表示出来。现在对外公布给大家,让大家批评指正,也是给数字油田研究者一个想象的空间,我相信后来者一定比我们更加有智慧。

A4 “数字油田建设总图 ”的未来


“数字油田建设总图 ”是我们对数字油田总的构想,因为,数字油田建设是有规律可循的。我们在建设数字油田时不应该随心所欲地建设,一定要按照数字油田的规律去建设,如果违背了数字油田的规律,一定会受到惩罚。

数字油田总的构想是建立在系统科学理论和原理之上的,在系统科学思想指导下,依据系统工程的原理,将数字油田的体系结构和建设内容融入在其中,完成了这样一个结构庞大、体系庞大、开放性的数字油田巨系统。这个系统是符合数字油田发展规律和数字油田的体系结构的。

“数字油田建设总图 ”的未来是为数字油田作一个长远的规划。我们建立了这样一个庞大的数字油田总图,就是希望这个体系结构能给人们带来一些思想 和建设的方法,如在这样庞大的结构中,可以选择一定的主题建设,尽管是一个主题,但其总的布局属于数字油田的组成部分,这样就不会把数字油田建设搞乱,让数字油田始终沿着这样一个正确的方向发展。这是我们一个最简单的思想。

总之,数字油田是一个巨大的系统工程,我们要遵循数字油田的基本规律,把数字油田建设好。数字油田还有很长的路要走,我们一定要耐心地坚持到底。

 “透明油田 ”建设及其关键技术研究


高志亮


(长安大学数字油田研究所)

B1 问题的提出


B1.1 国外研究现状

自1998年提出 “数字地球 ”后,有关对地球的虚拟表示及其研究问题纷纷出炉,在1999年悉尼矿产勘查研究组(SM EDG唱ALG)覆盖层之下勘查讨论会上,就有 Cars博士第一次系统介绍了 “玻璃地球 ”的概念。后来澳大利亚联邦科学和工业研究机构矿产勘查与采矿部还把玻璃地球计划正式列入了2000~2003年预算规划项目。2001年7月, Cars博士在另一次研讨会上又作了 “通过玻璃地球底部的勘查 ———为2010年发展新的勘探能力和技术 ”的主题报告。目前,澳大利亚玻璃地球计划并未以一个完全明确、独立的计划运作,而是由一系列项目组成。

玻璃地球(glass earth)即澳大利亚 “玻璃地球 ”计划的宗旨是,使大陆地表以下1公里的深度以及发生于其中的地质过程变得 “透明”。“玻璃地球 ”计划作为一种勘探的理念,是澳大利亚在100多年金属矿产勘查经历的基础上,在金属矿产勘查取得巨大的成功和探索,矿产勘探越来越深化,各种资料密度越来越大,精度越来越高的形势下提出来的,也是基于过去20多年诸多因素,如各大地质块体的深度风化、块体隐伏和勘探成熟度增加等造成勘探成功率大幅下降的背景下提出的。

“玻璃地球 ”计划包含三个主题,即获取新资料的能力建设、新资料判识、综合和解译能力建设。基于澳大利亚大陆的勘探模式的建立,项目主要包括:机载重力梯度研究;机载磁力梯度研究;航空、航天和地面矿物化学填图;地球化学勘探过程中的同位素示踪;使用新型切割介质的高级钻探技术多重作用耦合的地质模型;基于网络的虚拟与假设的验证能力等。“玻璃地球 ”计划的预期成果是建立可验证的针对澳大利亚不同地质块体的四维地质模型,并验证这些模型与实际资料的近似程度,最终这些模型将被用于对潜在的成矿区带进行客观的预测。

21世纪初,澳大利亚开始实施 “透明地球计划”,这是深部找矿的新发展。同时,加拿大等矿产资源大国也在实施类似的计划。

近年来,世界范围内发现地表矿、浅部矿的概率日趋减少,深部和覆盖区的矿产资源预测已成为今后找矿预测的新方向。同时,世界上已发现的超大型矿床大都具有较大的深度,一些矿业大国矿床的勘探开采深度已达2500~4000 m。为发现下一代巨型矿床,各国都在纷纷制定 “透明 ”计划。

