數字油田概述(程).ppt

1、,數 字 油 田,目 錄,一、“數字油田”的定義,數字地球是一個多種分辨率、三維表示并嵌入海量地理坐標系數據的地球虛擬對照體：1998年，美國前副總統(tǒng)戈爾,數字地球是地球的虛擬表示，能夠匯集地球的自然和人文信息，人們可以對該虛擬體進行探查和互動：1999年，美國馬里蘭大學數字地球研討會,一、“數字油田”的定義,(1)全面信息化的油田:數字化、網絡化、智能化和可視化； (2)石油企業(yè)組織信息的方式:“數字勘探”、“數字油藏”、“數字井筒”、“數字管道”等數字化油田業(yè)務組成。,數字油田是油田的虛擬表示，能夠匯集油田的自然和人文信息，人們可以對該虛擬體進行探查和互動。,一、“數字油田”的定義,目 錄

2、,“數字油田”的定義,“數字油田”的研究內容,二、“數字油田”的研究內容,1、數據資源 2、應用系統(tǒng) 3、信息安全,二、“數字油田”的研究內容,二、“數字油田”的研究內容,硬件配套及網絡信息安全支撐層是數字油田得以實現(xiàn)的基礎設施平臺。主要包括網絡及配套設施建設、計算機及配套設備升級和海量數據存儲與容災備份等硬件設施。 數據采集層建設油田物探、鉆井、測井、化工、建設等數據采集平臺，解決數據唯一性與準確性問題，保證數據的及時更新，是數字油田實現(xiàn)信息集成共享的保證。,二、“數字油田”的研究內容,數據資源層是數字油田業(yè)務數據資源與管理信息的集成，是數字油田的核心，主要以專業(yè)庫、主庫和項目庫為主。數據資

3、源包括物探、鉆井、測井、化工、建設、制造、銷售、辦公等各類業(yè)務相對應的一切數據、信息和智慧，是數字油田建設的實體，數據類型包括油田專業(yè)技術數據、生產管理數據和經營管理數據等；數據管理包括數據存儲規(guī)范、方式、管理軟件等，是數字油田信息化建設的載體。,二、“數字油田”的研究內容,數據專業(yè)庫：支持油田公司各采油區(qū)、專業(yè)服務單位各專業(yè)數據采集、管理和應用。根據業(yè)務需求，專業(yè)數據庫中需長期保留的數據經過分析、加工和整理后定期傳送到主數據庫。 專業(yè)數據庫主要有四個方面的功能： 實現(xiàn)本專業(yè)公司范圍內的數據采集 存儲管理所采集的各專業(yè)類數據 支持本專業(yè)公司業(yè)務與應用需求 作為數據源向主數據庫上傳數據,數據資源

4、層,二、“數字油田”的研究內容,數據主庫-存儲和管理與油氣勘探生產活動有關的永久保存和共享的數據與資料。數據是經過嚴格的數據凈化、格式化、統(tǒng)一編目的數據資料的集成。支持油田公司各層次管理人員和科研人員進行各種專題研究和綜合分析。這里強調數據資產和共享。 數據主庫是一個具有數據加載、數據存儲管理、數據查詢與下載功能的龐大的數據管理系統(tǒng)。 所包含的數據從兩個方面考慮： 1）信息為多個部門多個專業(yè)所需要； 2）具有長期保留價值的數據。,數據資源層,二、“數字油田”的研究內容,項目數據庫-是針對特定的區(qū)域和研究目標，建立的數據庫，包括適應勘探開發(fā)不同階段不同類型的項目數據庫。是各類應用軟件緊密聯(lián)系的數

5、據管理與協(xié)調平臺。 項目數據庫直接支持專業(yè)應用軟件（項目）的數據存取，實現(xiàn)項目組內或項目組間的數據共享。其數據來源主要是數據主庫，也可以部分地直接取自專業(yè)數據庫。項目成果數據歸檔到數據主庫中。 特征： 實現(xiàn)數據升值： 靈活性： 階段性： 定期更新：,數據資源層,2020/7/9,14,二、“數字油田”的研究內容,數據資源層,二、“數字油田”的研究內容,集成應用層是跨部門、跨專業(yè)、跨組織的信息集成，是數字油田業(yè)務的集成化綜合應用與公用、專業(yè)模塊管理層，是數字油田的目標所在。集成應用平臺包括數字油田公共應用平臺和專業(yè)應用平臺。,決策支持平臺是企業(yè)信息化的個性化定制應用與決策支持平臺，包括基于通信驅

