讨论主题:目前国内数字油田概念正在中石油、中石化各级分公司推进中,各油气田根据自身特点采用不同的方式实现数字油田建设,吉林油气田从最近几年也陆续进行了数字油田建设,因为吉林油田开发的特殊性,导致数字化建设的特点也大不相同,请谈谈吉林油气田如何实现数字油气田建设?
要求:最好结合自己实际工作,只谈吉林油气田,其他油田回帖无效。
参与方式:采取跟帖的方式参与。
评奖规则:由活动组织者评奖,并进行公开公布告示。
活动结贴:每周为1期,由安控数字化论坛擂台版主选定议题,半个月后(隔一期)擂台版主从所有参与讨论的网友中选出6个优胜者。
奖项设置:每期选出6个优胜者,其中:
一等奖1名:奖100MP(相当于100人民币),
二等奖5名,奖工控精美礼物一个(工控点点、工控T恤、工控徽章、工控工具四者任选一个,相当于65人民币)。 优先考虑参与次数少于3次的ID
活动发奖:MP评奖后一周内发放,精美礼物每月发放一次,统一在月初寄送。
北京安控科技股份有限公司
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北京安控科技股份有限公司(简称“安控科技”),是专业从事工业级RTU(远程控制终端)产品研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业,拥有完善的RTU产品链,产品被广泛应用于石油天然气、煤层气、页岩气的开采、处理、管输、储配等各个环节以及环境在线监测、城市燃气、供水供热等管网监控领域,并已远销美国、加拿大、墨西哥、土耳其、哈萨克斯坦、土库曼斯坦、伊拉克、伊朗、韩国、泰国、马来西亚等国家。基于RTU技术,安控科技在油气、环境在线监测等行业开发出多款专业化经典产品,拥有完善的油气田自动化和环保在线监测专用产品。此外,安控科技还提供工业自动化产品的OEM/ODM服务,提供SCADA自动化系统和企业管理信息系统的集成服务。
安控科技通过了ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证,建立了先进的生产和检测平台,并获得了多项国际认证(如UL 、CE、EMC3级认证等),产品品质达到国际先进水平。
安控科技成立于1998年,位于北京市中关村科技园区海淀园上地信息产业基地。安控科技始终坚持以人为本的人力资源发展战略,建立了一支以高级工程师和专业研究生为骨干的研发团队,打造了一支经过市场历练的高效经营团队,锻炼和培养了一支优秀的管理团队。安控科技始终坚持自主创新的企业发展战略,已经拥有了商标、专利、软件著作权等各类知识产权百余项,覆盖了所提供的所有自动化产品和控制系统。安控科技的研发项目多次获得国家、北京市政府的研发资金支持,部分产品被认定为国家级火炬计划项目、国家重点新产品项目、科技部创新基金项目、商务部出口研发资金项目,受到政府嘉奖与资助。
作为中国自动化学会理事单位、中国自动化学会专家咨询工作委员会常务理事单位、中国自动化学会仪表与装置专业委员会委员单位、北京市中关村企业信用促进会的第一批信用企业,安控科技在国内同行业中较早的通过ISO9001质量管理体系认证,拥有系统集成、建筑施工、环保设施运营等各类资质。
本着“卓越品质,源于更高要求”的核心理念,“协作、严谨、勤奋、卓越”的企业精神,安控人必将以更可靠的工业级RTU产品、更先进的自动化解决方案和更完善的服务答谢用户、回报社会,为振兴民族自动化事业、创建民族自动化品牌而努力奋斗。
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对于吉林油田公司这样一个国有大型油气生产企业来说,究竟怎样抓住“十二五”发展主题主线,加快推进转方式、调结构的步伐?侯启军代表认为,转变发展方式,对吉林油田来说,就是要紧密结合自身实际,在“十二五”期间持续对油气生产结构进行优化,努力生产更多的优质清洁能源,加快建设科技安全和谐千万吨油气田,为保障国家能源安全、振兴老工业基地和“气化吉林”作出更大的贡献。
“吉林油田50年的发展,特别是"十一五"期间取得的丰硕成果,使我们具备了加快发展的现实基础。”侯启军对企业自身发展的水平和能力作出了基本的判断和定位。他说,吉林探区具备巨大的资源潜力,从油气勘探上来说,是一个充满发展活力的年轻油田。油气产量在2010年突破750万吨,成为中国石油(601857,股吧)东部上产幅度最大的油田,其中天然气产量所占比重已上升到17%,“十一五”期间天然气产量年均增长15%,成为吉林油田新的发展增长极。资产总额和经济效益均实现大幅提高,管理体制和经营机制逐步理顺,形成了“三低”油田和复杂气藏勘探开发配套技术,员工队伍素质过硬,士气高昂。这些都为吉林油田“十二五”实现建设科技安全和谐千万吨油气田发展目标奠定了坚实基础。
当前世界经济发展对能源的需求、国际油价的剧烈波动,都使石油勘探开发面临复杂的外部形势。对此,侯启军分析说,展望“十二五”,国际油价持续高位震荡,天然气进入大发展时期,我国经济保持长期向好的趋势,油气行业发展空间十分广阔。同时中国石油提出打造绿色、国际、可持续的中石油,明确要求“十二五”末吉林油田建设千万吨油气田,并与吉林省签署了战略合作框架协议,提出加快实施千万吨油气田、“气化吉林”惠民工程等项目建设。这些都为我们加快发展提供了十分难得的历史机遇。
