數(shù)字油田工作特征以及發(fā)展瓶頸

1、數(shù)字油田工作特征以及發(fā)展瓶頸 隨著科技的不斷推進(jìn)發(fā)展，油田工作數(shù)字化已經(jīng)成為必然。 這種數(shù)字化的趨勢(shì)不僅僅來源于工作效率提升的需求， 而更多在 于油田工業(yè)自身發(fā)展要求更為現(xiàn)代化的工業(yè)水平。 1 數(shù)字油田概述 當(dāng)前對(duì)于數(shù)字油田的概念并不存在統(tǒng)一的定論， 但是行業(yè)內(nèi) 部對(duì)于這一說法已經(jīng)形成了一種相對(duì)一致的認(rèn)識(shí)方式。 數(shù)字油田 是一種以油田作為主要研究對(duì)象， 以石油的開采和加工等生產(chǎn)過 程作為線索，將勘探、開發(fā)、儲(chǔ)備、運(yùn)輸及銷售等多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié) 綜合起來， 形成一個(gè)統(tǒng)一的互相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)體系， 并且推動(dòng)數(shù)據(jù) 參與更多的石油工業(yè)環(huán)節(jié)， 并且力圖在參與的過程中發(fā)揮更多的 作用。油田工作的數(shù)字化，通常更多傾向

2、于數(shù)字化管理工作，這 是指通過計(jì)算機(jī)、 網(wǎng)絡(luò)以及人工智能等多技術(shù)來針對(duì)油田中諸多 工作行為進(jìn)行優(yōu)化管理， 通過量化等多種手段實(shí)現(xiàn)工作效率的提 升和效果的整體優(yōu)化， 對(duì)于石油領(lǐng)域有效開采、 節(jié)能以及運(yùn)輸?shù)?多個(gè)工作環(huán)節(jié)都有積極意義。 在石油生產(chǎn)領(lǐng)域中， 油井、 站場(chǎng)以及管線是構(gòu)成石油工業(yè)體 系的三大要素， 是生產(chǎn)組織主體關(guān)注的重點(diǎn)所在。 對(duì)于油井而言， 數(shù)字化技術(shù)的深入運(yùn)用能夠幫助石油開采工作人員實(shí)現(xiàn)對(duì)于油 井特征的更好把握和認(rèn)知， 并且進(jìn)一步獲取到更多關(guān)于石油以及 伴生氣成分的相關(guān)信息， 這些信息不僅僅對(duì)于如何更為有效的展 開石油開采工作有著積極意義， 對(duì)于如何做到油井資源最為有效 的利用，優(yōu)

3、化節(jié)能工作都有重要推動(dòng)作用。與此同時(shí)，另一個(gè)不 容忽視的數(shù)字化作用還在于， 此類數(shù)據(jù)能夠幫助實(shí)現(xiàn)構(gòu)建更為安 全的石油工業(yè)環(huán)境，是確保安全生產(chǎn)的必要支柱。而對(duì)于站場(chǎng)， 是作為石油開采的首要工作場(chǎng)所， 其工作環(huán)境中涉及到多種人力 和相關(guān)資源能源， 數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用首先在于推動(dòng)投入開采工作 的多方面人力物力能夠相互實(shí)現(xiàn)默契配合與協(xié)調(diào)， 實(shí)現(xiàn)投入產(chǎn)出 的最優(yōu)化，其次則在于對(duì)相關(guān)開采過程中的工作數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步 的獲取，這些數(shù)據(jù)需要在核心計(jì)算系統(tǒng)中進(jìn)行更深一步的加工， 進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成為能夠供石油工業(yè)進(jìn)一步展開的重要依據(jù)， 重點(diǎn)支 持方向首先表現(xiàn)為伴生氣的有效利用、 石油工作環(huán)境中能源的節(jié) 約、有效的原油輸送

4、等方面， 并且為石油更深一步的加工提供必 要的數(shù)據(jù)參考支持。 最后對(duì)于石油工業(yè)領(lǐng)域的管線， 由于不能夠 像油井和站場(chǎng)一樣處于地表位置易于識(shí)別并且相對(duì)而言分布集 中，因此更加需要數(shù)字化的管理技術(shù)參與其中， 幫助實(shí)現(xiàn)對(duì)于龐 雜管線的監(jiān)控和維護(hù)。 數(shù)字化手段的參與其中， 能夠?qū)κ洼斔?管線中的壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集和監(jiān)測(cè)， 并且綜合對(duì)管線經(jīng)過 地區(qū)的環(huán)境數(shù)據(jù)來確認(rèn)整個(gè)輸油管線系統(tǒng)的健康狀況， 為石油輸 送提供安全穩(wěn)定的工作環(huán)境。 2 數(shù)字油田體系分析 數(shù)字化油田生產(chǎn)管理體系由面向于不同專業(yè)領(lǐng)域的諸多功 能模塊加以融合而成， 并且為眾多應(yīng)用特征模塊提供相應(yīng)的數(shù)據(jù) 庫(kù)和人工智能等運(yùn)算支持。 一個(gè)典型的