B1.2 国内研究现状

我国是一个拥有13亿人口的大国,矿产资源消耗很大。但是,中国矿产勘探开发领域目前存在着缺乏隐伏矿床成矿理论和成矿预测研究,缺乏深部隐伏矿床精确定位技术和方法,缺乏已有矿床勘探,开采深度大都小于500 m等问题。因此中国覆盖区和深部找矿潜力巨大,如果实施 “中国地下四千米透明计划”,系统开展覆盖区和深部矿产资源探测理论和技术方法的研究,将可为国内新增一大批矿产资源储量。

基于我国的现状和科技能力,中国科学院在2000年公布了中国2050年科技发展路线图,其中提出 “中国地下四千米透明计划”,力争到2040年,使中国主要区域地下4000 m以内变得 “透明”,为准确圈定覆盖区和深部的矿产资源提供了理论与技术支撑。

2009年9月,国务院总理温家宝在我国召开的三次新兴战略性产业发展座谈会上,在听取经济和科技等专家的意见和建议后。温家宝总理作了题为 “让科技引领中国可持续发展 ”的报告,在报告中指出国际上正兴起海岸带可持续发展研究,我们也要切实加强这方面的工作。

据悉 “中国地下四千米透明计划 ”旨在解决三大关键科技问题:一是揭示矿床形成深度及其控制因素、矿化规律与矿床的保存条件,建立不同尺度的矿 床成矿模型;二是突破深部矿化信息的地球化学提取技术、深部矿床探测的物探和钻探技术等;三是建立定位盲矿床和深部矿床的勘察评价方法体系及三维可视化模型。

在地球深部资源探测方面,中国已有固体矿产勘探开采的深度大都小于500 m,而世界一些矿业大国已经达到2500~4000 m,南非计划开采的深度达到6000 m。澳大利亚提出 “玻璃地球 ”计划要使地下1000 m变得 “透明”。加拿大近期也提出了类似的计划,要搞到3000 m。中国人均资源短缺,资源勘探水平不高,开采利用率也比较低,这是制约我国未来经济发展的突出矛盾,我们要千方百计地提高资源勘探开采水平和效益,充分挖掘和利用好各类资源。

B2 “透明油田 ”与透明油田计划


B2.1 关于透明油田

透明油田是指将油田范围地表以下4000 m以内变得 “透明”。就是将正在开发的油田所属范围内的地表以下4000 m以内的油井、地层、油藏实施三维可视化,实现对油藏的三维可视化管理。

这是一个浩大的系统,它包含了油田地上地下全部的事物。在地表主要是地面工程,有集输管网、地面建筑、抽油机系统、道路和地表物质等;地下主要是井筒、地层、油藏和油、气、水等物质,地上地下构成了一个整体。

这是一个浩大的数据工程,透明油田需要大量的数据体作支持,地形地物需要数字化;地面工程需要设计数据;井筒钻探、录井、测井、监测数据,地层、油藏研究、模拟数据,油、气、水等所有的流体物质需要数字化。还要研制新的检测设备,如利用 “四维地震 ”对盆地进行动态监测的数据,必须用数据来作支撑。通过对这些海量的数据处理建立三维可视化。

这是一项浩大的系统工程,要动员油气田勘探、开发、生产、地面工程、集输管网等所有方面的工程技术人员参与,更重要的是需要地质研究、油藏工程、计算机软件开发和应用数学家们一起参加,联合攻关和共同研发。

B2.2 关于透明油田计划

“透明油田 ”计划,是做战略性的思考,是借助这一先进的理念和技术,很 直观地解决人们在浅部工作程度较高的地区深部找矿和成熟油田寻找剩余油的好办法。目的是通过油田透明化解决地层关系、油藏本质等的深度认识问题。因此,我们建议数字油田建设比较好的油田在全国率先实施 “透明油田 ”研究,攻克关键技术,进而在透明地球下确立国家 “透明油田 ”计划,并实施 “透明油藏 ”战略,可以很好地解决成熟油田中油气藏勘探、开发中的各项难题,这也是油田数字化建设一个新的发展方向。