侯启军认为,“对吉林油田来说,"十二五"期间发展的机遇与挑战并存,但机遇大于挑战。”他说,要牢牢抓住重要的战略机遇期,继续深入贯彻落实科学发展观,切实转变发展方式,突出抓好发展、转变、和谐三件大事,精心做好油气勘探、油田开发、天然气发展3篇文章,大力实施科技兴油、管理创新、和谐发展三大战略,重点推进六项工程,把调结构、重科技、强管理、提素质、惠民生贯穿始终,着力增强发展的全面性、协调性、可持续性,实现科学发展、创新发展、绿色发展、和谐发展。
“首要的就是牢牢把握科学发展的主题。”侯启军说,就是要坚持科学发展,紧紧扭住油气业务不放松,在保持较快发展速度的同时,注重提高发展质量和效益。把油气勘探放在首位,坚持油气并重,推进储量增长高峰期工程,努力实现新的战略突破和规模发现,为持续有效上产奠定资源基础。把油田开发作为核心,突出技术创新和精细管理,增强老油田稳产基础,提升新产能建设形象,实现原油产量稳中上升。把天然气作为战略增长极,规模开发深层天然气,实现中浅层气田稳产,配套地面工程建设,完善市场营销网络,实现天然气产量快速增长。“十二五”期间,加快建设5个油气生产基地,实现油气总产量跨越千万吨。
“重中之重就是要紧紧抓住加快转变发展方式主线。”侯启军认为,要切实把加快转变发展方式贯穿生产经营全过程,着力调整优化储量产量、投资成本、业务及人员结构,在发展中促转变、在转变中谋发展。要着力推进技术创新,大力实施科技兴油战略,搞好数字油田建设,培育内生增长动力。要着力完善体制机制,深入推进精细管理工程和基础管理建设工程,狠抓降本增效和节能降耗,不断提高管控能力和效率效益。要着力实施人才强企,持续加强3支队伍建设,建设高素质的干部员工队伍,为企业发展提供人才保障。
“转变发展方式还要始终确保和谐稳定主旨,就是要把改善民生作为一切工作的出发点和落脚点,保持和谐稳定,为科学发展提供可靠保障。”侯启军说,具体而言,要狠抓安全环保工作,推进HSE管理常态化,抓好隐患排查治理,实现安全环保整体由严格监管跨入自主管理阶段。要搞好民生工程建设,提高矿区服务质量和水平,办好提高薪酬福利、促进子女就业、加大困难帮扶、改善人居环境等重点民生实事。要加强公共关系建设,促进企业与地方、企业与社会的和谐,营造良好的发展环境
对于吉林油田数字化建设的特点我们可以从数字化油田的概念,吉林数字化油田的思路,建设特点,后续发展的方面加以说明:
(1)数字油田的概念
简单的说,数字油田就是油田信息化、数字化和标准化,主要特征是以数字化信息为资、数据网络交互为渠道,集信息、硬件、软件和功能为一体综合管理信息系统。
数字油田目前有主要有广义和狭义数字油田之分。
其中广义数字油田内涵中包括了以下几方面的含义:数字油田是数字地球模型在油田的具体应用,数字油田是油田自然状态的数字化信息虚拟体,数字油田是油田应用系统的集成体,数字油田是企业的数字化模型,数字油田是数字化的企业实体,数字油田的能动者是数字化的人。
狭义的数字油田主要是包括油田在勘探、开发和钻采等几方面技术上的数字化。目前中国石油集团十分注重信息化的建设,其中大庆、塔木、辽河、新疆、吐哈和长庆等油田根据自己的情况分别确定了数字油田的发展战略和建设计划。由于广义数字油田的建设工程十分复杂,所以油田企业根据实际情况首先进行狭义的数字油田建设,以此首先满足生产工作的需要。
(3)吉林数字油田发展建设思路
借鉴“数字地球”思想,充分应用目前世界上最先进的网络技术、数据库技术、以及介质存储等技术,融油田勘探开发系统、地面工程系统和地理信息系统于一体,建立全油田统一的生产管理和综合研究数字化管理平台,实现“同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”,从而达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。
吉林油田数字油田开发和建设应该以急用先建,边用边建为建设指导思想,首先建设主要应用于石油开采和生产管理两方面狭义数字油田,然后在此基础上循序渐进,通过不断探索和完善,在积累经验的同时,制定符合吉林油田自己特色的,包括生活服务等方方面面信息在内的广义的数字化油田。
(4)目前吉林数字油田组成结构
整个数字油田系统结构可分为系统管理中心、监控中心、网络传输和前端数据采集控制四个部分:系统管理中心部分主要由系统管理软件、存储服务器、视频流媒体服务器、管理服务器、应用服务器和其它辅助设备组成。属于业务处理和应用接口层,以实时历史数据库为基础,主要负责数据收集、处理、分析、发布、存储和共享来自前端数据采集设备发来的相关信息。
监控中心部分主要由服务器和工作站以及相关的组态软件、站控软件、视频监控软件和实时数据库组成,实现对油井的监视、管理和控制功能,同时对油井原始采集信息进行汇总、统计、报表生成和存储与数据分析等工作,形成集调度指挥、控制管理和科学决策的核心。
网络传输部分主要由光纤网和无线网组成,实现数字油田系统平台和前段数据的传送。
前端数据采集控制部分主要由RTU测控单元、压力传感器、温度传感器、载荷传感器和摄像头等采集设备组成,实现油井原始数据的采集。
(5)吉林油田数字油田发挥作用情况
提高油井采收率,通过对功图的使用,油井状况由10天1次的抽样,提高到10分钟1次,可以及时发现油井运行状况,采取相应措施,有效地提高采收率。通过权威部门测算,可以提高20一30%。
