論智能油田的發展趨勢及必要性

于文娟

摘 要：智能油田是數字油田發展的高級階段，是油田企業發展的必然趨勢。本文就智能油田的內涵和發展趨勢及必要性進行了分析探討。

關鍵詞：智能油田；數字油田；物聯網；必要性

引言：

創新是現代經濟社會發展的原動力。以信息技術產業化為主導的技術創新，已不再是經濟增長的外生變量，而成為世界經濟的真正主題。國家、城市和企業的經濟競爭力，在很大程度上取決于其技術創新能力。

二十世紀80 年代，美國通過信息化主導的技術創新，成功實現了信息產業的突破發展，支撐并帶動了相關產業的快速發展，國家創新能力與國際競爭力不斷提高。日本、韓國等則借助制度創新主導的區域創新，通過政府對戰略性產業的重點支持、促進合作，形成了獨具特色的區域創新發展模式。

進入二十一世紀以來，我國經濟發展的總體戰略正在由速度增長型和數量擴張型向求質量、講效益的創新型發展戰略轉變，結構調整和發展方式的轉變，成為我國經濟社會發展的主題。以信息化為主導的技術創新，是實現結構調整與發展方式轉變的基本途徑。

當世界漸融在“1”“0”的編碼組合中，信息化如一只“看不見”的手推動著時代前進的腳步。在信息化的社會里，我們不僅要與信息化前進步伐合拍，更要在前進中領先。而從數字油田到智能油田的發展是油氣田企業在信息化建設的必然結果，并且伴隨著IT技術快速發展和深入應用而不斷的得到提升、完善。

1、數字油田和智能油田的內涵

所謂的數字油田是數字化的油氣田企業實體，以先進的經營管理理念為指導，充分發揮信息技術的支撐作用，實現從油氣勘探、評價、開發、生產、管理到決策環節各類數據的適時獲取、充分共享和深度應用，達到優化生產、精細化管理與量化決策的一體化運作，從而顯著提升運營效率和創新能力、增強綜合競爭力。

IBM（International Business Machines Corporation）認為，智慧油田借助先進的計算機技術、自動化技術、傳感數字油田技術發展探討技術和專業數學模型等建立覆蓋油田各業務環節的自動處理系統、模型分析系統與專家系統，是能夠全面感知、自動操控、預測趨勢、優化決策的油田；智慧油田借助業務模式和專家系統，能夠全面感知油田動態、自動操控油田活動、預測油田變化趨勢、持續優化油田管理、虛擬專家輔助油田決策、智能管理油田。[1]

智能油田是數字油田發展的高級階段，是在數字油田基礎上提出并發展出的一個概念。

事實上，IBM早在2005年就與挪威國家石油公司合作建設智慧油田，實現了以下主要目標：能實時無線感知地下油田運行的情況，現場“智慧地”管理，延長了油田壽命并提高了產量；將海上的油井監控和管理功能整合到岸上的岸基設施中，從而降低了成本，提高了生產效率；通過增強信息共享，加強了各業務領域之間的協作。

2、物聯網技術

目前，物聯網、云計算等新一代信息技術展露鋒芒，以“智能油田”建設為代表的技術革命將為新一輪油氣增產高潮的到來埋下伏筆。石油企業打造的以“數字油田”、“智能油田”為代表的信息化盛宴，將為油田基層建設帶來革命性的變化，也為新一輪油氣改革提供重要的技術支持。

物聯網（The Internet of Things）是通過傳感器、射頻識別（RFID）、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備按約定的協議，實現物與物、人與物、人與人之間的互聯，進行信息交換與通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和智能管理的一種網絡。[2]其基本特點包括：全面感知、可靠傳輸、智能處理。

對于數字油田、智能油田，應用物聯網技術的主要目標是：應用自動化設備、傳感器、RFID、網絡通信等技術構建上游業務實時數據采集平臺、物聯網運行管理平臺和可視化監控平臺，實現上游業務數據實時采集、安全傳輸和管理、遠程監控、智能預警、數據服務等，提高上游業務效率，降低成本，保障安全。

整個智能油田系統內網中采用無線網絡：以物聯網技術為主題。應用到無線溫度檢測、無線震動檢測、無線腐蝕檢測、無線壓力檢測、感應閥位、無線視頻等等。從而隨時能檢監測到油田溫度、震動、設備的被腐蝕度、受壓力程度以及閥位的安全性等。

