信息化数字化油田分析

1、自动化、信息化、数字化自动化、信息化、数字化油气田概述油气田概述中国石油大学中国石油大学目录1、油气田自动化、油气田自动化1.1 油气田自动化技术现状油气田自动化技术现状1.2 油气田自动化建设技术上取得的主要成绩油气田自动化建设技术上取得的主要成绩1.3 油气田自动化建设存在的主要问题油气田自动化建设存在的主要问题1.4 自动化技术发展趋势自动化技术发展趋势2、油田信息化、油田信息化2.1 存在的主要问题存在的主要问题2.2 油田信息化建设问题分析油田信息化建设问题分析2.3 油田信息化的发展油田信息化的发展3、数字油田、数字油田3.1 数字油田的形成数字油田的形成3.2 数字油田的产生发展

2、过程数字油田的产生发展过程3.3 数字油田的内涵和技术数字油田的内涵和技术1、油气田自动化、油气田自动化?油田生产自动化监控系统和生产数据自动化采集系统是数字油田的重油田生产自动化监控系统和生产数据自动化采集系统是数字油田的重要基础。要基础。随着信息技术和自动化工艺的不断发展，生产自动化系统在随着信息技术和自动化工艺的不断发展，生产自动化系统在油田生产中的应用越来越广，为油田高效开发、降低消耗、安全生产、油田生产中的应用越来越广，为油田高效开发、降低消耗、安全生产、减轻员工劳动强度、提高工作效率和管理水平提供了可靠的保障。减轻员工劳动强度、提高工作效率和管理水平提供了可靠的保障。?自动化系统实

3、现了监测和生产现场处理问题的分离，形成了以中控室自动化系统实现了监测和生产现场处理问题的分离，形成了以中控室为中心的生产运行模式。为中心的生产运行模式。中控室通过实时监测发现问题并发出指令，中控室通过实时监测发现问题并发出指令，巡检人员接到指令后驾车到现场解决问题。这种模式不仅使职工的工巡检人员接到指令后驾车到现场解决问题。这种模式不仅使职工的工作条件有了根本改善，也使现场工作效率大幅度提高。作条件有了根本改善，也使现场工作效率大幅度提高。1、油气田自动化、油气田自动化1.1 油气田自动化技术现状油气田自动化技术现状?在采油井的产液量、含水率和产气量的计量上，为适应低产油井在采油井的产液量、含

4、水率和产气量的计量上，为适应低产油井的需要，研制了许多新的计量方法和设备，如的需要，研制了许多新的计量方法和设备，如三相不分离计量、三相不分离计量、功图法量油；生产过程控制系统功图法量油；生产过程控制系统PLC、DCS 和和SCADA 系统系统的的应用。应用。?油气田自动化系统可分为两部分：油气田自动化系统可分为两部分：一是用来完成过程控制和数据一是用来完成过程控制和数据采集的采集的SCADA 系统或系统或DCS 系统；二是用来保护工艺设备和人身系统；二是用来保护工艺设备和人身安全、保护环境、减少和避免事故发生的安全、保护环境、减少和避免事故发生的ESD 系统（紧急停车系系统（紧急停车系统）。

5、统）。对于辅助生产装置（如油田联合站注水系统等）采用对于辅助生产装置（如油田联合站注水系统等）采用IPC、PLC、DCS 等控制方式。等控制方式。1.1 油气田自动化技术现状油气田自动化技术现状（1）整装油田自动化技术）整装油田自动化技术整装油田是指中国石油所属的以大庆、辽河油田为代表的东部整装油田是指中国石油所属的以大庆、辽河油田为代表的东部油田，以长庆西峰油田为代表的西部油田。油田，以长庆西峰油田为代表的西部油田。东部油田东部油田如大庆、辽河等油田，自动化大多以单项工程或单如大庆、辽河等油田，自动化大多以单项工程或单项生产过程自动化为主，井口通常不设置自动化设施，没有形成项生产过程自动化为

6、主，井口通常不设置自动化设施，没有形成整个油田的自动化管理。整个油田的自动化管理。西部油田西部油田自动化根据工艺技术和运行管理的要求，仪表与自自动化根据工艺技术和运行管理的要求，仪表与自控系统从满足生产工艺过程安全、经济运行的角度进行设置，建控系统从满足生产工艺过程安全、经济运行的角度进行设置，建立了全油田的立了全油田的SCADA系统。系统。1.1 油气田自动化技术现状油气田自动化技术现状（2）沙漠及自然条件恶劣油田自动化技术）沙漠及自然条件恶劣油田自动化技术沙漠及自然条件恶劣的油田如塔里木、吐哈各油田，生产基沙漠及自然条件恶劣的油田如塔里木、吐哈各油田，生产基本实现了油田井口、计量本实现了油

