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解析石油企业中“数字油田”的建设作用【摘要】数字油田在石油企业中具有重要的作用。
通过引入先进的信息技术，提升生产效率是数字油田的一大优势，可以实现设备智能化管理，提高产出效率。
数字油田可以优化资源管理，实现对油田资源的实时监控和分析，更好地配置资源。
数字油田还可以降低企业运营成本，通过数据显示优化节约成本。
在安全监控方面，数字油田可以实现实时监测，及时发现问题并进行处理，提高安全性。
数字油田还能增强数据分析能力，帮助企业更好地分析市场趋势和预测未来发展方向。
推广和应用数字油田是未来石油企业发展的趋势，可以有效提升竞争力。
数字油田的使用将会在未来得到更加广泛的应用，并促进石油行业的发展。
【关键词】石油企业，数字油田，生产效率，资源管理，运营成本，安全监控，数据分析能力，推广应用，未来发展趋势1. 引言1.1 数字油田概述数字油田指的是利用先进的信息技术和通信技术，将大量数据从现场实时采集并传输到中心处理系统，通过数据分析和智能决策，实现油田生产过程的数字化、信息化和智能化管理。
数字油田的建设对于提升石油企业的生产效率、优化资源管理、降低运营成本、改善安全监控和增强数据分析能力具有重要意义。
随着信息技术的发展和油田生产管理的需求，数字油田在石油行业中扮演着越来越重要的角色。
通过数字油田的建设，石油企业可以实现对油田生产过程的全面监控和控制，使生产更加高效、安全和可持续。
数字油田不仅可以提升石油企业的竞争力，还可以为企业带来更多的商业价值和社会效益。
数字油田的发展势在必行，对于石油行业来说具有重要的现实意义和战略意义。
2. 正文2.1 提升生产效率在石油企业中，建设数字油田可以有效提升生产效率。
通过数字化技术的应用，企业能够实现实时监控和远程控制，及时发现和解决生产中的问题，提高生产效率。
数字油田可以实现设备和生产数据的实时监控。
传感器和监控设备的应用可以实时采集各种数据，如温度、压力、流量等，帮助管理人员及时了解生产过程中的情况，及时调整生产计划。
什么是数字化油田数字化的油田，是油田实体在IT平台上的虚拟表示。
什么是数字化油田,一、数字油田的由来数字油田的概念源于数字地球。
1998年美国前副总统戈尔提出了数字地球（Digital Earth）的概念，引起了全球的关注。
数字地球已成为世界科学技术界的发展热点之一。
数字油田就是在数字地球这一概念的基础上产生的。
1999年，大庆油田有限责任公司首次在全球范围内提出了数字油田的概念，并将数字油田作为企业发展的一个战略目标。
那时数字油田还是一个较为模糊的新概念，尚处于构想阶段，但其基本思想立即得到了普遍认可。
从2000年开始，在国内外的石油和IT领域的众多企业家、技术专家、学者、工程师以及管理人员中间，数字油田的概念得到进一步的研讨和发展。
2001年，数字油田被列为“十五”国家科技攻关计划重大项目。
时至今日，数字油田已经成为全球石油行业关注的热门话题。
二、数字油田的概念及其演变1999年，在美国马里兰大学数字地球研讨会上，大多数学者同意把数字地球定义为：“数字地球是地球的虚拟表示，能够汇集地球的自然和人文信息，人们可以对该虚拟体进行探查和互动。
”类似地，数字油田可以定义为：“数字油田是某油田的虚拟表示，能够汇集该油田的自然和人文信息，人们可以对该虚拟体进行探查和互动。
”按照这个定义，数字油田应当被视为一个空间性、数字性和集成性三者融合的系统，汇集了油田的各类信息、网络系统、软件系统和知识等。
简单地说，数字地球是由信息技术和地球科学支持的虚拟的地球模型，而数字油田是数字地球在油气勘探开发和油田管理决策范畴的应用。
目前，各方面的专家和学者已经给数字油田做出了很多定义。
虽然这些定义出发点不同，表述不一，内容亦有所差别，但是都对数字油田的概念进行了细化和扩展。
总体来说，大部分专家和学者都侧重于数字油田的技术含义。
例如，上文所述仿照在美国马里兰大学数字地球研讨会上定义的数字地球而定义的数字油田。
笔者认为，数字油田不仅是技术目标，更是管理目标，是油田公司总体发展战略的一部分。
数字化油田一、数字化油田与实时信息技术数字油田展示了油气田开发将进入智能化、自动化、可视化、实时化的闭环新阶段。