“透明油田 ”计划在中国,具有很好的前提条件,我国有大大小小20多个油田企业,据粗略统计陆地面积为180万~200万 km2,海洋面积为80~100 km2。部分油田的数据统计见表 B.1。

表 B.1 我国部分油田的数据统计表

序号油田名称油气年产量/万吨(气)资源占有量/万吨

1大庆油田4495.10(24.43 ×108 m3)58670.0

2胜利油田2694.54(8.80 ×108 m3)161034.0

3辽河油田1242.02(9.21 ×108 m3)227512.0

4新疆油田1165.38(764.07)184405.0

5长庆油田940.0(75.30)143090.0

  资料来源:中国石油勘探开发(综合卷);统计时年2005年。

在浅部工作程度较高的地区深部找矿已成为包括我国在内的世界地质工作的大势所趋。

B3 “透明油田 ”技术及可能实现的效果


B3.1 “透明油田 ”关键技术与已突破的技术和问题

数字油田建设方兴未艾,数字油田的关键技术在我国已列入国家863计划,正在被研究。我们研究所一直致力于油田地上地下一体化三维可视化研究,基本思想也是基于 “数字地球虚拟化 ”的思想,但又有所不同,我们认为虚拟化仅是 “互访和探查 ”是不够的,我们提出油田地上地下一体化三维可视化和开发历史资料可追溯以及产能动态预测的四维可视化等基本思想,这都是基于为油田 “提高采收率 ”技术服务,因此,一直坚持研究,攻克关键技术,目前已 取得了一定的成果和进展。

自2008年以来,我们实施油田地上地下一体化三维可视化技术与国家透明地球计划接轨研究,并借此技术又致力于利用油田地上地下一体化三维可视化技术及其透明油田技术,实施油藏精细管理研究,希望利用油田中的钻井、录井、测井数据和地球物理勘探(地震、非地震)数据,将地层展布、地层接触关系三维可视化,将砂体特征及构造还原三维可视化;将油藏精细特征描述与地质建模有机结合,通过油藏数值模拟技术计算孔、渗、饱和各项产能参数的变化,可在四维空间中获得其储藏规律与渗流关系等。

目前,我们已实现了地面三维可视化技术所有资源的三维展示(见图 B.1),二维、三维图形联动以及地下油气井的立体三维展示(见图 B.2),地层接触关系、部分地层的构造特征三维展示以及四维动态数据集成展示(如图 B.3~图 B.6所示),目前获得的可利用效果有三项。


图 B.1 延长油田某采油厂油井分布与地面三维可视化

(1)将油田中的油井三维可视化后,可以在每一口油井的井柱上表示地层厚度,并利用开窗口方式将每一口油井的井史、现状记录在案,实现 “四维互动与探查”。

(2)通过油井三维可视化技术很容易发现油井的空间位置及定向井的定向


图 B.2 油井空间走向、靶心位置与构造顶面分布三维可视化关系

准确性,特别是在后期开发中很容易实施补井打钻,在三维空间中可以找到原来布井、打钻中出现空挡(剩余油藏)。

地上地下三维可视化后可以很直观地看出地面某一坐标点与地下对应的某一坐标点的地层、砂体的基本情况,很容易找到地上地下的对应关系,对油藏精细管理提供了非常便利的条件。

最终还是要实现油藏在三维空间环境中的表征。 现在的主要技术问题有以下三点:

地下地层三维可视化需要多学科、多方法、多技术的合作,要实现多源、多尺度和四维资源信息透明化的关键技术需要研发和联合攻关。

对这项技术的认识还需要一个过程,目前,油田企业更多关注于利用某项技术找到的油气资源量和可采油量,因此,这样的高新技术只有寻求研究机构、具有超前思想的科技专家、组织的支持。

