讨论主题:数字化油田建设成为热点,中石油启动A12建设,今后若干年将投入一百多亿启动数字化油气田建设,面对越来越兴起的数字化建设浪潮,作为工控人的你谈谈你对油气田数字化建设的理解?油田数字化与我们传统的油田自动化有什么异同?
要求:最好结合自己实际工作。
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,由安控数字化油田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200MP(相当于200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)或50MP。
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,如果不提供邮寄地址,默认为选择要50MP。
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产品研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业。基于RTU技术在油气、环境在线监测行业开发出多款专业化经典产品,产品广泛应用于石油天然气的开采、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。安控科技严格执行ISO9000质量管理体系、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、EMC四级认证等),产品品质达到国际先进水平。
安控科技是行业领先的工业级RTU产品供应商和系统集成服务商,拥有完善的远程控制终端(RTU)产品链,拥有完善的油气田自动化和环保在线监测专用产品。提供工业自动化产品的OEM/ODM服务,提供SCADA和DCS等自动化系统和企业管理信息系统的集成服务。
本着“卓越品质,源于更高要求”的核心理念,“勤奋、严谨、协作、卓越”的企业精神,安控人必将以更可靠的工业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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5年前,在新的世纪之交,随着油田信息化建设进程的发展,一个新的概念应运而生,并迅速在全球石油行业引起了强烈反响,这就是 “数字油田Digital Oilfield)”。 数字油田的概念一经提出,就得到了国内外各大油田和石油公司的普遍重视。数字油田已经成为石油企业信息化建设的战略目标,得到了全世界石油企业的广泛关注。数字油田将油田的信息化建设带入了一个崭新的阶段。在这个崭新的阶段,油田信息化建设将在原有基础上取得巨大进步,数字油田的核心内涵——数字盆地、数字油藏、数字地面工程、数字化经营等将得以实现,困扰国内油田的勘探开发一体化、地上地下一体化等业务流程整合问题也将得以决。油田企业将进入一个生产、科研、经营以及员工生活环境等全面数字化的新代。
同 “数字中国”、“数字农业”、“数矿山”、“数字政府”等等一列以“数”开头的新兴概念一样, 数字油田的念也源于数字地球 (Digital Earth)8年美国前副总统戈尔提出的数字球概念引起了全世界的关注。 数字球已经成为世界科学技术发展的最热点之一, 并显著地推动了全球各各业的数字化浪潮。 数字油田就是数字地球这一概念的基础上产生的而,数字油田实际上并不是“舶来”, 这一概念诞生在中国最大的油田—大庆油田。 1999年末, 由大庆油田先在全球范围内提出了数字油田的概念。
那么什么是数字化油田?当我们要建设数字化油田的时候,首先要将我们的目标和发展方向理清楚,这样才可以制定计划向着我们的理想数字化油田不断努力、前进。一个数字化油田至少包括两个网络环路的建设,外环网络为与油田发展和生活相关的公共网络,内环为油田内部的勘探、开发业务的主体网络,通常为各油田内部网。
外环的公共信息网络建设中,油田首先要关心的是公共关系和证卷投资,简单的例子,当前的石油价格和油价的发展趋势、周边环境及气候变化直接影响油田石油产量和投资的决策。建立合作伙伴的资源网络,时刻了解合作伙伴经济实力、人员组织变化、行业信誉等各方面的情况,以便在较短的时间内寻找到获得最大利益的项目投资最佳拍档。了解各服务公司的特长,以及在行业内各级别服务的水平、价格、服务质量和成功案例,以方便油田充分利用各服务公司所长为自己的油田服务。与政府部门建立良好的地方关系,关注地方政府的政策法规、土地租赁、人员结构等信息,为油田的持续稳定地发展提供基本保证。建立常用物资资源信息网,了解常用物资的价格动向,努力尽量降低成本消耗。连接地方公共人力资源网络,关注人才价值取向,为油田的长远目标授集人才、储备人才。建立以上的信息库和网络连接,是油田发展的外部环境、条件,真正实现油田数字化、促进油田迅猛发展的是油田生产、科研、决策信息网络。
