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【摘 要】隨著信息社會的迅速發(fā)展，數(shù)字油田的開發(fā)已成為重要的建設要素。但是，油田建設的傳統(tǒng)問題在采油方式、信息整合和地質(zhì)勘探等領域尤為突出。在此基礎上，石油企業(yè)應改變思路，利用數(shù)字技術(shù)作為應用信息管理和控制的基礎。為此，本文深入探討了數(shù)字化技術(shù)在油田數(shù)字化建設中的應用。
【關鍵詞】信息化技術(shù);油田數(shù)字化;應用
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，一個新的數(shù)字時代正在來臨。石油工業(yè)作為一個技術(shù)產(chǎn)業(yè)也必須適應社會的發(fā)展和創(chuàng)新。近年來，信息技術(shù)與油田共同發(fā)展，在石油系統(tǒng)中發(fā)揮著關鍵作用。油田數(shù)字化不僅提高了探測的準確性，而且優(yōu)化了管理條件，從而避免了各種各樣的工作問題，并進行了技術(shù)分析和控制。數(shù)字領域?qū)⑼苿邮椭卫硇聲r代信息的進一步發(fā)展。
一、油田數(shù)字化建設概述
1.數(shù)字油田是采集大量數(shù)據(jù)、從生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行監(jiān)控以及不斷優(yōu)化設備管理模型，以實現(xiàn)預期的設計目標。該信息系統(tǒng)自動將油田勘探信息傳輸?shù)胶笈_監(jiān)測系統(tǒng)，建立科學合理的數(shù)據(jù)模型，并通過精確的計算和比較得出結(jié)論。油田數(shù)字化建設不是虛無縹緲，而是以國家標準油田建設單元為基礎，并根據(jù)開發(fā)的地理位置進行了深入研究。收集到的數(shù)據(jù)通過多維分析傳送到系統(tǒng)，以便對油田情況進行全面監(jiān)測。從企業(yè)效率的角度來看，數(shù)字油田的建設不僅有助于確保油田采集的準確性，而且有助于改進管理，有效實現(xiàn)技術(shù)分析和控制的目標。一般而言，監(jiān)測員可以根據(jù)在各部工作人員人數(shù)，以目標科學為基礎，系統(tǒng)地觀察油田的總體框架，從而協(xié)調(diào)內(nèi)部管理的效率。
2.基本框架。(1)數(shù)據(jù)采集層。系統(tǒng)基于操作人員數(shù)量，準確勘探油田，及時顯示每個點的數(shù)量和分布情況，以圖像形式顯示，并自動上傳到系統(tǒng)備份中。管理系統(tǒng)顯示的結(jié)果取決于任務屬性。為此，該系統(tǒng)必須以可供公司決策者使用的數(shù)據(jù)分析形式反映開采的實際情況。(2)信息處理水平。開發(fā)計劃作為數(shù)字油田建設的一個重要組成部分，通常依靠綜合地質(zhì)研究勘探來制定科學上可行的研究和發(fā)展方案。(3)應用程序級別。該技術(shù)作為油田開發(fā)框架的核心，使運營商能夠獨立于人力資源部門建立一個數(shù)據(jù)庫，為油田的數(shù)字化開發(fā)提供合理性。
二、油田數(shù)字化不足之處
1.沒有完全掌握新技術(shù)。隨著信息技術(shù)設備的廣泛使用，大多數(shù)石油公司已開始為油田數(shù)字化做準備。但是，由于采用了新的油田數(shù)字化技術(shù)，需要處理和收集各種數(shù)據(jù)和信息，因此對工作人員能力提出了更高的要求此外，目前我國油田數(shù)字化建設的發(fā)展經(jīng)驗不足，工作能力不能滿足油田信息基礎設施建設的水平和要求，缺乏數(shù)字化人才，油田管理制度存在缺陷數(shù)字化建設，導致工作人員效率低下、積極性低和工作困難，數(shù)字信息建設容易丟失信息和信息不完整，因此工作人員沒有考慮到數(shù)字信息的一些參考意見，影響了建設的進一步發(fā)展。
2.數(shù)字信息集成有限。我國油田的數(shù)字化建設只發(fā)展了幾年數(shù)字化建設，在我國大多數(shù)石油企業(yè)取得了一定的成果。但是，數(shù)字油田的成熟和發(fā)展需要漫長的成熟和增長過程。雖然大多數(shù)石油開采在數(shù)字研究方面取得了重大進展，但大多數(shù)公司主要側(cè)重于信息的控制、傳播、表達和定量，以及大多數(shù)不符合具體平臺開發(fā)標準的信息軟件的兼容性。