(3)除了寻求技术力量合作外,我们还需要寻求资金和现场的合作,只有

油田企业能做到并提供充分的技术实施和发展空间。需要攻克的关键技术有以下三点。

(1)现在的关键技术难点在于真实地层三维和砂体的再现,我们利用数值


图 B.3 吴起柳沟油田沉积微相约束储层随机建模技术

建模可以实现地层的展布及层与层之间的接触关系等(见图 B.3),但还达不到真实再现,需要对算法再研究,寻找最优化算法及其实现,并在此基础上进一步探索,如陕北三低油藏环境的数值模拟技术。

(2)这是目前一个全新的技术,这项技术的实现对老油田后期开发、改造、


图 B.4 某采油厂柳沟油田地上地下三维可视化与地层展布及层与层接触关系展示


图 B.5 某采油厂柳沟油田地层构造(隆起、洼陷、河流、支流河道)展示

挖潜、注水都会产生非常大的作用和效果,但是,这项技术也是相当有难度的,地面三维可视化技术我们基本掌握,并且在某些关键技术上还有突破,但地下还要再深入地研究和攻关。

(3)现在要攻破的关键技术是基于沉积微相精细地层建模算法的实现及实


图 B.6 某采油厂柳沟油田地下层与层叠合分离关系展示

现精细油藏超大规模并行数值模拟(千万网格级别)与四维可视化的动态展示的技术融合。

解决油藏描述或者地质研究过程中砂体与砂体之间的接触关系及其尖灭问题,一直是个难题,这样的模糊关系通常是依靠地质家长期研究的经验,认为是这样,或者那样地尖灭了,其实不一定。研究这样的 “模糊地带”,必须借助先进的算法和三维可视化技术、四维模拟建模技术等关键技术加以解决。

B3.2 “透明油田 ”可能实现的效果与涉及的关键技术

自澳大利亚在21世纪初提出的 “玻璃地球 ”计划以后,目前还处于萌芽阶段。中国科学院十分重视,在2009年提出了4000 m以内变 “透明 ”计划,并且联合国土资源部等部门共同投资实施。对于 “透明油田”,首先实施油气资源的 “透明 ”发现计划,就是为准确圈定覆盖区和深部的矿产资源提供理论与技术支撑,利用传感器检测技术将波转换为数据,制作成虚拟化的地球体,以寻找油气资源的储存规律。目前,国家还处在传感器研究阶段,还需要走很长一段路。如果我们利用油田中已有的钻井数据、录井数据、测井及其他地质研究和地球物理数据并进行整合,将油田信息地上和地下实现一体化三维可视化,这将是对国家 “透明计划 ”的一个有益的探索和补充,并且比较容易实现。

1.“透明油田 ”可能实现的效果

“透明油田”,我们设想的基本效果是:

集成化平台。把多源的信息整合在一起,达到数据集成管理、统一入库、便于共享。地上的信息包括油田区块的基本地形信息、油井井位坐标定位以及井、站、场的分布、道路情况等;而地下则涵盖了地层、储层、地质构造、古地理、井的展布等,将所有与油田相关的信息都集成在一起,使得人们在认识地表的同时,也能很直观地对地下架构有足够的了解,这就便于研究工作的开展,使研究透明化和智慧化。

精细油藏描述是针对已开发油田的不同开发阶段,充分利用各阶段所取得的油藏静态、动态资料,对油藏构造、储层、流体等开发地质特征作出现阶段的认识和评价,建立精细的三维地质模型,通过油藏数值模拟生产历史拟合即动态资料来验证或修正,最终量化剩余油分布并形成可视化的三维地质模型,为下一步油田开发调整和综合治理提供可靠的地质依据。

多方位直观可视。在平台的基础之上,将地质学家、地球物理学家、油藏专家的认识和认知直观、明确地展示出来,可以全方位、多角度地看待问题,可以实现油藏的透明展示,将所有涉及的要素都采用信息树、信息表、模型展示或是属性外挂、属性弹出等手段多样化展示出来;静态建模和动态仿真结合起来,实时模拟与实验分析,在多因素参与下进行及时实验,这就缩短了实验时间,降低了实验成本。