7、田井口、计量/阀组间无人值守；阀组间无人值守； 联合站内控制中心联合站内控制中心集中监控（站内集中监控（站内DCS 系统）；以作业区为控制中心，建立了全油系统）；以作业区为控制中心，建立了全油田的监控与数据采集系统（油区田的监控与数据采集系统（油区SCADA 系统），接收油井、计系统），接收油井、计量站以及联合站量站以及联合站DCS 系统传送的数据，对全油田进行集中监视和系统传送的数据，对全油田进行集中监视和管理。管理。1.1 油气田自动化技术现状油气田自动化技术现状（3）低产和边远散小油田自动化技术）低产和边远散小油田自动化技术低产和边远散小油田由于自身的特点，其低产和边远散小油田由于自身的

8、特点，其自动化水平较低，基本不设自动化系统。参数自动化水平较低，基本不设自动化系统。参数检测多为就地指示仪表，现场由人工进行操作。检测多为就地指示仪表，现场由人工进行操作。1.1 油气田自动化技术现状油气田自动化技术现状（4）整装气田自动化技术）整装气田自动化技术我国陆上气田主要分布在中西部地区的鄂尔多斯盆我国陆上气田主要分布在中西部地区的鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地、准格尔盆地以及吐哈盆地、四川盆地、塔里木盆地、准格尔盆地以及吐哈盆地。气田自动化通常按照气田调度管理中心、气田调地。气田自动化通常按照气田调度管理中心、气田调度控制中心、站场控制系统进行设置。气田调度管理度控制中心、站场控

9、制系统进行设置。气田调度管理中心主要负责整个气区的生产监视和调度管理。中心主要负责整个气区的生产监视和调度管理。（4）整装气田自动化技术）整装气田自动化技术油田公司生产指挥调度中心油田公司生产指挥调度中心气田生产调度管理中心气田生产调度管理中心油田公司油田公司信息中心信息中心WAN采气厂生产调度中心采气厂生产调度中心已建中心控制系已建中心控制系统统SCAN300SCADA中心控制系统中心控制系统（新增）（新增）气田通信中心气田通信中心（含一点多址微波，卫星和光纤通信）（含一点多址微波，卫星和光纤通信）净化厂和集配净化厂和集配气总站气总站DCS集气站站集气站站控系统控系统集气站站集气站站控系统控

10、系统净化厂和集配净化厂和集配气总站气总站DCS净化厂和集配净化厂和集配气总站气总站DCS1.2 油气田自动化建设技术上取得的主要成绩油气田自动化建设技术上取得的主要成绩（1 1）改变单井计量模式促进了地面工艺的简化和优化）改变单井计量模式促进了地面工艺的简化和优化自自20052005年以来，大港油田先后建立了年以来，大港油田先后建立了“西一转西一转”、“港浅港浅8-8-6”6”、“枣园枣园”油井远程在线计量技术示范区。油井远程在线计量技术示范区。20062006年在大港油田全面推年在大港油田全面推广应用广应用10001000多口井，其中港西油田所有的多口井，其中港西油田所有的400400多口油

11、井，包括抽油机多口油井，包括抽油机井、电泵井、螺杆泵井及自喷井等所有井型，都应用井、电泵井、螺杆泵井及自喷井等所有井型，都应用YDYD油井远程在油井远程在线计量优化分析系统线计量优化分析系统，实现了，实现了“单管集油单管集油”、“撤销计量站撤销计量站”、“部分撤销掺水流程部分撤销掺水流程”、“地面管线串糖葫芦地面管线串糖葫芦”，“大大减少地面大大减少地面管线投资和维护成本管线投资和维护成本”的目标，节约投资和减少成本数千万元，取的目标，节约投资和减少成本数千万元，取得了较好的经济效益。该技术实现了原来得了较好的经济效益。该技术实现了原来“计量站计量站-转油站转油站联合联合站站”三级布站向二级、

12、一级布站新模式的转变，开创了老油田地面三级布站向二级、一级布站新模式的转变，开创了老油田地面流程简化优化的流程简化优化的“港西模式港西模式”。1.2 油气田自动化建设技术上取得的主要成绩油气田自动化建设技术上取得的主要成绩（2 2）抽油机的控制为油藏工程提供了准确的数据）抽油机的控制为油藏工程提供了准确的数据油田抽油机的检测与自控，使一些长期困扰抽油机管理的油田抽油机的检测与自控，使一些长期困扰抽油机管理的问题得以解决。通过安装抽油机控制器和电机控制箱，实现了问题得以解决。通过安装抽油机控制器和电机控制箱，实现了抽油机遥开、遥关、电机过载和缺相自动停机保护并发出报警抽油机遥开、遥关、电机过载和