3.缺乏專業(yè)人員。油田開發(fā)以數(shù)字化為主，需要有足夠的人力資源和完善的系統(tǒng)作為油田數(shù)字化建設的基本原則。目前，數(shù)字人才短缺問題正在逐步加劇，
為此，數(shù)字專業(yè)人員不如其他行業(yè)富有，但是，一些企業(yè)的領導并不重視引進和培養(yǎng)人才，這使得企業(yè)在發(fā)展數(shù)字建設方面缺乏合格人員的支持。雖然一些公司引進了數(shù)字人才，但由于傳統(tǒng)的管理方式和陳規(guī)定型觀念，一些數(shù)字人才不得不采用傳統(tǒng)的工作方式，因此其發(fā)展受到阻礙。
三、信息化技術(shù)在油田數(shù)字化建設中的應用方案
1.為石油企業(yè)開辟新的道路。數(shù)字油田建設可以解決石油開發(fā)和油田管理問題。要求油田領導把油田數(shù)字化建設放在企業(yè)發(fā)展的首位，組織員工加強對油田數(shù)字化建設理論知識的學習探索，確保員工對油田數(shù)字化的理解。吸收國內(nèi)外同行建設數(shù)字油田的成功經(jīng)驗，逐步完善數(shù)字油田系統(tǒng)，注重企業(yè)信息化建設，建立企業(yè)數(shù)據(jù)平臺，做好信息系統(tǒng)后期維護工作，為數(shù)碼油的建設奠定基礎。
2.制定相關標準。在實施數(shù)字油田建設的過程中，企業(yè)還必須制定一套相關標準，如基于數(shù)據(jù)收集、傳輸和處理的明確標準，以及其他需要特別關注的方面，如編碼、分類、準確性等。，在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡上建立信息共享平臺，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的數(shù)字管理。在此基礎上，協(xié)調(diào)各部門之間的報告工作，使初步報告順利進行，改進數(shù)據(jù)共享，使企業(yè)能夠進行獨立的內(nèi)部控制和自我完善。
3.信息技術(shù)在油田數(shù)字化監(jiān)測中的作用。信息技術(shù)可用于監(jiān)測油田，從而能夠超越傳統(tǒng)模式，在作業(yè)中分析數(shù)據(jù)。通過分析和數(shù)據(jù)傳輸，及時查明問題，解決問題，改進油田作業(yè)。除了數(shù)據(jù)分析之外，油田數(shù)字化監(jiān)測還可以跟蹤單一設備，例如設備位置問題、油田內(nèi)部轉(zhuǎn)移等。跟蹤單個站點的位置更改可以有效地避免發(fā)生嚴重損壞的情況。
4.開采石油。在石油開采過程中，有許多因素是重要的，其中自然環(huán)境影響最大，最不可控。因此，必須加強信息技術(shù)，以促進石油開采，從而提高開采速度和質(zhì)量。在開采石油之前，利用信息技術(shù)模擬石油環(huán)境，在模擬環(huán)境中進行開采練習。這將有助于更好地協(xié)助開發(fā)人員制定適當?shù)姆桨浮?/p>
總體而言，與石油基礎設施有關的許多制造過程受到環(huán)境因素和人為因素復雜性的影響。因此，油田數(shù)字化不僅對于提高生產(chǎn)力，而且對于避免安全事故，從而確保石油基礎設施的有序生產(chǎn)至關重要。
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摘要：科學技術(shù)的發(fā)展正在飛速向前，發(fā)展信息化、數(shù)字化與大數(shù)據(jù)的時期已然到來。大型油田的開采與運轉(zhuǎn)也都紛紛融合了各式各樣的信息技術(shù)，這也促使了石油開采與信息技術(shù)行業(yè)的數(shù)字化油田理念的生成。現(xiàn)階段的發(fā)展狀況下，數(shù)字化、信息化且智能化的油田開采與運轉(zhuǎn)系統(tǒng)已成為重要的發(fā)展方向與趨勢，也是行業(yè)內(nèi)共同發(fā)展的長期理想目標。目前我國已有許多搶先進入領域開拓的企業(yè)，必將成為行業(yè)的領頭羊帶動石油開采的發(fā)展。
關鍵詞：開采油田;監(jiān)控系統(tǒng);數(shù)字化;智能化;體系
