数字化油田的快速发展建设综述

一、数字油田的内涵
2、数字油田的发展历程
（3）探索起步阶段
大庆油田在国内首次提出数字油田的概念，并将 数字油田作为企业发展的一个战略目标。 塔里木油田 胜利油田、塔河油田、克拉玛依油田
1999年 2002年
提出并实施数 字油田规划
2003年
一、数字油田的内涵
2、数字油田的发展历程
（3）探索起步阶段
石油数据模型发展历程进程
各油公司 数据各自 为政
石油公共 数据模型PPDM
POSC/PIDX合作 制定Internet上 的数据交换标准
70年代 API/PIDD 数据无序、 与PIDX 混乱
POSC/ Epicentre
90年代后期数据 有序、规范化
PPDM —公共石油数据模型，为石油工业上游定义标准的数据模型，与POSC 相比，涉及的上游专业领域较窄。 POSC的Epicentre－一套面向石油勘探开发的一个统一的具有面向对象特征的 逻辑数据模型。
一、数字油田的内涵
2、数字油田的发展历程
（2）理论发展阶段
Shell： Smart Field BP： e－Field或Field Of The Future Chevron：i－Field Schlumberger：Digital oil Field of the Future…… 美国斯坦福大学计算地球与环境科学研究中心：X-Field
务之间定义良好的接口和契约联系起来。
Complexity
基本特征：服务之间的松耦合
SOA
重要组成部分：主数据和企业服务总线
二、数字油田建设关键技术
ESB是一种消息传送总线及服务平台，有了它，连接旧系统、管理及 编制服务就会比较简单，ESB也负责转换及发送消息。
二、数字油田建设关键技术
石油行业仓库及主数据管理（IBM）
油田 地面 处理 分析、模拟 模型 远程监控 预测 实时 自动 分析 自适应 井下 数据库
信息获取
控制
X-Fields
模型
分析方法
数据或信息 控制
Smart Field(SHELL)
X-Field概念模型
一、数字油田的内涵
2、数字油田的发展历程
（2）理论发展阶段
以数据集成应用为主——毛锋
以现有虚拟现实专业软件搭建——王宏林
源头数据采集体系建设关键
1、统一的数据采集标准 2、完善的考核、管理办法 3、统一部署数据采集软件 4、一次采集，共享应用
二、数字油田建设关键技术
（一）数字化技术 （二）信息主动服务技术 （三）可视化技术 （四）业务流程优化技术
（五）专业软件配置
（六）基于知识的决策技术 （七）基础配置优化技术
二、数字油田建设关键技术
异构数据转换、传输
自动化应用 源头采集 数字化技术
基础 配置 优化 技术
二、数字油田建设关键技术
（一）数字化技术 （二）信息主动服务技术 （三）可视化技术 （四）业务流程优化技术
（五）专业软件配置
（六）基于知识的决策技术 （七）基础配置优化技术
二、数字油田建设关键技术
数字化技术将物探、钻测录试等油田专业施工、采油生产 等过程中的产生的数据经过标准化等处理，保存到油田数据中 心，为建立数字油田模型建立提供最基本的数据支持。
二、数字油田建设关键技术
Oracle数字油田方案建议使用PPDM模型
二、数字油田建设关键技术
基于POSC的数据模型的作用
适应业务的变化
对象间建 立临时关系
对象
属性
由特性来描述活动 由活动产生特性
活动
活动包 含子活动
活动间建立 临时关系
二、数字油田建设关键技术
基于POSC的数据模型的作用 实现一体化管理
2009年9月14日，通过项目实施 方案评审。
一、数字油田的内涵
3、数字油田的定义 1、数字油田建设的本质 生产
增储
数据处理
勘探
数据解释 综合研究 储量 经济评价
上产 开发
开发方案 地面建设 油田开发
风险评估 数据采集
资料收集
基本研究 勘探成本 分析
地震
测井 录井
地震处理
地震反演 储层预测 测井处理 录井分析
信息主动服务技术通过一体化数据模型，结合元数据技术 对油田资产化数据实施统一管理，基于SOA架构建立数据综合
服务平台，提供适应石油行业需求的专业搜索引擎。