13、缺相自动停机保护并发出报警信号等功能。通过随机的监控，可预防意外事故的发生。在抽信号等功能。通过随机的监控，可预防意外事故的发生。在抽油机上安装载荷、压力等传感器，对抽油机悬点载荷、液面、油机上安装载荷、压力等传感器，对抽油机悬点载荷、液面、压力、温度等连续监测，当增大或降低超限时进行报警停机，压力、温度等连续监测，当增大或降低超限时进行报警停机，并将停机信号上传到中心控制室，为油藏工程分析提供准确的并将停机信号上传到中心控制室，为油藏工程分析提供准确的数据。数据。1.2 油气田自动化建设技术上取得的主要成绩油气田自动化建设技术上取得的主要成绩（3 3）优化检测控制点达到节能降耗的作用）优化检

14、测控制点达到节能降耗的作用大庆油田第六采油厂将测控仪表的选择大庆油田第六采油厂将测控仪表的选择与工艺流程相结合，通过优化检测点的设置，与工艺流程相结合，通过优化检测点的设置，达到节能降耗的作用，使仪表控制系统真正达到节能降耗的作用，使仪表控制系统真正发挥应有的作用。发挥应有的作用。1.2 油气田自动化建设技术上取得的主要成绩油气田自动化建设技术上取得的主要成绩（4 4）应用自动化系统辅助油井生产管理）应用自动化系统辅助油井生产管理YDYD油井远程在线计量优化分析系统提供了数据采集控制、工况油井远程在线计量优化分析系统提供了数据采集控制、工况诊断、产液量计量、优化设计等多项功能。因此，油田现场需

15、要从诊断、产液量计量、优化设计等多项功能。因此，油田现场需要从关注单井计量准确度向辅助油井生产管理转变，要应用油井远程在关注单井计量准确度向辅助油井生产管理转变，要应用油井远程在线计量优化分析系统来辅助油井生产动态分析、生产维护（洗井、线计量优化分析系统来辅助油井生产动态分析、生产维护（洗井、清蜡、调平衡等）、检泵作业计划的安排、措施作业的方案制定、清蜡、调平衡等）、检泵作业计划的安排、措施作业的方案制定、抽汲参数的优化调整等，实现信息化服务于油水井生产管理。抽汲参数的优化调整等，实现信息化服务于油水井生产管理。1.3 油气田自动化建设存在的主要问题油气田自动化建设存在的主要问题（1）盲目追求

16、自动化水平，功能过剩，检测点设置不合理，投资过）盲目追求自动化水平，功能过剩，检测点设置不合理，投资过高。高。（2）自控仪表设备的设置及选型与现场工况不相适应，没有充分考）自控仪表设备的设置及选型与现场工况不相适应，没有充分考虑现场的工况条件，造成现场自控设备不能正常使用。虑现场的工况条件，造成现场自控设备不能正常使用。（3）由于仪表自动化系统更新速度快、维护难度大，一些油田缺少）由于仪表自动化系统更新速度快、维护难度大，一些油田缺少专业的自动化维护队伍和维护费用的投入，不能及时掌握或根本专业的自动化维护队伍和维护费用的投入，不能及时掌握或根本就不能掌握先进控制设备的管理和维修技术，以致于难以

17、保证控就不能掌握先进控制设备的管理和维修技术，以致于难以保证控制系统的正常运行。制系统的正常运行。1.3 油气田自动化建设存在的主要问题油气田自动化建设存在的主要问题（4）各油气田由于受管理模式和长期形成的技术观念的）各油气田由于受管理模式和长期形成的技术观念的约束，各油气田之间缺少技术交流，先进技术的推广约束，各油气田之间缺少技术交流，先进技术的推广力度不够，有些技术甚至搞着重复研究。力度不够，有些技术甚至搞着重复研究。（5）油气田自动化建设缺少相应的标准规范支持，难以）油气田自动化建设缺少相应的标准规范支持，难以约束新建或改扩建站场计量及测控仪表（系统）的使约束新建或改扩建站场计量及测控仪

18、表（系统）的使用配备，不便于管理和维护。用配备，不便于管理和维护。1.4 自动化技术发展趋势自动化技术发展趋势(1)现场仪表发展趋势现场仪表发展趋势(2) PLC 技术发展趋势技术发展趋势(3) DCS 的主要发展趋势的主要发展趋势(4) 以工业以工业PC 机和现场总线为基础的分散控制机和现场总线为基础的分散控制(5) 总线和现场总线控制系统总线和现场总线控制系统(6) 重点加强气田自动化的应用重点加强气田自动化的应用(7) 研究各种研究各种SCADA 系统在油田的应用系统在油田的应用(8) 开发优化运行软件开发优化运行软件(9) 管控一体化的信息综合系统管控一体化的信息综合系统1.4 自动化