提高生产管理水平,通过对前端油井采集的数据进行报表统计,及时发现异常的油井压力、流量和电参等数据,提高对油井生产科学化管理能力。
提供油田生产科学分析与决策的有力条件,利用数字油田采集和存储的油井原始数据是可靠和科学的,通过对这些数据行统计和分析,为油田油藏寻找,地质分析等科研活动提供有力证据和可靠的保障。
减轻员工劳动强度,真正实现以人为本,通过对数字油田的建设,可以远程监视和控制井场大部分生产操作,比如远程停启油井等,可以减少人员、降低成本和最大限度减轻员工的工作强度。
增强生产环保、安全防汛、打击盗油等技术手段,通过视频监控管理,可以实时监控生产现场,及时发现漏油等异常现象,提高油田安全环保生产,同时对于安全防汛,打击盗油等工作也提供有力武器。
(6)吉林油田数字油田后续开发
数字油田建设在吉林油田还处于起步阶段,从发展的现状分析,目前建设的数字化建设多侧重的是数据管理、办公管理,还主要围绕井站数据采集和视频监控两大块业务展开,这只代表了数字化应用的初级阶段,所以下一步要实现数字化、自动化全面覆盖油田公司的各项业务,并做到数据的统一管理和安全共享,实际上还有很长的路要走,吉林油田数字油田的开发与建设应分期进行。
先期首先完成各牛产单元的网络建设和数据采集与站控管理,掌握生产实时数据,建立一套完整、开放、全方位的数字化管理平台,为后续应用系统的开发打下坚实的基础。具体措施从以下三个方面取得突破:油田的信息采集实现数字化;推广ERP技术;从数字油藏工作入手。
在后期根据吉林油田的生产和生活等各方面的需要,灵活地设计具体的专题应用,建设全方位的数字化油田和数字化城市,实现建设广义上的数字油田。
数字油田的概念简单的说,数字油田就是油田信息化、数字化和标准化,主要特征是以数字化信息为资源、数据网络交互为渠道,集信息、硬件、软件和功能为一体综合管理信息系统。数字油田目前有主要有广义和狭义数字油田之分。其中广义数字油田内涵中包括了以下几方面的含义:数字油田是数字地球模型在油田的具体应用,数字油田是油田自然状态的数字化信息虚拟体,数字油田是油田应用系统的集成体,数字油田是企业的数字化模型,数字油田是数字化的企业实体,数字油田的能动者是数字化的人。狭义的数字油田主要是包括油田在勘探、开发和钻采等几方面技术上的数字化。目前中国石油集团十分注重信息化的建设,其中大庆、塔里木、辽河、新疆、吐哈和长庆等油田根据自己的情况分别确定了数字油田的发展战略和建设计划。由于广义数字油田的建设工程十分复杂,所以油田企业根据实际情况首先进行狭义的数字油田建设,以此首先满足生产工作的需要。2、吉林油田数字油田发展建设状况吉林油田的数字化建设也在如火如荼的开展,目前已经在新木采油厂开始进行建设以采油生产为主的技术性数字油田,也就是狭义的数字油田建设。
根据大量资料和吉林油田数字油田建设实际情况, 通过对国内外数字油田建设现状的分析, 数字油田发展前景和发展阶段, 由低到高分别 是数字化、网络化、可视化、自动化和智能化五个阶段,在当前数字油田发展前景争论比较 大的情况下,具有一定的参考价值。借助戈尔于 1998 年数字地球概念的推动, 中国石油大庆油田有限责任公司于 1999 年在国内首次提出数字油 田的概念,引起学术界和中石油、中石化、中海油的关注,三大石油公司先后规划和启动了 数字油藏【3】、数字盆地【4】、数字井筒【5】、数字油田建设,都取得了丰硕的成果和丰富的建设 经验, 但是, 到目前为此, 各派对数字油田的认识和发展前景存在一定的局限性和不明朗性, 对数字油的建设过程和建设阶段划分不清晰。结合信息技术、通信技术、自动化等技术 在石油行业的应用,更明确提出数字油田定义,以及发展前景和阶段划分。 数字油田定义经过学术界的不断讨论和发展, 数字油田概念由初步的“狭义数字油田”上升到“广义数 字油田。狭义的“数字油田”是一个以数字地球为技术导向、油田实体为对象、地理空间 坐标为依据,具有多分辨率、海量数据和多种数据融合,可用多媒体和虚拟技术进行多维 表达,集空间化、数字化、网络化和可视化特征的技术系统,即一个以数字地球技术 为主干,实现油田实体全面信息化的技术系统.从广义角度看,数字油田是全面信息化的油 田,即指以信息技术为手段全面实现油田实体和企业的数字化、网络化、智能化和可视化。 不管是狭义的还是广义数字油田定义,都存在着一定的局限性和抽象性, 真正 的数字油田定义应该是:以信息技术、通信技术、自动化技术等为手段,全面实现油田实体 和企业及其环境的数字化、网络化和可视化为基础,实现勘探、开发地上地下一体化,油田 生产全方位、全过程自动化,经营管理最优化和领导决策智能化。 国内外数字油田建设发展现状伴随着数字地球概念的推动,国内外油气行业相继提出了类似数字油田这样的概念,并 逐步投人实施。数字油田在国外又被称 i-fields.x-fields.smart fields 或 e field,如雪佛龙德 士古(Chevron)提出的“信息油田(i—Fields)【12】”;壳牌(Smel1)的“聪明油田”(SmartFields)【13】; 英国石油(BP)“未来油田(Field of the Future)【14】”, 国外主要的石油勘探和服务公司都有数字油 田的发展规划和主体技术,近几年成为发展的热点,如斯伦贝谢公司(Schlumberger)推出 GigaViz可视化、解释和属性分析系统;英国帕吉特(PEGETE)公司的小型虚拟现实可视化 系统、油田可视化辅助决策系统、数字油藏平台、“智景平台”技术 ;兰德马克公司 -(Land-mark) 制定了勘探开发一体化决策系统,并建立了数据银行 PetroBank、从整体来说, 国外油田公司的信息技术应用程度更加先进,并建立数据银行,完成专业集成、部门集成, 正在实现企业集成。