事實上，物聯網技術是實施智能油田、智慧油田的重要前提條件之一。

3、智能油田發展的必要性

數字油田和智能油田是油田企業生產、科研、管理和決策的綜合基礎信息平臺。它將對油田的各級信息化建設起著統領和導向的作用，能大幅度降低石油生產成本，提高油田平均采收率，提升企業經營管理效益的同時，也間接推動了地方經濟社會的發展，是石油企業未來的發展趨勢。

油井措施有沒有效益？哪一套措施方案更為經濟？以往，得出結論依靠的是技術人員分析后的經驗定性，實際結果與預想結果可能相差較大。如今，通過單井措施效益評價系統，輸入相關參數，經過大數據分析就可以得到定量化結果，有效地提高了措施成功率。這種能夠分析預測措施結果的系統是油田建設智能油田上的一個具體體現。

對自然環境惡劣，生產管理難度大的區域，可以大力推行數字化、自動化和信息化建設，可以實現對油氣生產領域的全面感知、自動操控和集中集成。而通過智能油田網絡，可以實現問題及時動態診斷，優化管理流程，提高工作效率，實現精細管理，降本增效的目的。

沙特阿美石油公司（Saudi-Aramco）提出了監測、優化、集成、創新四個層次的智能油田建設方案，通過井下傳感器、智能完井技術、自動化技術、數據整合、數據管理和挖掘、建模和分析以及一體化運營集成環境建設，及時掌握生產狀況，提高井下作業效率，進行業務流程優化，利用遠程監控與預警等手段，實現降低作業成本和提高油田油氣采收率的目標。

通過智能油田的預測趨勢等特點，可以通過云計算等技術，建立知識模型，排除不安全的生產因素和影響生產的因素，可以采取更多降低成本的技術。在油田從數字化到智能化邁進的基礎上，通過建立覆蓋油田各業務領域的知識庫和分析決策模型，為油田管理和決策提供智能化輔助手段，可以實現數據知識共享化、科研工作協同化、生產過程自動化、系統應用一體化、生產指揮可視化、分析決策科學化。

智能油田運用信息化、智能化技術為隨鉆導向，實時優化和動態診斷提供技術支持；對智能井進行數據采集、反復循環分析處理，快速確定經濟、有效的勘探開發方案，實現作業過程的最高價值，能大大降低勘探開發中的不確定因素和風險。通過發展智能油田，可以實現油田日常生產自動化管理，計量站無需人值守，抽油井故障自動排除。

“電子巡檢一口井用10秒，遠程啟停一口井用2秒，對油井進行沖次調節用5秒……”在勝利油田郝現管理區生產指揮中心，通過指令可以瞬間就完成了以往職工只有到現場才能操作的程序。系統對于異常數據實時報警，問題在第一時間得到解決，甚至能夠避免故障的出現，提高了生產運行效率。這就是智能油田建設中對生產過程的實時監控和遠程操作所帶來的企業生產過程的變化。

“智能油田”的建設以提高油田各個環節（現場工作環節、管理環節、研究環節）工作效率為目標。從本質上來說，“智能油田”的建設過程就是讓計算機或設備逐步代替人工腦力腦動的過程?！皵底钟吞铩贝娴氖侨说闹貜偷慕y計工作，“智能油田”代替的是人的分析工作。從這個意義上來說?！爸悄苡吞铩苯ㄔO是一項持久的工作，會隨著計算機技術的AI 程度提高而不斷發展。

結束語：

目前，國內油田已經步入數字化油田階段，正朝著智能化油田的方向邁進。一個能夠全面感知、自動操控的油田，一個能夠預測趨勢、優化決策的油田，才是一個在國際上有競爭力的油田。在能源戰日趨嚴峻的今天，誰能盡快的完成智能油田的改革，就能在以后的能源戰中立于不敗之地。

參考文獻

[1] 許增魁，馬濤，王鐵成，王珂，項建.數字油田技術發展探討[J].中國信息界，2011（09）：28-32.

[2] 候金泉，林海. 新疆油田物聯網建設關鍵技術研究探討[J].網絡與通信，33.