19、技术发展趋势自动化技术发展趋势(1)现场仪表发展趋势现场仪表发展趋势目前，现场仪表的发展十分迅速，正在向一体化、目前，现场仪表的发展十分迅速，正在向一体化、多功能和智能化发展。多功能和智能化发展。(2) PLC 技术发展趋势技术发展趋势开放式的设计和网络成为主流。开放式的设计和网络成为主流。PLC 技术正与技术正与PC 技术融合，系统控制向分散化、小型化、智能化发技术融合，系统控制向分散化、小型化、智能化发展，增加容错系统。展，增加容错系统。1.4 自动化技术发展趋势自动化技术发展趋势(3) DCS 的主要发展趋势的主要发展趋势1）向综合方向发展。）向综合方向发展。2）向智能化发展。）向智能化

20、发展。3）工业）工业PC 化和系统专业化。化和系统专业化。4）传统）传统DCS 转向开放的转向开放的DCS。1.4 自动化技术发展趋势自动化技术发展趋势(4) (4) 以工业以工业PC PC 机和现场总线为基础的分散控制机和现场总线为基础的分散控制随着工业随着工业PC PC 机和现场总线技术的发展，以工业机和现场总线技术的发展，以工业 PC PC 机及最机及最新控制软件构成的分散控制系统，可取得与常规新控制软件构成的分散控制系统，可取得与常规 DCS DCS 分散控制分散控制系统一样的控制效果，作为油气田的生产过程控制设备，可以系统一样的控制效果，作为油气田的生产过程控制设备，可以满足生产要求

21、，达到节省投资的目的。满足生产要求，达到节省投资的目的。以工业以工业PC PC 机和现场总线为基础的分散控制，在油气田将机和现场总线为基础的分散控制，在油气田将会得到应用。在自动化改造中，常规的会得到应用。在自动化改造中，常规的 DCS DCS 价格较贵，不易推价格较贵，不易推广。广。1.4 自动化技术发展趋势自动化技术发展趋势(5) (5) 总线和现场总线控制系统总线和现场总线控制系统新一代控制系统是由多段高速或低速现场总线、各类智能现场新一代控制系统是由多段高速或低速现场总线、各类智能现场仪表、人仪表、人机接口（工业机接口（工业PC PC 机）、组态软件、监控软件及网络软机）、组态软件、监

22、控软件及网络软件等组成的现场总线控制系统（件等组成的现场总线控制系统（FCSFCS）。）。FCS FCS 除了具有控制系统外，还具有非控制用的信息组成的维除了具有控制系统外，还具有非控制用的信息组成的维护管理系统，当系统出现故障时，可以及时了解故障的位置和性护管理系统，当系统出现故障时，可以及时了解故障的位置和性质，缩短判断故障的时间，并可预测维修，提高了系统的可靠性质，缩短判断故障的时间，并可预测维修，提高了系统的可靠性和可用性。和可用性。1.4 自动化技术发展趋势自动化技术发展趋势(6) (6) 重点加强气田自动化的应用重点加强气田自动化的应用?气田自动控制系统建设宜采用以计算机为核心的监

23、控与数据采集系统（SCADA），对气田所属站场、气体处理厂的工艺参数进行监视、控制和数据采集，使全气田进行统一的生产运行管理。?充分利用丛式井、高压集气等生产方式或工艺，尽可能简化井口设施。?高压气井井口应设置井口安全装置；?含高浓度H2S 等酸性气体的气井应设置紧急关断系统；?天然气净化厂等大型站场应采用计算机控制系统，应设置紧急关断系统和火气报警系统；?集气站和需要自动控制的井口可采用远程终端装置（RTU）。气田集输站场应实现无人值守，应根据气田的特点来确定自控水平。气田集输站场应实现无人值守，应根据气田的特点来确定自控水平。1.4 自动化技术发展趋势自动化技术发展趋势(7) (7) 研究

24、各种研究各种SCADA SCADA 系统在油田的应用系统在油田的应用由于微处理器技术和通信技术的迅速发展，由于微处理器技术和通信技术的迅速发展，SCADA SCADA 控制系统在控制和通信上的功能更加强大，可靠性也控制系统在控制和通信上的功能更加强大，可靠性也更高，成本也在下降。一些老油田过去由于技术或投更高，成本也在下降。一些老油田过去由于技术或投资限制而未能实现的油井自动化管理系统，如今显得资限制而未能实现的油井自动化管理系统，如今显得特别具有意义。油井的动态监测控制，可以防止设备特别具有意义。油井的动态监测控制，可以防止设备故障，增加产量，会产生直接的效益。故障，增加产量，会产生直接的效