智能化与互操作性。地上地下一体化研究是把人的认识视角从局部延伸到整体,这就从宏观上很容易建立概念。单个对象的单独操作可以实现不同组合产生的作用与效益,提取的分析因子可以根据研究问题要求精确度进行选择,这就能快捷、方便地知道研究人员在不同状态下的模拟与仿真成果,打破了传统的显示限制,加入互操作性,由于是建立在实物的分析之上,就强化了科学性。在一个全新的角度下研究分析,提高认知的技术高度。

身临其境与油藏精细管理。建立一个大的显示与数据模拟室,配合多屏幕的组合高分辨率显示,多角度的变幻立体显示,加以虚拟现实技术的支撑,这样就让研究人员置身于虚拟的场景中,增强了真实感观的同时,也便于人们在整合的研究环境中灵活地处理问题,由于多因素都是集成显示,这就便于在

宏观的基础上抓问题的本质与细节,实现 “透明油田 ”下的油藏管理。

2.关键技术

涉及的关键技术有以下几个:

S融合技术。主要完成的是地上部分数据储备,这样就能确保研究区块数据的实时更新,同时结合高精度 DEM生成完美的实际地形,真实地反映地形状态,并反映出井和实际起伏地形的情况,有利于分析井的定位、计算土方量、灾害预估、救援路线的选择等。

物联、互联网络融合技术。主要解决视频监控,在工作室或是工作站里完成监控,出现问题随时以信息或是邮件的形式发送给相关的部门,发现问题及时处理。

格网技术(千万网格级别)。主要完成地层模拟。格网的大小和数量都直接决定了模拟的精度,而格网的算法是关键点,要兼顾研究的精度和数据的精细程度选择合适的格网,以达到最佳的模拟结果。

科学计算。主要完成数据的成果显示,应用计算机处理科学研究和工程技术中所遇到的数学计算。模拟过程中要和数据库打交道,油田企业庞大的数据库就体现了科学计算的优越性,便于在复杂的数据关系中得出成果,提高计算的效率。

互操作技术。要求不同数据类型之间能自由访问,注意数据的格式要求,数据语义的表达唯一性,便于研究者自由游弋于数据中,保障运行速度。

可视化技术。解决三维成果的显示,包括静态的模拟和动态的模拟。可视化技术主要是把研究对象借由不同的表达方式表示出来,直观展示的同时增加了可读性,地上地下一体化的成果也就便于研究者建立概念,在模拟的环境里完成发现问题、分析问题、解决问题这一过程。

云计算技术。是一种基于互联网的计算方式,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。企业只需将人力、物力集中到建设一个 “私有云中心”,或干脆连 “私有云中心 ”也不建设,完全利用社会的 “公有云中心”,企业的任务就是保障内部的每一台处理业务的电脑都能时刻通.地与网络相连。关键是要解决诚信与数据的安全问题。

(8)油藏模拟与三维可视化融合技术。油藏描述本身是一个动态的过程, 在这些技术的融合下,我们能将认识的视角从地面引申到地下,可以很明了地认识地下的情况,在认识对象上就做到了从局部到全局,从点到面的层面,加深了研究力度,特别是能动态地、直观地观察到油藏的真实现状。

B4 问题与建设 B4.1 存在的问题

数据问题。万丈高楼平地起,研究都要基于实际的生产、勘探开发数据之上,在庞大数据库的支撑下,研究才能保障质量与有章可循,数据的完备性就决定了研究的完善程度与准确程度。数据质量是研究质量的根本保障。

技术问题。可视化技术是将研究对象直观地呈现给研究人员以及普通用户,要对油藏实现精细管理,就必须将油藏精细管理所涉及的方方面面整理在一起,将空间信息、属性信息分别予以表达,这就存在一个很大的问题 ———如何将这些要素很完备地表示出来,同时又不影响研究人员或是普通用户正常、快速地获得信息。因此,要将传统二维表达方式以及三维可视化表达方式结合起来,同时还要兼顾不同要素所反映出来的不同表达方式的多样性与灵活性,确保多技术的完美融合,做好接口,以便后期的更新与维护。