在国内, 三大石油公司都在紧锣密鼓抓紧实施自己的数字油田战略, 并取得了初步成果。 中国石油 IT 建设在围绕集团公司实施资源、 市场、 国际化三大战略思想指导下, 全面实施“十 一五”信息技术总体规划,覆盖十大主营业务领域的 7 大类 51 个信息技术项目,A1、A2、 A4、ERP 等一批关键数字油田建设项目的启动【19】,标志着中石油数字化油田建设主曲的开 始。大庆油田早在 1999 年就提出了“数字大庆油田”的概念;新疆油田公司在 2002 年提出建 设“数字新疆油田”的目标【20】,并已在 2002 年实现档案资料桌面化,2003 年实现业务工作桌 面化,2005 年实现油田桌面化;2004 年塔里木油田及其数字化项目,正式被列为国家数字 油田建设的示范单位和国家“十五”科技攻关重点项目;其他的如长庆油田、辽河油田、大港 油田、吉林油田都有自己的数字油田建设规划,并已组织实施,经过多年建设,中国石油集 团数字油田建设在计算机网络及其基础实施、专业数据库(数据银行)、应用系统、数据仓集 成、互联网互动、虚拟现实透视化和智能化建模、数据标准、制度规范方面建设取得了丰硕 的成果。 中国石化集团从 2001 年开始,按照“国际水准,中国国情,石化特色”的方针和定位, 全面建设中国石化 ERP 系统, 2002 年 10 月,镇海炼化作为中国石化下游企业的首批试点 单位, ERP 系统率先成功上线; 其 2003 年中国石油工业的第 1 套虚拟现实系统 Petro -One) ( 在中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院建成并投入使用;胜利油田于 2003 年初 确定了“数字胜利油田”【21】规划,并申请了国家 863 计划;在国资委下发的《关于公布 2008 年度中央企业信息化水平评价结果的通知》 《关于公布首批中央企业信息化示范工程的通 和 知》 中国石化在信息化水平评价中被评为 A 级企业, 中, 名列第一, 同时, 中国石化的 ERP、 生产营运指挥系统和电子商务等三个信息化项目被评为央企信息化示范工程【22】。 中 国 海 洋 石 油 总 公 司 于 2001 年 底 在 合 资 经 营 的 CACT 作 业 者 集 团 实 施 了 SAP(Systems,Applications,and Productsin Data Processing)的 ERP 软件,2001 年,选择了 CA 公司的 Unicenter TNG 作为自己的全面管理解决方案,2003 年,中海油下属的 4 个试点 企业实施来自 MRO 公司的企业资产管理软件和来自 Oracle 公司的财务软件。2005 年,中 海油和 SAP 公司签约, 共同致力于中海油的信息化建设, 3 年实现“一个平台、 为 两个重点、 三纵四横”的 IT 建设目标迈出了关键性的一步【23】,截止 2009 年 9 月 8 日,中国海油 ERP 项 目建设基本完成。 从整体来看,国外数字油田建设不但起点、要求高,而且已经走在我们前面。国内数 字油田建设虽然取得了丰硕的成果,但还停留在数据标准、数据库、应用系统建设和系统集 成阶段,与本文所提定义相差甚远,只能算是数据油田建设的初级阶段。 4.数字油田发展展望数字油田是油田信息化的高级阶段,是油田信息化达到网络化、数字化、可视化和智能 化的全新标志,是油田信息化的重要里程碑,也是油田信息化的鲜明旗帜。我国的石油天然 气勘探开发已经进入了二次创业时期, 剩余油气藏普遍存在于复杂的生储盖地质环境中, 具 有埋藏更深、更隐蔽、更难开采的特点,数字油田的实现将改变传统的油田生产经营模式, 以一种全新的数字化作业方式代替传统的手工或半手工的工作方式。 数字油田建设对提高勘 探开发研究能力和管理决策水平、 降低开发风险具有重大意义。 数字油田可以实现一次性数 -2- 中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 据采集及数据传输、 处理实时化、 自动化, 油气生产施工现场操作智能化、 自动化和高效化。 可以将油田的复杂性整体客观地展示给管理者,在虚拟现实表示的数字油田系统中,人们可以 把复杂的三维地形和地质情况经过地球物理成像转换成动态、可视和可交互的三维图像。可持 续地监测油藏和井下动态;更好地了解油藏连通性;实时混合产量的分配;保证油藏模拟优 化;直接寻找油气圈闭和油藏,直接设计井位和开发方案、确定钻井轨迹、发现剩余油藏和隐 蔽油藏。最终实现工作流程高度规范优化、处理一体化,经营管理科学化和最优化,领导决 策智能化;使油田整体效益、管理水平及管理层次和油田核心竞争力显著提高。 