得益于我國綜合國力水平的提升、科技水平飛速發(fā)展，現(xiàn)代科技已逐漸步入信息化、數(shù)字化與智能化應用時代，近些年來數(shù)字化系統(tǒng)在石油開采方面也得到了突破性的進展，許多企業(yè)都在加大力度實現(xiàn)油田系統(tǒng)數(shù)字化、智能化，使得數(shù)字化油田在行業(yè)內(nèi)得到廣泛實踐，他們勇于革新我國固有的油田發(fā)展模式，為油田數(shù)字化建設打下了良好的基礎。自二十一世紀以來，數(shù)字化油田已被國家列為科技攻關重大項目，力求促進行業(yè)內(nèi)數(shù)字化油田的發(fā)展、企業(yè)的積極開發(fā)與實踐。
1概述油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)
大型油田的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，主要是利用現(xiàn)代信息技術(shù)、通信網(wǎng)絡傳輸技術(shù)、計算機科學等技術(shù)實現(xiàn)對油田基礎開采、運輸、存儲設備與管線的監(jiān)控，其中關乎大型油田安全生產(chǎn)的有電氣設備電流電壓數(shù)據(jù)、管線與運輸管道的承載壓力、流量等重要開采生產(chǎn)指標，只有做好對此類開采生產(chǎn)指標的監(jiān)控并且進行有效控制，才能掌握安全生產(chǎn)的命脈。此外，基礎設備與開采油田的視頻場景也不可忽視，利用先進的通信網(wǎng)絡傳輸技術(shù)實現(xiàn)圖傳送達企業(yè)運營中心進行監(jiān)控，能夠保證生產(chǎn)開采的安全與質(zhì)量[1]。數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)實際上是由數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)共同組建的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
基礎生產(chǎn)數(shù)據(jù)的收集系統(tǒng)通過對生產(chǎn)時設備、管線的各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行收集，通過RTU設備針對開采情況的自主檢測排錯，系統(tǒng)后臺實現(xiàn)針對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)組建運行的查詢以及對它們各自設備分別調(diào)控運作，除此之外還包括針對油田生產(chǎn)過程中各種工業(yè)副產(chǎn)物、有害氣體的產(chǎn)生、空氣中濃度等數(shù)據(jù)的收集和監(jiān)控;對油田開采工序中各設備的運轉(zhuǎn)情況的監(jiān)控、對整套石油開采工藝流程內(nèi)的所有生產(chǎn)項目的指標進行實時數(shù)據(jù)監(jiān)控。而監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)則進行生產(chǎn)數(shù)據(jù)及指標的實時監(jiān)控與傳輸，對生產(chǎn)過程中計算機自主操作過程進行記錄，并對現(xiàn)場視頻錄像進行傳輸。生產(chǎn)管理系統(tǒng)是對生產(chǎn)工序中各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行監(jiān)控與分析，對各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)的匯總及處理并進行操作命令的分析與下達。
2數(shù)字化油田實踐道路的發(fā)展現(xiàn)狀
因為科技水平的長足進步，對石油資源的需求也日益加大，這也促進了各大油田的開采規(guī)模逐步增大，最終有利于數(shù)字化油田的發(fā)展與進步。在實現(xiàn)數(shù)字化油田的重要基礎生產(chǎn)數(shù)據(jù)指標的收集與監(jiān)控系統(tǒng)中，實時監(jiān)測與傳輸大大實現(xiàn)了油田的數(shù)字化、智能化、信息化的建設，這不僅提高了油田開采的經(jīng)濟效益，有效降低了企業(yè)用人與資源成本，還能有效減輕工作人員的工作壓力，減少工作量。但是，在數(shù)字化油田進展如此迅速的同時，監(jiān)控系統(tǒng)的運維體系也至關重要，沒有完備科學的運維體系，再大的油田開采規(guī)模、再完備的監(jiān)控系統(tǒng)也會導致監(jiān)控系統(tǒng)因運維系統(tǒng)的缺失而失效，運維系統(tǒng)的存在與否決定了油田開采的正常運轉(zhuǎn)[2]。通信網(wǎng)絡、組態(tài)軟件系統(tǒng)、各項儀表設備、可編程邏輯控制器工業(yè)控制計算機是組成數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的重要軟硬件，有一個設備、工序出現(xiàn)故障、問題都會導致系統(tǒng)的不良運轉(zhuǎn)，所以要實現(xiàn)數(shù)字化系統(tǒng)的完美運維，必須要確保每一個環(huán)節(jié)、工序的落到實處，才能有效促進數(shù)字化油田的進步。