油田的生产、科研、决策的数字化包括:智能化野外作业现场、实时的油藏监控系统、虚拟现实的辅助决策和控制中心。
智能化的野外作业现场,是将野外工作都通过自动化设备和人工智能完成。以现场采油为例,通过自动数据采集系统,可将油井生产时石油通过油嘴的速度记录下来,然后根据油嘴的大小,计算出该井某一时间的石油产量,在这个过程中采集的为高频数据,信息量很大,通常存于现场计算机中,保存一段时间如6个月,对高频数据进行统计计算,得到一个时间段的该井石油产量数据,通过卫星系统发送到办公室生产数据库中。国外许多公司都采用这种技术用于石油生产现场。实时的油藏监控系统,是将某一区块或某一油田的石油产量时时监控,观察各个井的产量动态变化曲线图,一旦有某一井或多井石油产量发生巨变,可随时向虚拟现实的辅助决策和控制中心汇报,并发出报警信息。
虚拟现实的辅助决策和控制中心,是将该地区或区块的地震、地质、生产、钻井、录井等各种综合信息集中到一起进行分析研究。可以根据该区块的各个井的产量、地震、地质信息,制定出下一口井的部署计划,根据现有的地表信息和钻井工艺,设计出新井的地面位置和向地下目标钻进的井轨迹。对于上面所说的井产量发生巨变,可根据该井的其他综合信息及邻井的产量情况,分析是产量的自然变化还是生产工艺问题等,也可根据以往发生类似情况的产量巨增或巨减有什么经验总结可共参考;对同时为适应当前的产量新变化,对该区块的油田开发方案进行调整。
油田的生产和投资,除了与油田内部的资源、技术有关外,还与外界的物资供应价格、石油价格、经济发展趋势等多方面紧密联系,在油田内的商务信息管理也同样占据着重要的地位,它是通过经济评价的手段将石油勘探开发投资、生产经营与外部市场环境紧密结合的一个枢纽。油田的内部网络与外部的公共网络之间需要建立一个防火墙,既要保证了内部网络的安全,也保证内部网络与外部公共信息的交流。通常油田工作人员通过外部公共网络访问油田内部网采用VPN技术,既具有用户安全认证,也有智能卡硬件安全认证。
由此可见,一个数字化油田的建设首先依赖的是计算机、网络、远程通讯、微波技术等基础设施建设。同样这些技术的迅猛发展,也推动着石油行业向着数字化迈进。
数字油田是油气生产企业信息化与工业化融合的产物,是油田企业信息化与工业化融合的典型代表。 数字油田是信息技术和勘探开发技术的融合。油田勘探开发是高度技术密集型的行业,在现阶段,离开以高强度计算和海量信息存储为代表的信息技术的支持,人们就不能找到油气,即使找到了也不能有效地开发。例如,以数据中心、应用服务器为支撑,以工作站和微机为界面机,借助高速网络,采用虚拟技术,搭建勘探开发综合研究应用体系,为勘探常规解释、特殊处理解释和连片资料综合研究,以及储量计算、开发规划编制、工艺设计、开发调整、产能建设、地面工程等提供了强大的应用支持。
数字油田体现了信息技术和自动化技术的融合。油田作业区一般都远离城市,工作环境比较恶劣。通过在现场设备上安装传感器等自动化部件,对井站库生产参数、输油管线、供水供电管网、油田道路、通信线路等,以及勘探开发各个现场的运行状态进行远程监控,既可以大大提高生产指挥水平,又能够有效降低人员劳动强度,减少用工数量,节约生产成本。数字油田还是信息技术和管理技术的融合。油田生产覆盖多专业和多领域,具有地域广泛、结构复杂、层次繁复、跨度巨大等特点。MIS系统和ERP系统的建立,使油田企业的人财物管理得以更加有效地实施,特别是ERP系统实现了物流、资金流和信息流的“三流合一”,使油田管理业务更加规范透明、核算更加细化、决策中心上移。
数字油田还要求信息人员和其他专业人员的融合。跨专业的复合型人才是当前油田信息化建设所急需的。只有既懂得油田主营业务,又熟悉信息技术的管理人才才能领导好油田信息化建设,而只有业务人员与信息人员并肩作战才能建立实用先进的系统。这些都充分体现了数字油田融合工业化和信息化的特点,使之成为“两化融合”的一个典范。
数字油田的未来
“十五”和“十一五”期间,国内大部分油田都先后提出数字油田的目标,所采取的策略、技术、路线大同小异,都结合了其油田自己的特点,很多地方值得总结交流。国际上一些著名的石油公司也纷纷提出或升级了他们的数字油田战略,尽管使用的名字有所差异。近期挪威国家石油公司在原来的建设基础上提出了“整合运作(Integrated Operations)”的新概念,强调“协作中心”的作用,但其基本理念仍然与数字油田的理念相同。
目前,按照两化融合思想的指导,将油田生产的自动化与信息化相结合,将物联网技术应用到油气生产流程中,已经成为国内数字油田建设的主流方向,一个新的构想——“智能油田”也应运而生。这是未来若干年,特别是“十二五”期间,数字油田建设的核心任务。
1、神马是数字化油田?