25、益。1.4 自动化技术发展趋势自动化技术发展趋势(8) (8) 开发优化运行软件开发优化运行软件油气田自动化系统需要控制软件、优化控制软件、系统优化运行管理软件和各种实时数据库软件的支持。油气田自动化应该在一定硬件基础上进行井口控制系统、单井计量系统、油气集输处理系统、供配电系统、供水及注水系统优化运行软件的研制开发，并开发出各种实时数据库软件，为油气田开发、开采提供基础数据。各系统优化运行软件开发的关键是要建立系统完整的数学模型，因此，需要对现有工艺过程进行分析、辨识和仿真。1.4 自动化技术发展趋势自动化技术发展趋势(9) (9) 管控一体化的信息综合系统管控一体化的信息综合系统?目前，油

26、气田各生产作业区都是采用一种自成系统的自动化结构，形成许多自动化孤岛式的控制和信息管理格局。由于市场竞争激烈和规模经营发展，企业为增强竞争优势，需要更及时、准确的信息为企业决策服务，并使经营决策能有效地转变为生产操作。?计算机控制、经营和管理一体化的信息综合系统的应用开发，即管控一体化，使DCS 和SCADA 在生产过程控制的应用界面越来越模糊，管控一体化将代表未来油气田自动化的发展方向。?油气田开发生产运行优化技术；油气田生产过程监测控制和企业管理一体化信息技术是未来油气田自动化的发展方向。2 油田信息化油田信息化2.1 2.1 存在的主要问题存在的主要问题2.2 2.2 油田信息化建设问题

27、分析油田信息化建设问题分析2.3 2.3 油田信息化的发展油田信息化的发展2 油田信息化油田信息化油田信息化建设，从根本上讲，主要任务油田信息化建设，从根本上讲，主要任务是数据建设，以及在各部门之间建立规范的信是数据建设，以及在各部门之间建立规范的信息交流手段。息交流手段。在信息化的过程中，要充分利用以前信息在信息化的过程中，要充分利用以前信息化过程中的阶段性成果，包括现有的数据和软化过程中的阶段性成果，包括现有的数据和软硬件系统。硬件系统。2 油田信息化油田信息化油田信息化集成系统概念模型油田信息化集成系统概念模型2 油田信息化油田信息化油田信息化集成系统油田信息化集成系统 是满足生产运行、

28、生产是满足生产运行、生产管理和生产监控需求，形成集石油勘探开发生管理和生产监控需求，形成集石油勘探开发生产信息的采集、传输、存储、处理、分析、发产信息的采集、传输、存储、处理、分析、发布、管理和应用于一体，规范、统一、安全、布、管理和应用于一体，规范、统一、安全、高效的现代化生产经营综合数据一体化管理应高效的现代化生产经营综合数据一体化管理应用平台。用平台。2 油田信息化油田信息化油油田田数数字字化化信信息息集集成成系系统统?1 生产运行管理信息系统生产运行管理信息系统2 勘探辅助决策系统勘探辅助决策系统3 油藏描述信息系统油藏描述信息系统4 基础地理信息系统基础地理信息系统5 开发信息管理系

29、统开发信息管理系统6 采油工程信息管理系统采油工程信息管理系统7 地面工程信息系统地面工程信息系统8 自动控制系统自动控制系统9 资产资产/设备管理系统设备管理系统10财务集中核算系统财务集中核算系统11电子商务物资管理系统电子商务物资管理系统12网络视频会议系统网络视频会议系统13自动化办公系统自动化办公系统2 油田信息化油田信息化油油田田信信息息集集成成系系统统技技术术框框架架模模型型2 油田信息化油田信息化系系统统应应用用效效果果预预测测? 1.可实现跨地域协同工作，紧密连接生可实现跨地域协同工作，紧密连接生产经营的各个环节产经营的各个环节? 2.可实现油田业务与技术的整合可实现油田业务

30、与技术的整合? 3.可实现数据集成，改善用户界面可实现数据集成，改善用户界面? 4.可建立虚拟的数字地质模型，实现油可建立虚拟的数字地质模型，实现油藏描述的可视化和互动性藏描述的可视化和互动性? 5.可实现油田状态自动监测可实现油田状态自动监测? 6.可实现地面建设全面信息化可实现地面建设全面信息化2.1 存在的主要问题存在的主要问题? 在数据库建设和数据管理方面，主要存在以下几个问题：在数据库建设和数据管理方面，主要存在以下几个问题：1）数据资产管理不够。）数据资产管理不够。2）数据缺乏共享。）数据缺乏共享。3）缺乏有效的数据质量控制体系。）缺乏有效的数据质量控制体系。? 在数据和信息的传递