5、油田環(huán)境數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)可以大概劃分為 三個(gè)層次，首先是數(shù)據(jù)采集層，其工作重點(diǎn)在于從計(jì)量站、注水 站、集氣站以及聯(lián)合站等環(huán)境中采集到關(guān)系油田工作方方面面的 繁雜數(shù)據(jù)。 其次則是數(shù)據(jù)處理層面， 通常與數(shù)據(jù)采集層面保持一 定的對(duì)應(yīng)關(guān)系， 工作重點(diǎn)在于將從數(shù)據(jù)采集層面獲取到的諸多數(shù) 據(jù)展開進(jìn)一步的處理， 并且將處理結(jié)果一方面送達(dá)對(duì)應(yīng)的部門進(jìn) 行第一時(shí)間反應(yīng)和判斷， 另一方面則送達(dá)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行進(jìn)一步的 匯總和分析。 而數(shù)據(jù)中心就是第三個(gè)層次， 它負(fù)責(zé)將原始數(shù)據(jù)以 及經(jīng)過初步分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行更深一步的加工， 淺層次的數(shù)據(jù)處理 通常都只是將數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比判斷， 實(shí)現(xiàn)告警等功能， 而對(duì)于數(shù)據(jù) 中心而言，數(shù)據(jù)處

6、理工作更多意味著對(duì)報(bào)送上來的數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī) 角度加以“理解”，即實(shí)現(xiàn)人工智能。 對(duì)于油田工作環(huán)境中的數(shù)字化而言， 當(dāng)前仍然存在有諸多需 要改進(jìn)和提升的方面， 總體而言， 可以從如下幾個(gè)角度重點(diǎn)著手 進(jìn)行數(shù)字化的深入。 1）優(yōu)化數(shù)字安全。對(duì)于油田工作環(huán)境而言，安全隱患來自 于各個(gè)方面， 除去較為常規(guī)的外部網(wǎng)絡(luò)攻擊和病毒侵害以外， 其 他源于其數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)自身的安全問題也需要得到重視。 數(shù)據(jù)的增 量和海量備份工作，以及日志的記錄仍然屬于相對(duì)基礎(chǔ)的范疇， 當(dāng)前數(shù)字安全應(yīng)當(dāng)更為重視數(shù)據(jù)在獲取和傳輸以及使用過程中 的安全問題。 在數(shù)字油田工作環(huán)境中， 數(shù)據(jù)的獲取更多有賴于數(shù) 字化的一線設(shè)備， 針對(duì)于此種狀況

7、， 就應(yīng)當(dāng)充分考慮到諸多自動(dòng) 化儀表設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境是否能夠提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)， 從溫濕度一直到 電磁干擾等問題都應(yīng)當(dāng)加以充分考慮。對(duì)于數(shù)據(jù)的傳輸工作而 言，傳輸工作無論從邏輯還是從物理層面都應(yīng)當(dāng)保持有一定的冗 余，并且對(duì)傳輸日志詳加記錄。而從數(shù)據(jù)的使用和消費(fèi)角度看， 重要的在于需要約束數(shù)據(jù)使用環(huán)境中的不規(guī)范操作， 為相應(yīng)的工 作人員賦予相應(yīng)的權(quán)限， 一方面確保其能夠正常展開工作， 另一 個(gè)方面則需要可以做到對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。 2) 內(nèi)核算法優(yōu)化。算法的優(yōu)化和不斷進(jìn)步是油田數(shù)字化本 身的需求， 這是一種向著人工智能的總體方向發(fā)展的需求。 數(shù)字 化是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的必由之路， 而人工智能則是計(jì)算機(jī)幫助人類

8、實(shí) 現(xiàn)智能決策和決策支持的必由之路， 因此不斷優(yōu)化內(nèi)核算法， 從 人工智能的角度上加強(qiáng)對(duì)油田數(shù)據(jù)化的建設(shè)必然會(huì)成為未來主 要的發(fā)展方向之一。 并且在實(shí)際的算法優(yōu)化工作中， 除了需要加 強(qiáng)人工智能水平的建設(shè)， 還應(yīng)當(dāng)對(duì)于運(yùn)算效率和運(yùn)算質(zhì)量等問題 加以充分關(guān)注， 諸如油藏?cái)?shù)值模擬、 地震資料解釋等都會(huì)涉及到 十分龐大的數(shù)據(jù)總量分析，如果不能在最短時(shí)間內(nèi)分析處理完 畢，就有可能造成工程延誤等嚴(yán)重后果，因此算法優(yōu)化過程中， 效率必須與質(zhì)量并重。 3) 切實(shí)提升工作人員素質(zhì)。 工作人員對(duì)于數(shù)字化系統(tǒng)的熟 知和掌握程度， 直接影響著油田數(shù)字化系統(tǒng)的工作質(zhì)量并且進(jìn)一 步影響著油田工程的效率和效果。 針對(duì)于這種問題， 在不斷強(qiáng)化 油田數(shù)字化的過程中， 還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于相關(guān)人員的培訓(xùn)， 不僅僅 需要幫助工作人員能夠做到熟練使用與自己崗位相關(guān)的數(shù)字化 工具，還應(yīng)當(dāng)幫助其形成對(duì)于更為廣泛的數(shù)字系統(tǒng)的功能認(rèn)識(shí)， 唯有如此才能形成整個(gè)組織內(nèi)部相對(duì)一致的奮斗方向， 對(duì)于工作 團(tuán)隊(duì)的建設(shè)以及團(tuán)隊(duì)之間的溝通都將大有裨益。 3 結(jié)論 石油屬于不可再生資源， 一方面石油開采以及深加工領(lǐng)域都 希望能夠?qū)υ鸵约鞍樯鷼庾鲞M(jìn)一步充分的利用， 另一個(gè)方面則 在于當(dāng)前全球各地