3數(shù)字化站庫引用SCADA系統(tǒng)
使用SCADA概念可以構(gòu)建大型和小型系統(tǒng)。不同的行業(yè)對監(jiān)控系統(tǒng)的要求不同，所以不同行業(yè)領域的SCADA系統(tǒng)的應用也大相徑庭。SCADA監(jiān)控系統(tǒng)由很多命令構(gòu)成，每個命令解決不同的工作需求。位于油田設備上的服務器負責數(shù)據(jù)收集與處理，服務器與服務器之間可以傳輸并共享數(shù)據(jù)，每個服務器既是個體又是為整體監(jiān)控系統(tǒng)做貢獻。大型油田開采監(jiān)控系統(tǒng)利用SCADA系統(tǒng)后，可以有效實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)指標的自動化、智能化集中收集，保證各項數(shù)據(jù)的實時共享，做到有效服務于企業(yè)位于油田開采區(qū)外的監(jiān)控與操作調(diào)控。目前國內(nèi)大部分數(shù)字化油田開采企業(yè)引用的SCADA系統(tǒng)使用的都是主副雙站的設計，能在一個站點失去連接或是發(fā)生故障時實現(xiàn)數(shù)字化油田開采的監(jiān)控系統(tǒng)的切換，能有效防止生產(chǎn)數(shù)據(jù)及生產(chǎn)過程監(jiān)控數(shù)據(jù)的丟失[3]。而且，數(shù)字化油田開采的SCADA系統(tǒng)都將服務器理念投入使用，所以企業(yè)往往只需要著重研發(fā)一套依據(jù)油田自身實際工況、適應性強的組態(tài)軟件系統(tǒng)與后期養(yǎng)護方案，便可高效實現(xiàn)數(shù)字化油田的日常運轉(zhuǎn)及養(yǎng)護工作需求。
4油田井間數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的開展
投入數(shù)字化發(fā)展的油田井，相關生產(chǎn)數(shù)據(jù)指標采集已然拋棄傳統(tǒng)的有線監(jiān)控儀表，數(shù)字化儀表已經(jīng)廣泛運用于油田井的數(shù)據(jù)采集。采用無線數(shù)據(jù)采集可以減少有線儀表的設備局限性，結(jié)合通信現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，可以實現(xiàn)更高效更準確地測量、監(jiān)控并傳輸數(shù)據(jù)。所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過采集后統(tǒng)一匯總到監(jiān)控中心的組態(tài)系統(tǒng)中，通過先進的信息技術(shù)可以實現(xiàn)高質(zhì)量、高精確度的實時視頻圖傳，可以同時展開多組組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的實時的數(shù)據(jù)顯示、監(jiān)控，對異常數(shù)據(jù)或是組態(tài)監(jiān)控儀表超閾值進行預警，從而降低油田生產(chǎn)作業(yè)中的風險。
5建設科學有效的數(shù)字化油田開采監(jiān)控系統(tǒng)運維體系
數(shù)字化油田開采的監(jiān)控系統(tǒng)的運維體系不僅要求了工作人員必須掌握前沿計算機技術(shù)及軟件編程技術(shù)，還要有合理的管理、運營思想理念，除此之外企業(yè)還應該根據(jù)自身油田開采實況建設合理的運維管理機制，從上至下形成良好、科學的監(jiān)控系統(tǒng)運維體系。
5.1數(shù)字化油田開采設備儀表的運維
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