31、和交流方面，主要存在以下几个问题：在数据和信息的传递和交流方面，主要存在以下几个问题：1）过分依赖传统信息交流方式。）过分依赖传统信息交流方式。2）网络信息化交流技术水平有待提高。）网络信息化交流技术水平有待提高。2.1 存在的主要问题存在的主要问题?要实现工程作业职能部门间及其相关各单位间的信息集成就必须要实现工程作业职能部门间及其相关各单位间的信息集成就必须建立与业务紧密结合的信息系统，以满足和促进管理业务的顺利建立与业务紧密结合的信息系统，以满足和促进管理业务的顺利开展，对现在各专业部门的开展，对现在各专业部门的“信息孤岛信息孤岛”，必须建立统一、规范，必须建立统一、规范的数据库系统来实

32、现各专业信息的统一存储及查询分析，实现数的数据库系统来实现各专业信息的统一存储及查询分析，实现数据资产管理、信息共享、数据质量控制。据资产管理、信息共享、数据质量控制。?各油田已经建立了企业局域网，这为信息化系统高效运行提供了各油田已经建立了企业局域网，这为信息化系统高效运行提供了良好的基础通讯设施。同时，随着互联网的普及应用，对企业局良好的基础通讯设施。同时，随着互联网的普及应用，对企业局域网暂时不能覆盖的单位，提供了有力的补充，也使移动办公成域网暂时不能覆盖的单位，提供了有力的补充，也使移动办公成为现实。为现实。2.2 油田信息化建设问题分析油田信息化建设问题分析?1 数据库建设的源动力不

33、足数据库建设的源动力不足企业的信息化所追求的最终的目是提高工作效率，降低劳动成企业的信息化所追求的最终的目是提高工作效率，降低劳动成本，提升企业的整体经济效益，企业的信息化带来的一个直接的后本，提升企业的整体经济效益，企业的信息化带来的一个直接的后果就是有相当的人将失去自己的工作，对于决策者而言稳定的问题果就是有相当的人将失去自己的工作，对于决策者而言稳定的问题远大于效益的问题，因此现行的体制和管理模式下企业的信息化其远大于效益的问题，因此现行的体制和管理模式下企业的信息化其实并不迫切。实并不迫切。2.2 油田信息化建设问题分析油田信息化建设问题分析?2 数据的标准难于贯彻执行数据的标准难于贯

34、彻执行按威廉按威廉德雷尔德雷尔(William Durell)的数据管理的数据管理(DA)理论，石理论，石油企业应该设专门的数据管理部门，指导协调信息系统开发与使用油企业应该设专门的数据管理部门，指导协调信息系统开发与使用人员执行标准和规范。石油企业也专门组织了石油行业的数据库执人员执行标准和规范。石油企业也专门组织了石油行业的数据库执行标准，但目前存在两个方面的问题：行标准，但目前存在两个方面的问题：一是一是标准化组织并没有起到指导开发与使用人员执行标准和规范标准化组织并没有起到指导开发与使用人员执行标准和规范的作用；的作用；二是二是由于缺乏统一的管理，各二级单位在数据库建设方面各自为由于缺

35、乏统一的管理，各二级单位在数据库建设方面各自为政，自成体系，造成数据库系统和软件系统的重复建设。政，自成体系，造成数据库系统和软件系统的重复建设。2.2 油田信息化建设问题分析油田信息化建设问题分析? 3 数据库资料中错误多，利用率低。数据库资料中错误多，利用率低。技术人员和管理人员不屑于去关心基础资料的准技术人员和管理人员不屑于去关心基础资料的准确性，在已经建设的数据库系统中，数据库资料中数据确性，在已经建设的数据库系统中，数据库资料中数据进出缺乏有效的数据审核机制，因而难于保证现有的数进出缺乏有效的数据审核机制，因而难于保证现有的数据库中资料的准确性，应用人员对资料没有信心，实际据库中资料

36、的准确性，应用人员对资料没有信心，实际资料的利用率很低。资料的利用率很低。2.2 油田信息化建设问题分析油田信息化建设问题分析? 4 数据库建设为被动建设，建设者积极性不高数据库建设为被动建设，建设者积极性不高石油企业的数据库建设往往取决于企业高层决策的石油企业的数据库建设往往取决于企业高层决策的兴致，缺少长远规划。当领导意识到需要完善油田生产兴致，缺少长远规划。当领导意识到需要完善油田生产数据库时，便把它作为一项任务强制各二级单位对数据数据库时，便把它作为一项任务强制各二级单位对数据库进行完善，二级单位匆忙组织人员上马。作为一种被库进行完善，二级单位匆忙组织人员上马。作为一种被动数据库建设，