数字油田的基本概念和发展方向就是将涉及油气经营的各种资产(油气藏等实物资产、数据资产、各种模型和计划与决策等)，通过各种行动(数据采集、数据解释与模拟、提出并评价各种选项、执行等)，有机的统一在一个价值链中，形成虚拟现实表征的数字油田系统。
人们可以实时观察到油田的自然和人文信息，并与之互动。
图表数字油田的基本概念及趋势资料来源：中国产业竞争情报网1.数字油田的基础与核心建立数字油田是一个系统工程，而建立数据银行和信息平台是建立数字油田的基础。
数字油田的核心是将油气发现与开发工作从历史性分类资料的顺序处理改变成实时资料的并行处理，利用实时数据流结合创新型软件的应用和高速计算机系统，建立快速反馈的动态油藏模型，并将这些模型配合遥测传感器、智能井和自动控制功能，让经营者更直接地观察到地下生产动态和更准确地预测未来动态变化，以便提高产量和进行有效的油田管理，实现各种层次的闭环优化管理，最终实现令油田范围的实时闭环资产经营管理。
实际卜，数字油田并不是遥不可及，也是一步步发展与完善的。
目前国外数字油田也仅发展到第三级，逐步向第四、第五级发展。
图表数字油田发展分级资料来源：中国产业竞争情报网2.数字油田的关键技术促进数字油田发展的关键技术主要包括：①遥测技术，主要包括四维地震监测、重力测量、电磁监测、永久型地面检波器网络和永久型光纤井下检波器等；②可视化技术，包括综合勘探与生产数据的三维可视技术、虚拟现实技术等；③智能钻井与完井技术；④自动化技术；⑤数据集成、管理与挖掘技术；⑥集成管理体系等。
3.数字油田的发展前景2003年世界著名的剑桥能源研究所}（CERA)公布的一项最新研究成果指出，由多项新型数字化技术构成的数字油田，将在未来5一10年内使令球原油储量增加1250 x 108 bbl，这将超过伊拉克现有原油储量或拉丁美洲的原油总储量，同时能够提高油气采收率2%一7%，降低举升成本10%一25 % ，提高产量2%一4%。
浅谈数字油田建设摘要：数字油田是油田企业生产、科研、管理和决策的综合基础信息平台。
它将对油田的各级信息化建设起着统领和导向的作用，能大幅度降低石油生产成本，提高油田平均采收率，提升企业经营管理效益的同时，也间接推动了地方经济的发展，是石油企业未来的发展趋势。
文中结合大庆油田近年来油田数字化建设进行了分析探讨。
关键词：油田；数字化；建设；发展。
0引言百年油田建设“智慧”先行。
面对劳动用工紧缺、生产成本攀升等严峻挑战，大庆油田大力推进数字化油田建设，持续探索数字化运维管理模式，以数字化、自动化、智能化为转型方向，借助数字化为基层减负增效，取得了巨大成效。
1数字油田的基本概念数字油田可以解释为油田的标准化、数字化与信息化，是在数字化信息资源的基础上，以数据网络交互为主要渠道，包含了硬件、信息、软件以及功能于一体的一种综合管理信息系统。
数字油田的概念也分为狭义与广义两种，狭义的数字油田主要由油田的勘探、开发以及钻采等方面的数字化技术组成。
而广义数字油田则包括以下几方面内容：1、数字油田是油田自然状态的数字化信息虚拟体；2、数字油田是数字地球模型在油田的实际应用；3、数字油田是油田应用系统的有效集成体；4、数字油田是企业的数字化模型；5、数字油田是数字化的企业实体，人是数字油田的主要能动者。
近些年来，中国石油集团对于数字化建设予以了高度的关注，我国诸如大庆、长庆、辽河、塔里木等油田都纷纷根据自身的实际情况，相应制定了适合于自身发展的数字油田的建设和发展战略。
而广义数字油田的建设是一个十分系统的复杂工程，因此作为油田企业必须要根据本油田的实际情况进行必要的狭义数字油田建设，从而满足生产工作的基本需要。
2数字化建设的六个要素数字化建设包括获取信息、表达信息、存储信息、传输信息、处理信息、交付信息六个要素。
（1）获取信息，对某个自然现象或者社会现象，就是数据源是什么，数据从哪儿来，如何产生。
（2）是表达信息，用某一种简洁的，可以用来计算用的一个表达方法。
数字油田的建立综合了石油地质学、项目管理以及通讯技术等多种科学技术，多种学科之间相互结合，形成了良好的互动，为实现数字油田系统提供了强有力的保障，实现了数字油田的科学化管理和生产，推进了我国油田事业的发展。