按照数字油田建设展望, 未来数字油田建设结合目前技术和油田现状, 特别是数字油田 建设关键技术的发展,如高分辨率卫星对地观测技术、GPS—GIS— RS 一体化技术、基础数字地图库的建设及标准化技术、地理信息系统 GIS 的建设【24】,数字油田建设从低级到高级分别是数字 化阶段、网络化阶段、可视化阶段、自动化阶段和智能化阶段,现分别对各阶段进行简要介 绍。 第一阶段是数字化阶段:数字化阶段是数据标准和数据模型已经成型,各种技术和保 障管理体系已经初步建成的基础上, 通过建立大量的专业数据库和应用系统, 将油田企业积 累的历史数据和现有的生产、 经营管理数据按照一定的标准整理到数据库中来, 这些数据包 括各种资料、档案、文字、图像、语音等信息,可以满足用户的简单查询和分析。 第二阶段是网络化阶段:这个阶段是应用信息技术(特别是下一代网络 IPV6【25】和数据 库技术)、通信技术和管理手段,将网络延伸到每口井、每个设备、每名员工,能采集到最 原始的数据。将大量的专业数据库和应用系统进行集成,如 ERP 等系统的上线运行,最终 实现计算机网络化、通信网络化、管理网络化和系统集成化。这个阶段将大量的专业数据库 和应用系统进行集成优化,形成企业级的集成系统,建设更加深入和完善,各种流程进一步 优化和简化,业务集中处理,效率进一步提高。 第三阶段是可视化阶段: 这个阶段是在数字化和网络化建设的基础上, 利用各种先进可 视化技术(如图像处理、计算机辅助设计和图形交互等技术),通过实时收集地上和地下数 据,实现对地下情况和油藏动态的模拟,可以将油田的复杂性整体客观地展示给管理者,可以 实现各种方案的优化。 在地上通过各种远程监控和信息传输, 可以对整个油田所有设备的运 行情况进行全方位、全过程的实时展现,最终实现地上真实可视化和地下虚拟可视化。 第四阶段是自动化阶段:自动化应该是伴随整个数字油田建设全过程,在数字化、网络 化和可视化阶段都有自动化技术的应用, 但是是局部的, 本文指的自动化是油田生产全过程、 全方位的自动化,一是所有生产数据的自动采集、传输和储存;二是生产的自动化控制,包 括对每口油井及设备的远程控制,自动优化各种方案,包括压裂方案、钻井方案、传输方案 和开发方案等;三是出现各种异常情况自动报警、自动关停。 第五阶段是决策智能化: 这个是数字油田建设的最高阶段, 也是信息化发展的最高阶段, 它是在油田开发的历史进程中, 将积累大量的知识和经验转化为智慧, 结合当前油田生产的 实际情况,做好数据挖掘、知识管理、过程控制、人工智能,让管理者决策智能化,生产过 程智能化,油田开发智能化。 5. 结论数字油田是信息技术发展的必然结果, 是信息化发展的高级阶段。 数字油田建设有它的 长期性和艰巨性。数字油田目标的实现是分阶段的,不能一撮而就。数字油田建设必将带来 管理革新,必将推动企业流程再造和企业再造,为企业带来巨大的经济效益和社会效益
按照“规划引领、顶层设计、业务驱动、以用促建、试点先行和赶超跨越”的思路,这个公司稳步推进数字采油厂示范工程和数字采气厂试点工作。目前,油田ERP系统成功单轨运行,正在重点实施数据资源建设,高效推进以ERP为核心的信息系统集成与应用。
经过几年探索,这个公司数字化油田建设取得实质性进展。去年,新木采油厂采油10队建设数字油田试验项目取得成功,技术人员自主研发油井生产数据自动采集、图像监控和远程控制等,建成一个监控中心和一个生产管理中心,实现了油井生产数据的适时监测、数字化分析和科学化管理,在提高油井采收率和生产管理水平、减轻员工劳动强度和降低生产运行成本等方面发挥了重要作用。与此同时,吉林油田公司三级光纤网建设进展迅速。除长春采油厂外,其他基层单位已形成以光纤承载网为基础、光纤二级干线网为拓展、光纤三级接入网为延伸的综合信息业务支撑平台。
截至目前,这个油田公司平安小区监控系统建设全部完成,建设主控中心3个和小区分控中心30余个,在小区治安、维护稳定等方面发挥了作用,为数字电视传输网的改造及实现“三网合一”奠定了基础。
吉林油、气田加快资源开发
油田公司钻井工艺研究院在大力开展钻井新技术新工艺研究应用,精心编制钻井工程设计和方案等各项工作的同时,紧密结合松南地区天然气勘探开发生产实际,加大水平井钻井液的研究力度,形成了抗高温成膜聚合物钻井液技术。
钻井工艺研究院不断拓展钻井技术研究与应用领域,提升技术水平,先后获得中国石油及吉林油田科技进步奖50多项,为吉林油田持续较快发展提供了技术支撑。
“十一五”以来,吉林油田快速推进天然气业务。松南深层天然气开发是吉林油田天然气开发工作的重中之重。
“十一五”以来,钻井工艺研究院针对松南地区深层地温梯度高、气藏保护难等突出问题,联合中国石油钻井院和中国石油大学(北京),共同研究,形成了抗高温成膜聚合物钻井液技术。该项钻井液技术在长深平1井试验应用后,取得较好效果。新型钻井液技术先后在长岭气田、龙深气田多口探井及30余口天然气开发井上应用。今年,吉林油田部署深层天然气水平井16口,目前完钻7口,压裂施工4口,均获高产工业气流。
吉林油田新木采油厂开发水平提升
吉林油田公司新木采油厂工艺所注水组组长高云霞先后来到采油八队4号和5号井组,对注水方案落实情况进行抽查。这两个井组的资料员林玉霞和杨建霞均能按时调控注水量。“这次检查发现G7―9水井由于井下堵塞导致欠注,已安排进行解堵处理。”高云霞说。
注水方案只有落实到位才能见到好的效果。像高云霞这样,到基层检查注水方案落实情况,是新木采油厂地质所和工艺所的工作制度之一。高云霞这次又堵住了注水工作中的一个漏洞。