数字化油田就是油田信息化和自动化的代名词,是全面地应用信息技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术、石油勘探开发技术、现代管理思想、方法和技术等,武装、提升和改造传统产业,在决策管理层、执行层和过程控制层,以及企业内部和外部,全面提升生产技术能力、经营管理能力和市场应变力。
数字油田是企业发展战略的关键环节,是企业现代化的基本标志,是提高企业核心竞争力的重要手段,是走新型工业化道路的必然选择,是体制创新、管理创新和加强企业管理的重要途径,是科技进步的重要表现和组成部分,是带动各项工作提高水平的突破口,是企业求生存、图发展的必由之路。
“数字油气田”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、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产和管理,为油气田企业的发展创造良好的信息支撑环境。
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、井筒和设备单元的纪录;使用门户等可视化工具方便地访问数据,并对其解释和模拟。基于对地表和地下预测模型技术的数字决策支持系统(Digital decision-support systems)被用于分析实时数据和直接或间接地控制开发生产环境。
总之,数字油田是油田信息化的高级阶段,
数字油田是油田信息化达到网络化、数字化、模型化和科学化的全新标志,
数字油田是油田信息化的宏观目标,
数字油田是油田信息化的重要里程碑,
数字油田也是油田信息化的鲜明旗帜。
2、数字化油田的发展历程
油田信息化的高级阶段--数字油田产生发展的过程,大概分为以下阶段。
① 准备阶段,即在20世纪90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。
② 萌芽阶段,即20世纪90年代-世纪之交。勘探开发一体化、可视化或虚拟现实、智能井(smart well)技术日趋成熟。ERP、电子商务的应用进入石油业。
③ 起步阶段,即世纪之交-2005年底。其标志是2000年2月剑桥能源研究会(CERA)召开的题为“数字油田—新一代油藏管理技术”的大会。2003年2月,CERA又以“将来的数字油田”为题发表报告,倡导利用IT技术,广泛地实现油田勘探、开发、生产的集成化、效率化、最优化和实时化。
④ 发展阶段,即从2005年底起。以2005年10月在美国达拉斯举行的石油工程师协会(Society of Plastics Engineers,SPE)年会为标志。发表了Shell、Chevron等数字油田的应用实践案例。现在,已有25个不同的“Smart Field”项目在世界各地实施。
各方的资源都拿出来了,从现场的设备布置图、数据图到勘探、采集。呵呵。。楼上的诸位不怕泄密?还有甚至把公司的名字都写了上来。
偶先前的回帖曾经说过,这个数字信号和模拟信号的应用领域不同,模拟量在过程控制中大量应用,因为其是一个连续的信号,对于数据的采集、运算和控制都是连续的。
而数字量是一个离散的数值,其在传输中是按照一定的顺序进行寻址和读取数据,因此不适应于过程在线流控制。
在数据采集中,特别是油田的数据采集中,由于油井的分散型和数据的简单化,基本上就是一个采油量多少、储罐液位、油井状态、电机状态等等,这些数据变化缓慢甚至是一个定值,因此对于其数据的传输,不用做到连续的测量,使用普通的模拟信号传输投资很多,而且也没必要,传统的控制就是通过无线传输到数据处理中心,这个还是现在油田数据采集的传统。
使用总线式的数字量传输或者无线数字传输是新型的技术,需要不断的改进和推广。