SOA架构 综合数据服务平台 专业搜索引擎
数据模型
数据中心
元数据
二、数字油田建设关键技术
数据资产化管理对模型的需求
（Oracle公司）
二、数字油田建设关键技术
动态工作流程 管理
公共服务容器
工作流程 模型 系统管理 及安全 门户服务 协同引擎 系统开发 工具 模型引擎
知识管理
主数据管理及 企业数据模型
服务
勘探开发
技术协同
服务
安全管理
基于MDA的 开发
用户定制视图
遵循POSC Epicenter
企业服务总线（ESB）
服务 服务 服务 服务 服务 服务 服务
地震
至上而下面向对象对数据的逐级继承和分类，包含了勘探开发所有 的业务和数据。
勘探开发数据
过程数据
地质过程
关注对象 技术对象
参照数据
关系
源自文库
活动
数据集
属性
体数据
业务对象 瞬时关系
拓扑对象 可定位对象
技术对象
文档描述
空间对象
材料
设施 地球表现
二、数字油田建设关键技术
SOA(Service-Oriented Architecture)—面向服务的体系结构，是一 个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服
地震解释
测井解释 成藏规律
盆地评价
圈闭描述 油藏描述
预测
控制 探明
成本估算
风险分析
建设方案
开采方案 稳产方案
勘探风险 评估
地质建模 精细地质研究 管网设计 生产优化 提高采收率 油气储运 油藏数值模拟 泵站建设 剩余油分析 剩余储量 规划设计
管理
精细化管 理
经营
物资采购 原油销售
计划
一、数字油田的内涵
“十五”期间，国家科技部设立重大科技攻关课题“数字气 田关键技术及应用示范研究”，主要研究了基于无线公网的气田 采输生产过程中气井、管线等的数据实时采集、传输和控制技术， 气田网络集成技术，气田采输生产数据的整合与交换技术，以及
气井管理与辅助决策等技术。在中石化西南分公司的新场气田进
行了示范应用。
一、数字油田的内涵
数字油田建设及发展趋势
二○一二年七月
第一部分：数字油田理论及国内外发展现状
第二部分：胜利油田信息化建设情况
目
录
一、数字油田的内涵 二、数字油田建设关键技术 三、数字油田建设案例
一、数字油田的内涵
1、数字油田由来
数字油田(Digital Oil Field)来源 于“数字地球(Digital Earth)”
第2 个
融合
数字油田是“两化融合”的结晶
信息技术和自动化技术融合 实现了生产过程实时监控和远程操作
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。特别是能够让后方的专家减少无效 工作时间，并能快捷应用后方的数据中心和 知识库等技术支持系统，让专家的集体智慧 发挥出最大的作用。
（1）概念提出阶段
1991 年在 (Oil& Gas Journa1) 杂志上就出现了智能油田 (Smart
Field)词汇和论述。
2000年2月，一家名为 “Digital Oil Field Inc”的公司被注册。提
出了数字油田解决方案，其定位为：为公司内部各部门和外部
供应商之间，提供提高知识管理能力、集成协同工作、优化业 务流程和电子商务解决方案。
一、数字油田的内涵
3、数字油田的定义
建设数字油田，将油气资源的发现与开发工作从分类资料的顺序处理 改变为实时资料的并行处理，建立快速反馈的动态油藏模型，对油田生产 过程和经济活动进行动态的把握和快速的控制，是以信息集成、共享和工 作协作为主要特征的综合管理系统。数字油田具有以下六个鲜明的特征 ： 资源数字化
二、数字油田建设关键技术
井场数据采集体系架构
油田数据中心 钻井决策支持系统 主要技术： 1、异构数据转换技术 2、实时数据管理技术 井场实时数据库 3、基于WITSXML的数据传输 4、数据同步技术
无线网
井场监控系统
仪器接口及数据转换
钻井参数仪
综合录井仪
测井仪
二、数字油田建设关键技术
采油生产数据采集功能
油田数据中心
无线网或局域网
物探
井场
采油生产
人工采集
二、数字油田建设关键技术
各专业数据采集的发展趋势及特点