人员问题。目前,地上地下一体化的研究还处于萌芽阶段,要将这一技术应用于油藏的精细管理领域,就必须将具有油藏知识、信息管理知识以及可视化表达研究的技术人员有机地组织起来,各取所长,将技术最终整合应用在油藏精细管理这一领域,这就要求人员的专业素质过硬,以及对知识灵活把握的能力与反应力要敏感,这样才能高效地研究与处理问题。

经费问题。由于这是一项超前的高科技攻关问题,油田企业一般不愿意投资研究型项目,因此需要寻求在这项高科技技术上有超前思维和认识的科技领导的支持,或者科研机构进行有效合作,可以获得较为超前的先进技术,为未来的油气开发提供技术支撑。

B4.2 建设问题

选择试点单位,进行先导性试验研究是很有必要的。

(1)选取一块油井密度相对均匀、各种资料相对好、地层关系相对清楚的 低渗透油田进行立项试点研究,可以获得知识产权与先进技术制高点权。

在试点成功后可申报国家863计划等国家重大科技研究项目,加大研究力度,力争早日实现技术的突破。

希望研究后,这项技术能引进到油藏的精细管理中,作为数字油田建设的深层次问题成果,是对数字油田建设的有益的补充。

 数字油田评估体系研究


高志亮 张 琦


(长安大学数字油田研究所)

C1 数字油田评估体系的说明


我国油田企业历经十余年的数字油田建设,成就显著,如何检验数字油田建设的最终结果,一直是业界关注的问题。虽然实践是最好的检验办法,但是实践的检验是需要时间的,因此迫切需要建立一个评估体系,在先期对数字油田建设结果进行标准化评估。因此,长安大学数字油田研究所自2008年就开始对数字油田的评估体系进行研究。主要做了以下两方面工作:

评估指标的研究。我们主要依据数字油田的建设环境、建设内容与数字油田的规律等情况,研究制定了包含多种指标的数字油田建设评估体系,其中有一套比较详尽的指标评估体系和一套简单指标评估体系。通过我们研究所的试验,初步认为该评估体系适合我国各大油田的基本情况。

评估体系建设。评估体系包含四级指标。在量化统计时,应依据每一指标在数字油田建设中所起的作用大小分别给予权重。我们准备在进一步完善、修订此评估体系的各项指标后,将其编制成一个软件系统,便于统计和量化分析。希望这个体系成为我国最先进、准确、公正的评估技术与方法。