6、動技術、GIS 技術、仿真技術、知識驅動技術、模型驅動技術、數據挖掘技術等建立的專家決策分析系統(tǒng)、生產調度指揮決策系統(tǒng)、綜合決策支持系統(tǒng)等。是實現(xiàn)數字油田真正意義上的從領導到基層各崗位信息化的決策支持平臺。,二、“數字油田”的研究內容,標準規(guī)范與安全體系是數字油田建設的主導支柱。包括數據建設的模型標準、數據運行維護機制、數據管理標準體系、信息安全標準與規(guī)范等，是實現(xiàn)數據資產建設與安全的保障。 政策法規(guī)與管理規(guī)范是保證數字油田建設實施的基礎，是管理與監(jiān)督信息化項目建設，保證各項目資金籌措的管理性措施，如科學穩(wěn)健的項目實施計劃與嚴格的項目管理、項目監(jiān)理實踐等。,目 錄,“數字油田”的定義,“數字油

7、田”的研究內容,“數字油田”的關鍵技術,三、“數字油田”的關鍵技術,（1）地理信息系統(tǒng)(GIS)技術 GIS 是空間信息輸入、儲存、處理、分析、輸出的技術，是“數字油田”建設的核心技術。GIS技術提供了一種方便、快速、低成本，真正信息共享，易與IT 中的其他信息服務進行無縫集成，擴展平臺等優(yōu)點的信息發(fā)布方式。 由于油田80%以上的業(yè)務與地理位置有關，而且各種圖形的管理、可視化應用是“數字油田”建設的重點和難點，因此，地理信息系統(tǒng)（GIS）是貫穿始終的核心技術。,三、“數字油田”的關鍵技術,（2）高分辨率遙感(RS)技術 衛(wèi)星遙感是數字油田獲取油田地面地形和地表數據的主要手段?？臻g地理框架的形成

8、是“數字油田”的基礎和空間基準，而高分辨率遙感（RS）技術是“數字油田”空間數據獲取和空間地理框架建設的主要手段。 這里需要關鍵技術： 1）智能化接受技術 2）智能化處理技術 3）海量數據快速處理技術 4）數據的智能化存取技術,三、“數字油田”的關鍵技術,（3）虛擬現(xiàn)實(VR)技術 虛擬技術是計算機進行科學計算和多維表達（顯示）的重要方面。它的應用前景與科學價值廣泛受到注意，在石油石化行業(yè)，近來日益受到重視。之所以虛擬現(xiàn)實技術對數字油田是一項關鍵技術，主要原因是油田勘探開發(fā)的主要研究對象是無法直接勘測的、深藏在地下的油藏，油藏描述、石油鉆井、油氣開發(fā)都特別需要虛擬現(xiàn)實技術的支持。因此，虛擬現(xiàn)實

9、（VR）技術是“數字油田”深層次應用的關鍵技術。,三、“數字油田”的關鍵技術,（4）海量數據存儲與處理技術 “數字油田”的信息是海量的，達TB 級，因為“數字油田”的信息既包括地震、測井等大塊數據，也包括錄井、試油、分析化驗等勘探開發(fā)靜態(tài)數據，還包括油層壓力、溫度、產液等油田開發(fā)生產動態(tài)數據，還包括油田地理環(huán)境以及人文數據，要求合理存儲、快速檢索才能滿足生產要求，必須解決海量數據的存儲與處理問題。,三、“數字油田”的關鍵技術,（5）數據倉庫與數據挖掘技術 數據倉庫是對多個異構的數據源有效集成，集成后按照主題進行了重組的技術，它主要由數據庫組成的數據源、數據的存儲與管理、在線應用分析（OLAP）

10、、前端工具組成；數據挖掘技術是數據庫中的知識發(fā)現(xiàn)技術，是一種決策支持過程，其技術核心是數據集的模型建立?！皵底钟吞铩笔堑湫偷漠悩嫷臄祿春偷湫偷男枰獢祿⒛Ｐ秃洼o助決策支持的數字油田應用系統(tǒng)，數據倉庫和數據挖掘技術是“數字油田”數據中心建設的核心技術，也是“數字油田”深層次應用的關鍵技術。,三、“數字油田”的關鍵技術,（6）油氣數據自動化采集與管控一體化技術 “數字油田”的歷史數據和靜態(tài)數據可以通過人工錄入或批量轉換導入的手段建設數據庫，進而形成數據倉庫和數據中心。但是“數字油田”的生產自動化的動態(tài)數據是重要數據來源同時也是油田監(jiān)控、緊急事件處理、輔助決策的重要信息，如井口RTU、聯(lián)合站DC