专业 物探 钻井 测井 录井 采油 发展趋势 高密度地震采集 井场自动化 成像等特殊测井 随钻录井(LWD) 自动化监测和计量 特点 海量数据。数据量为常规采集的1000倍。 实时采集，远程传输，前后方同步。 数据格式多样，数据量增加。 实时采集，远程传输，前后方同步。 实时性、连续性。
第3 个
融合
数字油田是“两化融合”的结晶
提高了经营管理水平
信息技术和管理技术融合
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。
目
录
一、数字油田的内涵 二、数字油田建设关键技术 三、数字油田建设案例
2)设备运行分析预警
4)生产过程中的 在线泄漏监测
3)压力管道系统腐 蚀在线监测与预警 生产过程可视化监测、控制及预警 1)生产过程数据采集与监控
实时采集
生产运行数据
实时控制
生产要害部位
海洋平台 大型泵站
油气井井口 站库设备 高压输油气管线 电力线路 ……
涉及安全的关键阀门 ……
二、数字油田建设关键技术
度发展的计算机技术。
一、数字油田的内涵
1、数字油田由来
数字城市
数字图书馆
数字地球
数字……
数字油田是数字地球最重要的领域和分支
一、数字油田的内涵
2、数字油田的发展历程
概念提出阶段
理论发展阶段
探索起步阶段 全面发展阶段
1991年
1999年
2002年
2008年
一、数字油田的内涵
2、数字油田的发展历程
2、数字油田的发展历程
（4）全面发展阶段
为加快数字油田建设步伐，国家科技部设立863项目“数
字油气田关键技术研究” ，重点攻关油气田多源、异构数据集 成技术和多尺度三维表征等技术，初步建成数字油气田应用系
统，为数字油气田理论完善和油气田信息化实践提供指导。
该项目由胜利油田和石油
大学、北京科技大学联合承担。
技术一体化
信息集成化 业务协同化 管理集约化 决策科学化
数字油田是“两化融合”的结晶
数字油田是油气生产企业信息化与工业化融合的产物
第1 个
融合
数字油田是“两化融合”的结晶
信息技术和勘探开发技术融合 保证了储量的持续增长和油藏的有 效开发
油田勘探开发是高度技术密集型的行 业。可以说，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，就不能找到油气，即使找到了 也不能高效地开发。信息技术已经渗透 到了油田勘探开发的全过程，而且成为 了最关键的支撑技术，并与传统勘探开 发技术融为一体。信息技术还促进了勘 探开发一体化的实现。
“数字地球”是美国
前副总统戈尔先生于 1998
年1月在加利福尼亚科学
中心的讲演中提出的创意。
一、数字油田的内涵
1、数字油田由来
数字地球是我们星球的一种虚拟表示，使人们可以探察 汇集有关地球的自然和人文信息，并与之互动。
“数字地球”的提出有深刻的时代背景，包括政治背景
、经济背景，甚至军事背景，但更重要的是技术背景，即高
ProMAX Others
地质
PetroMOD Etc.
油藏地球物理
Geolog, Openworks
钻井
ARIES/ OsPrey LWD/MWD
油藏研究
Petrel, Eclipse Jason, H/Russell
开发生产
Data Analysis / Reporting
二、数字油田建设关键技术
数字油田建设涉及的关键技术
决策 支持层 基于知识的决策技术 工作流平台 应用层 油田业务建模 信息融合 数据 管理层 SOA 元数据 GIS 业务流 程优化 系列优化 软件共享
自研软件环境
专业软 件配置
三维可视化表征
可视化技术
石油行业搜索引擎 数据模型
信息主动服务技术
数据采 集层
3、数字油田的定义
对数字油田的理解各不相同 ,但是向统一发展。由于各油田企业对数 字油田的理解不尽相同,因此产生了各种流派,主要包括:
一、数字油田的内涵
3、数字油田的定义
一、数字油田的内涵
3、数字油田的定义
数字油气田是以油气田资源的数字化为基础，以网络为依托，以信 息技术为手段，以推动科研创新、优化生产运行和规范经营管理为目的 的综合系统，是现实油气田的虚拟数字化。