37、建设者疲以应付，积极性不高。动数据库建设，建设者疲以应付，积极性不高。2.3 油田信息化的发展油田信息化的发展?油田信息化大约可以划分为几个阶段。每一个阶段有一次大的飞跃。油田信息化大约可以划分为几个阶段。每一个阶段有一次大的飞跃。第一次，在第一次，在20世纪世纪50年代至年代至70年代，年代，广泛采用油井测井纪录仪和二维地广泛采用油井测井纪录仪和二维地震数据处理解释技术，进行地质构造解释，第一次飞跃带来了生产力的大震数据处理解释技术，进行地质构造解释，第一次飞跃带来了生产力的大提高，在提高，在70年代达到顶峰。年代达到顶峰。?第二次，从第二次，从80年代早期，引入三维地震技术。年代早期，引入

38、三维地震技术。80年代中期，工作站产生年代中期，工作站产生了革命。了革命。80年代后期到年代后期到90年代初，年代初，3D地震成为主导，但是仍为计算孤岛地震成为主导，但是仍为计算孤岛（Island of computing）。但数据量呈指数方式增长，生产力产生第）。但数据量呈指数方式增长，生产力产生第二次飞跃。二次飞跃。?第三次，第三次，20世纪末和世纪末和21世纪初（世纪初（1993-2003），），解决了实时业务和集解决了实时业务和集成业务问题，国外称为成业务问题，国外称为I2（information ,Integration）企业。即由）企业。即由单一过程的集成到整个单一过程的集成到整个

39、E&P(勘探、开发勘探、开发)的集成。的集成。2.3 油田信息化的发展油田信息化的发展集成的层次又分为：集成的层次又分为：1 1、数据集成（低级）；、数据集成（低级）；2 2、操作群体内，如油藏描述和钻井的工作流程集成；、操作群体内，如油藏描述和钻井的工作流程集成；3 3、不同操作群体间的过程集成（横向）；、不同操作群体间的过程集成（横向）；4 4、公司内的资源分配集成。、公司内的资源分配集成。目前，大约有目前，大约有7575多的石油公司达到了第一层集成。并且可能多的石油公司达到了第一层集成。并且可能有有5050的石油企业完成第二层集成，的石油企业完成第二层集成，3030的企业达到第三

40、层集成，的企业达到第三层集成，有有2020以上公司达到第四层集成。以上公司达到第四层集成。2.3 油田信息化的发展油田信息化的发展油田利用信息技术对机采、注水、集输等系统进行整体油田利用信息技术对机采、注水、集输等系统进行整体优化，通过工艺流程自动监控、设备运行预警保护、生产参优化，通过工艺流程自动监控、设备运行预警保护、生产参数动态优化的配套应用，使得系统效率提高。应做好三件事：数动态优化的配套应用，使得系统效率提高。应做好三件事：一是抓好信息化与生产动态把握的结合，实现生产过程的一是抓好信息化与生产动态把握的结合，实现生产过程的实时监测；实时监测；二是抓好信息化与生产环节自动控制的结合，提

41、高二是抓好信息化与生产环节自动控制的结合，提高安全安全生生产水平；产水平；三是抓好信息化与生产过程优化的结合，提高了系统效率三是抓好信息化与生产过程优化的结合，提高了系统效率和施工与工艺和施工与工艺设计设计水平。水平。3 数字油田数字油田? 3.1 3.1 数字油田的形成数字油田的形成? 3.2 3.2 数字油田产生发展的过程数字油田产生发展的过程? 3.3 3.3 数字油田的内涵和技术数字油田的内涵和技术3.1 数字油田的形成数字油田的形成数字油田（数字油田（Digital oil Field，DOF）来源于）来源于“数字地数字地球（球（Digital Earth）”。所谓所谓“数字地球数字

42、地球”，是指在全球范围内按地理坐标，是指在全球范围内按地理坐标和空间位置将所有的信息对应地组织存储起来，构造和空间位置将所有的信息对应地组织存储起来，构造成一个统一的信息模型，并提供一种直观的、方便的、成一个统一的信息模型，并提供一种直观的、方便的、有效的、快速的、交互的检索方式、显示方式和使用有效的、快速的、交互的检索方式、显示方式和使用方式，为全人类服务。方式，为全人类服务。3.1 数字油田的形成数字油田的形成? 数字油田的概念最早可追朔到数字油田的概念最早可追朔到1991年。年。在在Oil & Gas Journal杂志上就出现了智能油田（杂志上就出现了智能油田（Smart Fi