随着信息化工作的推行，在油田开发管理工作中承担的任务越来越多，工作者需要主动思考、准确把握信息化建设的总体要求，不断理清工作思路，明确着力点，选好工作切入点。
开发人员对油田开发、生产、经营和管理等领域的工作原理、业务流程、数据流向进行深入梳理，不断收集归纳一线员工对信息化项目的新需求。
1油田数字化的应用油田数字化的起源是数字地球，从广义上来说数字油田就是指油田的全面信息化，信息化的油田就是以信息技术为基本设施基础从而实现油田的实体数字化、网络化和智能化的发展，另外从另一个角度来说，数字油田是以技术为基础引导，通过对油田实体的研究和发展，以空间地理坐标为基础，通过多分辨和海量多方面的综合数据分析，通过多媒体以及虚拟技术的多维表达，与传统的油田方式相比具有更形象的多维表达，通过技术的应用实现了空间化、数字化、网络化和智能化等技术特征。
总的来说数字油田就是通过数字地球技术为技术基础来实现油田的全面信息化。
通常来说国内的数字油田包括以下几个方面，一是数字油田是数字地球在油田的具体应用，油田在自然状态下的数字化信息虚拟体即为数字油田，数字油田也是油田应用系统的一个综合集成，数字油田是企业的数字化模型的发展，数字油田对于油田的发展来说是油田数字化的企业实体形式，数字化油田工程中的能动者是数字化应用的工作人员，也就是说数字化油田其实是油田的一个科技化虚拟表现，通过对油田基本信息的汇总和分析建立油田模型，根据不同的数据处理进行探查和研究，进行油田工程中的模拟情况，其中油田的生产信息以及地理信息尤为重要，数字化油田的建设能够根据基本信息的模型建设及时获取油田的生产动态快速进行反应和完善，另外企业的信息化和油田的数字化能够很大程度的改善在油田这个大工程中各部门的互相联系和数据的整合能力，提高了工作的效率和安全。
数字化油田概念
数字化油田概念：从广义角度看，数字油田是全面信息化的油田，即指以信息技术为手段全面实现油田实体和企业的数字化、网络化、智能化和可视化；从狭义角度看，数字油田是一个以数字地球为技术导向、以油田实体为对象、以地理空间坐标为依据、具有多分辨率、海量数据和多种数据融合、可用多媒体和虚拟技术进行多维表达、具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化特征的技术系统，即，一个以数字地球技术为主干，实现油田实体全面信息化的技术系统。
油气田数字化工程监理一、数字化与数字化管理1.1什么是数字化所谓数字化，就是将复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再为这些数据建立起适当的数字化模型，把他们转变为一系列的二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理。
数字化包括了集成性、系统性、智能性和定量性的特点。
1.2什么是数字化管理数字化管理是指利用计算机、通信、网络、人工智能等技术，量化管理对象与管理行为，实现计划、组织、协调、服务、创新等职能的管理活动和管理方法的总称。
通俗的讲就是“听数字指挥，让数字说话”。
1.3什么是油田数字化管理油田数字化管理是在信息化整体架构上生产的最前端，它以井、站、管线等生产基本单元的生产过程监控为主，完成数据的采集、过程监控、动态分析、发现问题、解决问题维持正常生产；与A1A2建立统一的数据接口，实现数据的共享；是以生产过程管理为主的信息系统，是公司信息系统的延伸和扩充。
（A1A2的解释一：中国石油地球科学与钻井系统简称A1、上游信息系统简称A2;解释二：勘探与生产技术数据管理系统简称A1、油气水井生产数据管理系统简称A2）油田数字化管理系统充分利用自动控制技术、计算机网络技术、油藏管理技术、油气开采工艺技术、地面工艺技术、数据整合技术、数据共享与交换技术、视频和数据智能分析技术，实现电子巡井，准确判断、精确位置，强化生产过程控制与管理。
油田数字化管理通过创新技术和管理理念，提升工艺过程的监控水平、提升生产过程管理智能化水平，建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理平台，达到强化安全、过程监控、节约（人力）资源和提高效益的目标。
油田数字化建设与管理是油田企业生产、科研、管理和决策的综合基础信息平台。
它将对油田信息化建设起着统领和导向的作用。