C2 数字油田评估标准与方法 C2.1 数字油田评估标准(见表 C.1)表 C. 1 数字油田评估标准

一级指标权重二级指标权重三级指标权重四级指标ABCD权重

铁路

交通公路

状况航空

海路

油田大学

周边文化科研究所

情况技水平图书馆

博物馆

所在地区的 GDP

经济发

财政收入状况

油展水平油田产值所占地区的比重

田基领导重视程度

本情组织总信息化主管在企业的作用

况评机构信息化主管部门的行政级别

估油田本身情况各级信息部门健全程度

油田信息ERP系统建设情况

ERP系统运行情况

信息化总体方案的制定

信息化总体方案实施

信息化建设标准规范的制定

信息化建设标准规范实施

化总况

信息化建设投资所占比重

核心业务流程信息化水平

精通 IT和业务人才的比例

计算机拥有率

续表

一级指标权重二级指标权重三级指标权重四级指标ABCD权重

是否有 CIO

主管对油田业务的熟悉程度

组织IT人员的比例

情况规章制度健全程度

油田信息在信息化建设中主导作用

基本主管人员分工明确程度

情况部门高级职称所占比例

评估情况研究生学历以上所占比例

技术专著、文章发表情况

状况年龄结构

学术气氛

爱岗敬业程度

主干链路

分支链路

链路

互联网链路

带宽外网链路

末端链路

基础工作站的数量

信息网络小型机数量

工程建设PC服务器数量

建设信息处服务器负载均衡与容错能力

常规外设配备情况

理能力

特殊外设配备情况

磁盘阵列存储容量

阵列容错与备份情况

阵列存取速度

续表

一级指标权重二级指标权重三级指标权重四级指标ABCD权重

网络覆盖油田范围

主交换机背板带宽

主交换机帧转发率

主交换机处理时延

信息交主交换机 M AC地址表

换与路

主交换机管理功能

由能力主路由线速转发能力

主路由吞吐量

主路由背板速度

主路由时延

认证中心的能力

基础防火墙配置情况

信息网络信息安入侵防御配置情况

工程建设全部署安全审计配置情况

建设网络杀毒部署情况

容灾与备份能力

网络机房建设云计算建设与云安全

建设完整

安全到位

专人管理

容积率

恒温恒湿

防雷设施

接地情况

U PS能力

监控能力

续表

一级指标权重二级指标权重三级指标权重四级指标ABCD权重

无线/有线数据传输的能力

智能钻进数据采集

固定目

智能测井数据采集

标源

智能录井

基源头数头信息智能测井

础信据采集油井自动计量

息工移动目野外流动作业信息采集与回传的能力

程建标源头车辆路线 GPS记录的能力

设评信息研究成果数据返回

估井场视频监控

前端

站、库视频监控

音/视布局生产与调度指挥情况

频应用传输视频传输技术选择

方式信息流.程度

地表数字化覆盖范围

执行2009年4月1日正式实施的三个关于数字中国规定情况

GIS

基数字化地图比例尺满足程度

础数据

对基础地图数字化图层数

数地表数油田专题图数字化图层数

字化工字化

与常用其他 GIS系统兼容性

程覆盖范围

估图片的精度满足应用程度

卫/航片信息

图片更新周期

图片数据库的兼容性

图片数据库的可用性

续表

一级指标权重二级指标权重三级指标权重四级指标ABCD权重

勘探开发资料数字化程度

油气井下作业数字化程度

集输数字化程度

资料数

营销数字化程度

字化人力资源数字化程度

突发事件预案数字化程度

行政办公数字化程度

使用主流数据库情况

数据库建设涵盖业务的范围

数据库

信息代码标准化状况

建设

基数据库跨平台性能

对勘探开海量数据适应能力

数发与生数据的多元性

化产经营数据的完整性

程数字化数据的一致性

评数据

估数据的标准性

质量

数据的兼容性

数据的安全性

数据的及时性

集中管理情况

授权使用情况

数据使用、建立、添加、修改、

数据

分发等行为的监督情况

管理

数据容错情况

数据异地容灾情况

数据备份情况

续表

一级指标权重二级指标权重三级指标权重四级指标ABCD权重

基础数据建设的完备情况

盆地动态监测水平

地层油

地层油藏仿真水平

藏三维

油藏三维可视化程度

诊断决

诊断能力与辅助决策

策系统

系统扩展性

与其他系统交换数据的能力

日常生产指挥调度发挥作用

地上地

地面工程数字化管理程度

下一体

生产指井区管网数字化管理程度

化工程挥调度远程监控的能力

信息系统生产数据上传汇总的能力

工程音视频交换的能力

建设与其他系统交换数据的能力

评估应急处理系统移动地理信息系统的功能

移动音/视频传输能力

应急预案储存与处理能力

移动联网信息交换能力

勘探开油气信油气藏评价的能力

钻井设计智能决策的能力

对环境保护的评估能力

息综合三维可视的质量