坚持注够水、注好水、精细注水、有效注水,新木采油厂原油稳产基础更加牢靠。今年6月,这个厂原油平均日产量为974吨,比今年年初提高39吨,注水开发效果凸显,油田开发水平持续向好。
油田实现高效开发,实施科学注水是关键。新木油田是典型的断块油田,整个油区由43个小断块组成。这个厂地质所所长王国庆说,因为每个小断块注水工作都需要细致研究,无形中增加了工作难度。
在理论研究上,新木采油厂加强沉积微相研究,搞好分层认识,以便制定最佳注水方案。这个厂根据理论研究成果,优化注水方案,今年年初以来,先后优化调整574口水井测试周期。
新木采油厂对于值班员工没按方案进行配注的进行严厉处罚。“发现一次扣罚当月效益工资200元。”王国庆说。通过对注水方案的动态及时调整和严格考核,保证了注水方案的有效落实。
在日常管理上,为进一步推进注水方案落实,新木采油厂坚持一个月普查一次方案的落实情况,对于敏感区块则半个月就普查一次,对于不敏感区块也要做到一个季度普查一次。
今年年初以来,新木采油厂要求小队地质技术员每个季度末到地质所,与包队技术员一起研究,对于产量波动大的井找出原因,制定下步整改措施,不打折扣落实注水方案。在6月中旬召开的地质例会上,基层采油单位汇报了与落实注水方案相关的16个问题,地质所进一步明确了责任部门和问题整改完成时间,保证了方案的有效落实。
在技术创新上,新木采油厂引进先进的注水井地面管线防垢、除垢技术,利用量子管通环释放的超精微振动波,使钙镁和碳酸根离子间的结合力减弱,既不易形成水垢,又使得系统内水锈疏松变软直至脱落,达到防垢除垢效果。这个厂推广边测边调技术,目前已有5个测试班具备边测边调能力,剩余的10个常规测试班陆续更新为边测边调测试班组。应用这一技术可提高工作效率30%。
上述措施的有效落实,取得了良好效果。截至今年6月底,新木采油厂有效注水合格率86.2%,分注率98.4%,注水开发工作取得成效,提高了老井稳产水平。
吉林油田信息共享服务模式与建设内容
中国石油吉林油田公司是集油气勘探开发、生产销售和工程技术服务于一体的大型石油公司。面对石油企业严峻的竞争环境,基于国内外信息化建设趋势,吉林油田公司领导提出了在“十二五”末实现“数字吉林油田”的信息化战略目标。通过“数字吉林油田”的建设,降低生产管理费用,提高工作效率和决策水平。
数据中心支持应用现状。吉林油田公司于2008年成立了数据中心,负责采集、存储和管理公司勘探开发生产、经营管理的各专业数据。数据中心基本任务就是专业数据采集、审核和入库归档和发布应用。为各类应用系统提供数据支持是数据中心的重要任务之一,主要的应用系统包括勘探开发、生产管理、经营管理和辅助决策等。目前数据中心数据支持方式都是采取传统的应用系统直接到中心库查找并读取数据的方式。这种模式使应用系统间彼此孤立。
目前存在的问题。数据中心支持应用的这种传统模式在信息化建设早期是可行的,即便在现阶段也基本没有很大的问题。但是,随着信息化建设向综合性、深层次发展,这种模式存在的问题也逐渐暴露出来。主要表现在:(1)访问压力增大。随着应用系统用户的增加。很容易造成应用系统速度变慢。
建立数字化油田的无线集散控制系统架构,并在此基础上实现了油田电机表远程控制方案和配电变压器表远程控制方案,再配合主控站软件,初步实现油田管理桌面化的目标。 在油田电机表远程控制方案实现中,着重介绍了处于核心地位的GPRS无线集中器的实现,它采用区域集中控制的方式管理下属的石油电机表,与主控站采用GPRS Modem进行通信,与仪表则采用无线电方式进行命令和数掘的传输,实现了现场数据采集传输;在配电变压器表远程控制方案实现中,根据应用需要,采用与前一个方案完全不同的硬件芯片和模块,设计实现了与仪表设备——对应的GPRS无线通信控制器,并针对同时挂接在主控站上的GPRS终端太多会对主控站性能产生一定的影响这个问题,引入了GSM和GPRS相结合的混合通信模式。
作为一个较为完整的系统,企业主控站是整个数字化油田系统工程的核心,它不仅要实现对油田开采设备的现场生产运行管理,而且还要实现其他多种管理功能。在上层应用软件中,主要实现了数据库管理、与GPRS终端通信、数据的显示等主要功能以及帐户管理、定时巡检、定时抄表和日志记录等辅助功能,并根据需要,实现了用主控站并口模拟成SPI接口时序来读取配电变压器表电子盘数据。 此外,在整个油田远程控制系统通信过程中,制定了一套应用层通信协议,该协议可以很好地屏蔽底层通信介质,甚至是不同仪表之间的功能差异,实现油田系统中的各种表计可靠、高效、低成本地接入Internet,达到远程监测的目的。
推进信息化建设工程
吉林油田公司召开的“数字吉林油田工程启动会”上获悉,这个公司三维地震资料及解释成果网络可视化系统处于国内同行业领先水平,实现了地震解释平面、剖面图的高速在线显示。按照“建设数字油田”的总体部署,吉林油田公司围绕实现地震解释数据网上在线查询、浏览和下载等功能,积极展开技术攻关,通过引进、融合国际最新IT技术,历时两年多时间,终于建成了这套网络可视化系统。目前,已初步加载了吉林探区47个三维地震解释工区数据,开始上线试运行(原始工区61个)。
目前,吉林油田数据中心正在进行历史数据整理和新解释数据正常化管理方面攻关,并且已经实现80%以上功能,预计年底能够实现地震解释数据的全部入库和新产生解释数据在线技术验收、正常化加载管理的全部功能。