油田数字化建设与管理已经表现出广阔的应用前景：数字油田建设与管理可以优化生产流程，大幅提升油田生产运行质量：数字油田建设与管理可以促进油田改革的进一步深化，进一步提高油田经营管理水平。
2、长庆油田数字化管理的必要性2.1集团公司对长庆发展的要求2008年7月17日，蒋洁敏总经理在长庆油田调研时提出：“发展大油田，建设大气田，实现油气当量5000万吨，把鄂尔多斯盆地建设成我国重要的油气生产基地”.一次井网、注水开发，油田采收率达到30％，气田采收率达到50％.到2015年实现5000万吨时，用工总量控制在7万人。
2.2长庆油田自身特点的要求长庆长长庆难长庆快1、长庆长，长在战线，鄂尔多斯盆地横跨了陕、甘、宁、蒙、晋五省（区），（北至阴山、南至秦岭、东临吕梁山、西至贺兰山和六盘山）面积37 万平方公里，工作区域高度分散。
2、长庆难，难在油气层致密，被称为“磨刀石”。
渗透率低、压力低、产量低，是世界典型的三低油气田，目前生产油井万余口，平均产量不到 3 吨。
而且地处黄土高原腹地与毛乌素沙漠边缘，自然条件恶劣，区域经济欠发达，社会依托条件差。
3、长庆快，发展快，2001年以来，油气储量和产量增长量在中国石油13个油气田中名列第一（2010年油气当量3500万吨）。
实现数字化以前，管理方式是员工驻站值班和定期巡井。
主要变现在：1资料手工收集2数据人工分析3情况逐级上报4决策逐级下放这些管理方式将难以适应大油田管理和油田大发展的需要。
2.3长庆油田大发展的需要按照集团公司要求，长庆实现油气当量5000万吨，7万人用工总量不超，如何管理好6~7万口油气水井？只有靠管理创新、技术进步、市场化运作来保障。
在管理上需要建设适合长庆的集生产指挥、综合分析决策、措施方案自动生成的管理系统。
3、长庆油田数字化管理的条件3.1油田公司具备推广数字化管理的软硬件基础经过多年的建设，油田公司已建设成一定规模的光缆通信系统，基本覆盖到各厂前线指挥部、大站、大库；而采油厂、采气厂在自动化、信息化方面进行了摸索和应用。
3.2国内外相关技术的发展为数字化管理创造了条件。
4. 长庆油田数字化管理的建设思路与建设原则1）.“两高、一低、三优化、两提升”的建设思路数字化管理重点面向生产一线，现场单井、管线、站（库）等基本生产单元的过程管理是数字化管理的重心和基础。
高水平—建成井站实时数据采集、电子巡井、危害预警、智能诊断油井机泵工况、生产指挥的智能专家系统。
将油田管理模式由传统人工巡检、“守株待兔”式的防范方式，转变成通过数字化管理智能系统，准确分析判断问题的“精确制导”防御方式。
高效率—通过数字化管理系统的应用提高操作人员的效率（人力资源的优化效率）、生产运行的管理效率、油气田开发的综合效率。
低成本—项目建设和投资运行成本角度综合考虑费用投入，坚持低成本发展思路，通过标准化设计、市场化运作，在综合成本不上升的情况下实现数字化管理。
优化工艺流程—在确保安全环保的前提下，对工艺流程、生产设施简化优化，降低建设投资、减少管理流程。
优化地面设施—不追求单台设备的高水平，以系统的最佳匹配为标准，对站场关键设备进行优化。
设备尽可能露天设置，尽可能集中摆放。
优化管理模式—精干作业区，实行扁平化管理，按厂、区、站（增压点）三级管理模式：增压点、联合站等各类站场以监视、控制、操作为主；作业区以监视、调度、生产管理为主；采气厂以生产管理、优化分析、智能决策为主。
实现增压点、联合站等各类站场对单井的日常管理，作业区对井组、油藏的重点管理，厂对油藏、油气田的综合管理。
提升工艺过程的监控水平—借助数据采集系统和电子巡井系统对工艺过程进行24小时实时监视，对照历史数据和经验数据进行预警、报警。
提升生产管理过程智能化水平—利用数据分析、数据整合、数据共享技术，结合各种数学模型、经验数据、专家系统，对生产过程进行智能化制导，主要包括：智能诊断机泵工况；智能生成生产参数优化建议；智能生产油气田开发措施建议等。
2）“531”的建设原则，即“五统一、三结合、一转变”。
“五统一”就是技术统一、标准统一、设备统一、管理统一、平台统一。
“三结合”就是与岗位相结合、与生产相结合、与安全相结合。
“一转变”由传统的思维转变为现代化技术加数字化管理。