发一体

解析决钻、测、录井数据传输

化工程

断系统与在线处理的能力

模拟推演的准确性

与其他系统交换数据的能力

续表

一级指标权重二级指标权重三级指标权重四级指标ABCD权重

井下作业现场数据采集的能力

油气井数据智能预处理的能力

勘探开

下作业作业方案与施工设计辅助决策的能力

发一体

处理智能评价油气层的准确性

化工程系统三维模拟推演的能力

与其他系统交换数据的能力

管道设计智能化的水平

储油/气站自动化管理水平

集输监油车 GPS跟踪调度的能力

控管理系统输油/气管道数据采集、实时监控的功效

与其他系统交换数据的能力

财务日常业务处理分析的能力

信息对企业财务进行全面管理的能力

工程营销财营销策略的评估能力

建设务管理利用财务数据进行市场决策的能力

评估经营管系统利用财务数据进行企业经营

质量判断的能力

理一

对审计系统的支持能力

体化

企业门户网站内容的及时性与准确性

网站的牢固性

网站的易维护性

网站的可读性

电子客户进行交易的信心和满意程度

客户和企业之间的信赖程度

在 Internet商务的自我调节能力

处理各种销售行为的能力

商务

降低流通成本的效果

安全与牢固性

与其他系统交换数据的能力

续表

一级指标权重二级指标权重三级指标权重四级指标ABCD权重

系统的实际效果

少纸办

领导与员工的认同率

公系统取代日常办公中的比例

信与其他系统交换数据的能力

息工办公自视频会系统覆盖范围

程建动化议系统音/视频质量

设评工程系统的稳定性与可操作性

估人力资源系统人力资源管理的实用性

人力资源合理调配的能力

人力资源评估能力

干部选配的辅助决策能力

C2.2 数字油田评估方法

最底层指标可按 A(75~100)、 B(50~74)、 C(25~49)、 D(0~24)四个档次打分。显然,各项指标在 “数字油田 ”建设中影响力是不同的。所以,从顶级指标到底层指标分别设有不同的权重,每一指标的权重 ρ应满足:0< ρ<1,且每一指标下的权重之和应为1。例如,如果设 “基础信息工程建设评估 ”的权重为0.3,而其下又分 “网络建设”、 “源头数据采集 ”和 “音/视频应用 ”三个二级分项,“网络建设”、 “源头数据采集 ”和 “音/视频应用 ”也各具有相应的权重,但这三项指标的权重之和应为1。其他各项指标权重以此类推。

在评估中尽可能力求详尽地占有信息,作出较为客观地观察与了解。在对指标应用的过程中,为了便于打分,每项指标在备注中分别给出了打分的依据。限于篇幅,在上面的表中已将备注略去,如油田基本情况部分见表 C.2。 

表 C.2 油田基本情况评估表

一级指标权重二级指标权重三级指标权重四级指标A权重备注

有关交通情况的四项指标用来衡量油田所在地的交

交通

通情况,按非常.通、.通、不.通、很不.通来评分

状况

文化有关文化科技的指标用来衡量油田所在地的科学、文化、教育事业的状况,可按很发达、发达、不发达、很不发达来评分

科技

油田水平

周边情况按在全省同类地区的排名区分,前10名、前100名、前150名、150名以后

经济包括税收、专项收入、其他收入、国有企业计划亏

油田发展损补贴等情况,可按非常好、好、较好、不好来

基本水平区分

情况按80%以上、70%以上、50%以上或50%以下来

评估区分

按非常重视、重视、不重视、很不重视来区别

按 CIO是一把手、二把手、信息化部门领导或无来

油田本身情况组织机构区别

按处级、副处级、科级或无来区别

按上级、本级、下级机构非常健全、健全、不健全、很不健全来区别

油田

按已建成并发挥重要作用、已建成并初见成效、已

信息化

有规划或没建设来打分

总况

  注:此表中四级指标与评分 A、 B、 C、 D由于版面受限,被略。

数字油田评估也是数字油田建设的组成部分,通过评估方知数字油田建设的程度,发现问题、总结经验、修正错误。数字油田评估体系的建立将为数字油田建设作出贡献。

C3 结论与建议


(1)这是我们对外公布的初步成果,也是部分成果,这个评估体系共分为 五个部分,包括基础工程建设评估、数字工程建设评估、数据建设评估、信息建设评估和知识、智慧建设的评估,每个大项中又包含三级小项。共四级标准。

评分办法总共为四级,也就是按 A(75~100)、 B(50~74)、 C(25~49)、 D(0~24)四个档次打分。在评估时主要还是需要专家打分完成量化过程,这样才有数据输入计算机进行优化评估。

数字油田评估体系建设是我们首次尝试建设,因为数字油田是一个新生事物,同时数字油田建设仅为初级阶段,我们还没有得到哪一个油田公司的许诺进行试验评估,所以,这个评估体系的指标等还需要检验。


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