推进信息化建设工程。加快公司信息化建设步伐,积极打造“数字油田”。“十一五”期间,逐步建立起集信息采集、存储、传输、处理、分析、发布为一体,规范、统一、安全、高效的信息管理和服务体系,信息化建设整体水平走在中国石油企业前列。
数据中心开工建设
吉林数据中心是中国石油三大数据中心之一,是连接海内外业务的神经中枢,是信息化建设的标志性工程。建成投用后将运行中国石油各主营业务信息系统,成为拥有云计算能力,国内领先、国际一流的数据中心。他要求充分利用吉林市自然低温、水电资源丰富的优越地理环境,引进自然制冷和冷热通道分离等先进技术,高标准、高水平、高质量完成项目建设任务,打造绿色节能环保的数据中心,为中国石油建设综合性国际能源公司提供有力支撑,为促进吉林省经济振兴发展做出新的更大贡献。
中国石油吉林数据中心项目是吉林市“项目建设年”的重要标志,是吉林省实施“三化”统筹、“三动”战略和“长吉一体化”战略的重要组成部分。分两期建设。一期工程计划于年底建成并投入运行,可容纳机柜2000个;二期工程将根据集团公司信息化建设实际需要适时启动。
吉林油田数据管理中心建设
1.吉林油田信息化建设存在的问题
吉林油田分公司作为国家大型石油企业,信息化建设的成败直接关系到公司的可持续发展。分析我油田公司目前的信息化建设现状,我认为当前最紧迫的任务是数据建设。数据建设是我公司信息体系建设的主要内容,是实现数字油田的关键性基础工作,是我公司近期信息化建设工作的重中之重。同时,数据建设中存在的问题也是阻碍信息化建设水平全面提升的瓶颈所在。吉林油田信息化建设过程中存在着以下几个主要的问题:
1.1数据资产管理不够
由于石油勘探开发工作的复杂性,在科研生产管理活动中不仅需要使用新的数据,还需要不断地对以前所获取的各种数据进行重新使用挖掘、研究和分析。但是,我们在我们的以往的数据库建设过程中,没有或较少上升到资产这一认识高度对数据进行管理,造成了大量的数据大量丢失、数据质量不能保障、历史不能检索应用等问题。国外公司经过统计发现,按照传统的方式管理数据,数据的自然损失率达到每年10%左右。我公司数据年自然损失率可能更高,致使这些花费巨大投资获取的数据没有能够更加充分地发挥作用。
1.2缺乏完善的数据共享应用机制
这一问题具体表现在:一是油田公司内部和外部的数据交换管理机制缺乏,如对物探、井下、钻井等数据的共享还没有在关联交易或工程合同层面上进行明确。二是勘探、开发、地面三大类数据之间还没有形成共享管理的运作环境,需要在油田公司层面上进行协调。
三是专业系统内部及单位之间的数据协调渠道不畅工作则更多。由于缺乏集中管理,则出现了数据的质量和及时性得不到保障的困难局面。这些问题严重阻碍了数据库的建设与应用,因此需要制订油田公司级的数据共享管理办法。
1.3 缺乏有效的数据质量控制体系
数据库的建设是随着计算机信息发展的脚步逐步开展的。从PC机开始,到目前的网络服务,数据的建设管理方式不断转变,数据涵盖油田公司业务的范围逐步扩大。随着数据量逐步增多,而数据分散、不一致、历史数据丢失、不准确等数据质量问题也越来越明显。究其原因,可以说是因为数据质量控制系统没有建立和完善起来。目前的数据质量控制基本上是由各数据源单位完成的。但各单位的质量控制方法几乎很少有共同之处,这就带来造成了数据质量参差不齐的问题,可以说没有多少数据可以说完全符合质量标准的局面。
1.4缺乏知识管理体系
在目前数据库建设过程中,我们只重视“数据”本身的建设,而在数据到信息的应用过程中,已经逐步形成了大量的知识成果,它指导着油田公司从勘探、到开发到储处运销售中的各项业务工作。这些知识的表现形式大多还是以文档、图形等非结构化数据形式存在,而没有形成知识库,即数字化和结构化的知识到数据的转化过程,造成知识的再利用困难,无法使其升增值。
综合分析上述问题,我认为,其根本原因是油田公司的信息体系建设尚不够完善,缺乏有效的集中管理,需要进行全面的总体规划和设计。为此,本文提出了构建油田公司数据管理中心这一解决方案的构想。
吉林油田数据管理中心的建设,将以先进的的硬件设备为基础,以油田局网为媒介,通过搭建合理的软、硬件及网络环境,实现数据安全可靠地保存和管理。内容包括地震、非地震物化探、地质录井、试油、测井、分析化验、地形文化等数据。
通过勘探开发数据流/工作流分析,剖析POSC标准中相应的实体逻辑描述,引入元数据管理,研究确定合理的数据存储格式、数据管理技术,研究数据集成与联机在线分析技术等技术,引入数据仓库管理模式,形成先进的科学的适合吉林油田数据管理中心的数据管理建设方案。同时,为保证数据中心的安全管理和使用,还必须研究在系统崩溃或灾难性故障情况下,数据备份与恢复的应急措施、解决方案以及不同用户级别赋予不同访问权限的访问方案。
数据管理中心作为集成的勘探开发数据管理环境,由专业数据库、数据主库、项目数据库和一体化专业软件集成平台组成。如图1-1所示。
专业数据库要解决的是数据的采集、质量控制和数据归档、专业应用的问题。通过数据采集、业务流程和数据流程的规范化,保证所采集数据的及时率、准确率、完整性和一致性,实现各专业服务公司(物探、测井、录井、井下等)和采油厂内统一完整的数据库系统,来存储各类井筒原始数据和油气生产数据,并满足各类专业应用。