5、数字化管理目标数字化建设必须结合长庆油田特点，集成、整合现有的综合资源，创新技术和管理理念，建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理系统，实现“同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”，达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。
最新更新目标（已经过审核批准）：数字化管理以提高生产效率、减低劳动强度、提升安全保障水平、降低安全风险为建设目标，并通过劳动组织架构和生产组织方式的变革，实现油气田管理现代化。
6、数字化管理的重点、关键、实质与核心1）数字化管理的重点：将后端的决策支持系统向生产前端的过程控制延伸。
2）数字化管理的关键：在简化优化工艺流程基础上进行数字化配套建设：3）数字化管理的实质：按生产流程设置劳动组织架构，实现扁平化管理。
4）数字化管理的核心：实现生产组织方式和劳动组织架构的深刻变革，最大限度减轻岗位员工的劳动强度，提高工作效率和安全生产管理水平。
二、施工过程质量控制（缆线敷设工程）1、外观质量应符合下列规定：a) 电缆线路走向须合理、排列整齐、美观，横平竖直。
b) 明敷设的电缆线路与具有强电磁场的电气设备之间的净距离，宜大于1.50m；当采用屏蔽电缆或穿金属保护管以及在带盖的金属电缆槽内敷设时，宜大于0.80m。
检验方法：用卷尺检查，目测。
2、电缆敷设质量应符合下列规定：a) 电缆埋设深度必须保证在冻土层以下0.1mb) 电缆敷设必须排列整齐，固定牢固，不能交叉，并留有余量，电缆中间不能有接头。
c) 电缆穿越道路时必须装设导管，电缆管的两端必须伸出道路路基0.5m以上。
d) 直埋电缆的上、下部应铺以不小于100mm厚的软土或沙层，并加盖保护板，其覆层宽度必须超过电缆两侧各50mm，保护板可采用混凝土盖板或砖块，软土或砂子中不能有石块或其他硬质杂物。
直埋电缆回填土时，必须分层夯实。
e) 直埋电缆在直线段每隔50m~100m处、拐角处等处必须设置明显的方位标志桩。
检验方法：按设计检查，用卷尺检查，目测。
3、接地装置敷设质量应符合下列规定：a) 接地体引出线的垂直部分和焊接部位必须进行防腐处理（涂刷银粉漆）。
b) 接地体顶面埋设深度≥0.6m。
c) 接地电阻不大于4Ω。
d) 漆色标志必须清晰、正确、防腐完整，无遗漏。
检验方法：按设计检查，用接地电阻测试仪、卷尺检查，目测。
4、接地沟回填质量应符合下列规定：a) 接地沟的回填必须选未掺有石块及其他杂物的泥土，并分层夯实。
b) 回填后的沟面必须筑有防沉层、其高度宜为100mm~300mm，工程移交时回填处不低于地面。
检验方法：用卷尺检查，目测。
5、电缆测试a) 电缆绝缘电阻不小于20MΩ。
b) 电缆的导通性必须分段测试。
检验方法：用万用表、兆欧表、接地电阻测试仪检查，核对测试记录。
6、电缆（线）导管安装质量应符合下列规定：a) 保护套管不能有穿孔、裂缝和严重腐蚀。
b) 保护套管敷设必须横平竖直，固定牢固。
d) 金属管口无毛刺、棱角，宜做成喇叭形或安装塑料保护套。
e) 电缆保护套管的内径至少是电缆外径的1.5倍。
检验方法：用游标卡尺检查，目测。
7、视频系统标准立杆要求①现场立杆采用8m标准水泥杆。
②立杆应做灌筑基础，基础深度应不小于1.5m，底部直径应不小于1.0m。
③立杆要求牢固、与地面垂直距井口大于8m。
④距杆顶部1.0m处安装长1.2m横架。
⑤水泥杆顶端安装避雷针，无线网桥横架上安装摄像机、喇叭和照明灯，横架下方安装控制机柜。
⑥依现场实际而定，尽量避免逆光。
一、场站工控系统功能油井工况智能诊断单井每小时功图计量一次视频智能监控供水注水系统联调油井、水源井远程启停抽油机远程调冲次远程注水量调配异常工况语音报警变频连续输油、自动启停输油泵管线故障提示外输温度异常报警缓冲罐运行液位设置报表自动生成操作信息记录、追溯场站系统优点1：电子巡井数据巡井：集成数据自动采集、功图分析、油井故障分析、异常自动报警、等功能，全方位监测油井生产过程，维持单井生产正常。
●视频巡井：使用视频监控侦测技术，操作人员在站上对进入井场人员提醒和警告。
场站系统优点2：生产流程智能诊断数字化站控系统简介场站系统优点3：电子报表。