43、eld）词汇和论述。但是，当时数字油田的确还是一）词汇和论述。但是，当时数字油田的确还是一个较为模糊的概念，尚处于构想阶段，然而，其基本个较为模糊的概念，尚处于构想阶段，然而，其基本思想却立即得到了普遍认可。思想却立即得到了普遍认可。1999年，中国石油大庆年，中国石油大庆油田有限责任公司在国内首次提出数字油田的概念，油田有限责任公司在国内首次提出数字油田的概念，并将数字油田作为企业发展的一个战略目标。并将数字油田作为企业发展的一个战略目标。3.2 数字油田产生发展的过程数字油田产生发展的过程?油田信息化的高级阶段油田信息化的高级阶段-数字油田数字油田产生发展的过程，大概分为以下产生发展的过程

44、，大概分为以下阶段。阶段。? 准备阶段准备阶段，即在，即在20世纪世纪90年代前。油田企业向机械化、电气化、年代前。油田企业向机械化、电气化、自动化、信息化、数字化、可视化、智能化、集成化方向发展。自动化、信息化、数字化、可视化、智能化、集成化方向发展。? 萌芽阶段萌芽阶段，即，即20世纪世纪90年代年代-世纪之交。勘探开发一体化、可视世纪之交。勘探开发一体化、可视化或虚拟现实、智能井（化或虚拟现实、智能井（smart well）技术日趋成熟。）技术日趋成熟。ERP、电、电子商务的应用进入石油业。子商务的应用进入石油业。3.2 数字油田产生发展的过程数字油田产生发展的过程? 起步阶段起步阶段，

45、即世纪之交，即世纪之交-2005年底。其标志是年底。其标志是2000年年2月剑桥能月剑桥能源研究会（源研究会（CERA）召开的题为）召开的题为“数字油田数字油田新一代油藏管理技术新一代油藏管理技术”的大会。的大会。2003年年2月，月，CERA又以又以“将来的数字油田将来的数字油田”为题发表报为题发表报告，倡导利用告，倡导利用IT技术，广泛地实现油田勘探、开发、生产的集成化、技术，广泛地实现油田勘探、开发、生产的集成化、效率化、最优化和实时化。效率化、最优化和实时化。? 发展阶段发展阶段，即从，即从2005年底起。以年底起。以2005年年10月在美国达拉斯举月在美国达拉斯举行的石油工程师协会（

46、行的石油工程师协会（Society of Plastics Engineers，SPE）年会为标志。发表了年会为标志。发表了Shell、Chevron等数字油田的应用实践案例。等数字油田的应用实践案例。现在，已有现在，已有25个不同的个不同的“Smart Field” 项目在世界各地实施。项目在世界各地实施。3.3 数字油田的内涵和技术数字油田的内涵和技术?以大庆油田为代表的国内油公司的定义以大庆油田为代表的国内油公司的定义 ：“数字油气田数字油气田”是以是以油气田为研究对象，以石油气的整个生产流程为线索，建立勘探、油气田为研究对象，以石油气的整个生产流程为线索，建立勘探、开发、地面建设、储运

47、销售以及企业管理等多专业的综合数据体开发、地面建设、储运销售以及企业管理等多专业的综合数据体系，并将各专业的数据和应用系统进行高度融合，在建立油气田系，并将各专业的数据和应用系统进行高度融合，在建立油气田生产和管理流程优化应用模型的基础上，利用可视化技术和模拟生产和管理流程优化应用模型的基础上，利用可视化技术和模拟仿真以及虚拟现实等技术对数据实现可视化和多维表达，并且通仿真以及虚拟现实等技术对数据实现可视化和多维表达，并且通过智能化分析模型，为企业经营管理提供辅助决策信息，进一步过智能化分析模型，为企业经营管理提供辅助决策信息，进一步挖掘生产和管理环节的潜力，使信息化建设更好地服务于企业生挖掘

48、生产和管理环节的潜力，使信息化建设更好地服务于企业生产和管理，为油气田企业的发展创造良好的信息支撑环境。产和管理，为油气田企业的发展创造良好的信息支撑环境。3.3 数字油田的内涵和技术数字油田的内涵和技术油油田田数数字字化化信信息息集集成成系系统统技技术术总总体体框框架架3.3 数字油田的内涵和技术数字油田的内涵和技术? BP公司公司e-Field的定义是：的定义是：数字油田是技术和业务数字油田是技术和业务流程的集合，他们对油田的所有资产，从油藏到销售终端，实时流程的集合，他们对油田的所有资产，从油藏到销售终端，实时地获取、监视和分析油田数据，提供实时的、连续的、远程的监地获取、监视和分析油田数据，提供实时的、连续的、远程的监控和管理。可以频繁地获取油藏图像；快速地浏览集成的油藏、控和管理。可以频繁地获取油藏图像；快速地浏览集成的油藏、井筒和设备单元的纪录；使用门户等可视化工具方便