主数据库系统是把各类高质量、高价值的勘探开发数据(包括地震测井的大块数据、井筒数据以及成果归档数据)作为公司的资产来加以保护。数据主库是一个具有数据加载、数据存储管理、数据查询与下载功能的庞大的数据管理系统。专业数据库系统的数据根据业务需求经过分析、加工和整理后上交到主数据库,同时,主数据库作为数据源为勘探、油藏评价、开发项目研究需求提供数据准备,生成项目研究环境。项目结束后经过专家审核验收,认为可以作为公司资产保留的成果数据被传送到主数据库中。基于数据主库,用户通过数据库前端,浏览、查询、下载数据。数据服务可通过客户端、GIS、Ftp和发货四种方式完成。
项目数据库也叫项目研究环境。它是依据勘探开发的实际项目需求,按照不同的工区范围(盆地、区带、构造单元、构造区块)、主流应用软件平台来界定、组织和管理数据。项目研究环境的数据来自于主数据库系统,包括各类软件应用平台所必须的大块数据、井筒数据、油气生产数据、综合成果数据和解释性成果数据。项目研究结束后,通过专家审核验收的各类成果数据(解释性成果数据、综合成果数据和报告文档类数据),按标准提交主数据库系统进行统一归档存储。项目研究环境统一管理和优化项目研究人员在项目研究过程中所涉及的各种数据,进而规范数据的合理性和实用性,保证各领域研究人员能快速有效地访问到各自所感兴趣的数据,进而提高工作效率。不同类型的应用软件可以通过相应的工具软件直接或间接地访问彼此的数据资源,以达到数据共享的目的。
项目研究环境,充分集成了石油行业专业技术、数据库技术、网络技术、数据库访问技术、Web技术、GIS技术,在具备基本的数据库管理功能并与相关应用软件环境(如OpenWorks、GeoFrame等)紧密集成基础上,实现了数据的存储和应用异地分布、集中管理、统一界面访问以及灵活方便的项目数据重新组织能力。
建设一体化专业软件集成平台的目标是实现应用软件和数据库、软件和软件之间的有机结合。不同厂家的专业软件可以通过此平台存取不同厂家项目数据库中的数据,应用于勘探开发研究各个阶段的专业软件可以形成规范的一体化流程。目前,一体化平台的建设工作,是多家公司合作进行的,并没有在大多数石油软件公司范围内进行。石油专业软件集成平台的产品有OpenSpirit、OpenWorks、GeoFrame等。由于在吉林油田内GeoFrame和OpenWorks专业应用软件系统占主要地位,所以同时采用GeoFrame和OpenWorks为吉林油田的主流专业软件集成平台,逐渐把其他软件集成到上述平台上。
一体化专业软件集成平台的建设有两个方面。一是根据应用需求,针对目前已有的主要专业软件制定统一的数据交换标准,实现项目数据库和软件之间及各软件之间的数据交换和信息共享,建立集成的应用平台,初步规范工作流程。二是进一步优选和规范专业软件(包括国产软件),集成后形成主流套件,进一步规范工作流程。完成专业应用软件的数据集成、专业应用软件应用平台的集成和不同软件之间的集成。实现一体化的规范的工作流程。
3.数字化建设技术:
吉林油田数据中心建设是一项庞大的系统工程,需要构筑扎实的基础,综合应用各种先进的技术,其中关键技术主要包括:
3.1 网格技术
网格技术能够充分实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享,成本低、效率高、使用更加方便。同时具有较为统一的国际标准,有利于整合现有资源,也易于维护和升级换代。
3.2 计算机支持的协同工作平台
计算机支持的协同工作CSCW支持一个任务、多个用户,使得多学科专家协同工作能够克服距离、时间、异种计算机设备等阻碍虚拟地在一起工作。
3.3 虚拟现实技术
虚拟现实(Virtual Reality,VR)用于勘探能够使研究人员“真实”地看到地下环境并能操纵系统中的对象如断层、构造等,身临其境地感受胜利油田“地质大观园”。
3.4 GIS技术
通过研究标准化Interoperable GIS、多维3D&4D GIS、面向对象和构件技术的Component GIS、赛博空间Cyber GIS、网络平台Web GIS,能够直观形象地观察数据。
3.5 数据管理技术
研究数据清洗、拷贝管理、数据传输、数据复制、数据迁移和跨平台通信等技术,尤其是异种异构数据库的数据管理技术。
3.6 元数据管理技术
元数据是关于数据的数据。元数据细化了数据结构及数据间的关系。
3.7 数据仓库技术
数据仓库是面向主题的、集成的、与时间相关的、不可修改的数据集合。从数据库到数据仓库,区别在于数据仓库研究和解决如何从数据库中获取信息而不是原始的数据。
3.8 海量地震数据压缩技术
地震数据海量增加使得存储和传输成为瓶颈。进行各种压缩方法的研究,分析不同压缩方法的特点和适用范围及最大可行压缩比率。
3.9 多层架构及中间件技术
研究利用多层架构以保证应用软件的易访问性、可靠性、可维护性及伸缩性、安全性;利用前端的客户端与后端的数据资源之间的中间层,实现业务功能与数据整合。
吉林油田数据管理中心建设研究目的在于实现“数据一信息一知识一决策”的增值过程.提高工作效率,提高工作质量有效地降低成本,降低勘探风险,高效地寻找更多的储量,增强企业竞争力。这是一项庞大的、复杂的系统工程,目前正在进行各种技术上的准备,在近两年内将能够形成一套较为完善的、数据管理及应用的解决方案,并为石油行业其它单位提供一定的参考价值。