11、S、管道SCADA 等產生的生產動態(tài)數據都是“數字油田”的重要數據資源，為了使油田生產動態(tài)數據自動化建庫和應用與管理決策。油氣數據自動化采集與管控一體化技術是“數字油田”生產動態(tài)數據采集、建庫、應用、決策支持的關鍵技術。,目 錄,“數字油田”的定義,“數字油田”的研究內容,“數字油田”的關鍵技術,“數字油田”的建設路線,四、“數字油田”的建設路線 建設原則,統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一管理。 （1）保證技術一致性 （2）避免重復建設 （3）解決數據源唯一性 （4）避免信息孤島 （5）跨專業(yè)、跨地區(qū)信息共享,四、“數字油田”的建設路線 實施策略,邊建邊用,急用先建,建用結合,以用促建,四、

12、“數字油田”的建設路線 建設目標,實現(xiàn)油田數據共享化、科研工作協(xié)同化、生產運行監(jiān)控自動化、生產指揮可視化和分析決策智能化。,四、“數字油田”的建設路線 建設階段,四、“數字油田”的建設路線 建設步驟,（1）GIS 線索：油田的數據大部分是與空間實體有關的，通過地質構造、油氣單元、圈閉、油藏、井、井筒、工區(qū)、測線、管線、站庫等實體的空間信息組成GIS 索引，在數字油田建設時，以空間實體為線索組織、檢索和查詢數據，實現(xiàn)信息的共享。,四、“數字油田”的建設路線 技術路線,2020/7/9,31,（1）GIS 線索：空間數據體模型突破傳統(tǒng)的專業(yè)和空間的限制，達到信息的一體化查詢模式。,四、“數字油田”

13、的建設路線 技術路線,（2）數據線索：油田是勘探開發(fā)的集合體， 在建設時要保護數以億計的數據，就必須以“數據線索”為主線，從“數據采集數據審核數據加載數據存儲數據查詢數據分析數據下載”組合成一個鏈路，以數據流向進行建設，在不同的數據節(jié)點進行相應的應用。,四、“數字油田”的建設路線 技術路線,（3）流程線索：油田從勘探開發(fā)集輸煉化都有各自的流程，不同的專業(yè)也都是以各自的流程為主線。在建設數字油田的項目時，要進行信息流程和業(yè)務流程相結合。建設“數字油田”就要制定勘探開發(fā)各個專業(yè)數據項與數據載體、崗位三者結合的流程的“崗位級”信息流。在不同的流程點，根據不用的業(yè)務應用需求，建設相應的信息查詢、數據應

14、用、人員管理、統(tǒng)計分析等功能應用。,四、“數字油田”的建設路線 技術路線,（4）服務集成：根據用戶工作需要提供功能和數據，打破系統(tǒng)專業(yè)限制。如在井位設計等研究時，用戶不管是鉆井系統(tǒng)、也不管是測井系統(tǒng)，只要求能查詢到需要的相關信息，這就要求建設完善的空間索引，業(yè)務流程和數據流程，實現(xiàn)“跨專業(yè)、跨系統(tǒng)、跨空間”的數據查詢與應用，突破系統(tǒng)限制，實現(xiàn)在數據模塊化、功能模塊化基礎上的各應用系統(tǒng)的集成。,基于開放標準、以服務為中心的集成是目前最有效的解決之道。,四、“數字油田”的建設路線 技術路線,（5）權限集成：“數字油田”建設采用全油田按崗位動態(tài)權限定制技術，將“數字油田”建設和所有功能進行模塊化管理

15、，按數據、功能進行動態(tài)角色的模塊權限的分配。,四、“數字油田”的建設路線 技術路線,2020/7/9,36,（6）個性化定制：按油田勘探開發(fā)崗位進行的數據與模塊的個性化定制實現(xiàn)數字油田的高級應用，建設一個在以上三方面集成基礎上的高度集成。作為用戶可以根據個人愛好，關注信息，在所賦予權力的范圍內對自己的工作內容進行篩選和整理、對于界面的風格和色彩進行自定義。進入“數字油田”應用平臺的目標就是查數據、使用數據、管理數據，在一個結合個人工作崗位及數據應用、管理的個性化定制的工作平臺上，集成了數據應用、個人辦公、協(xié)同工作、信息流轉為一體的工作平臺。,四、“數字油田”的建設路線 技術路線,四、“數字油田”的建設路線 技術路線,通過上述技術手段