智能油田关键技术研究现状与发展趋势

油田企业要应对高质量发展需求与外部严峻挑战,智能油田建设成为必然的发展方向。总结分析了中外油田企业在智能化建设中的先进实践,认为智能油田要具备全面感知、集成协同、预警预测、分析优化四项能力。在物联网建设全面推进的基础上,中国油气行业依托逐渐积累起的海量数据资源,结合智能化的技术手段在提高油气田勘探开发、生产运行的质量与效率方面开展了一系列探索与实践,在储层预测、油藏描述、工况诊断等业务场景中取得了良好的应用效果。为全面实现油田企业数字化转型、智能化发展,下步需要在生产现场动态自动监测与智能控制技术、新一代油田工业大数据智能化技术、油藏开发智能优化技术、油田数字孪生与智能运营指挥技术等方面深化攻关研究,形成具有领先水平的智能采集、全面感知、智能控制、预警预测等智能油田基础关键技术系列,支撑油田高质量发展,保障国家能源安全。     

延长油田数字化平台建设的架构分析

延长油田拥有百年的特低渗透油藏勘探开发历史,经过百年的发展,油田也积累了大量的数据体,面对如此庞大的数据体以及业务流,加快推进信息化建设步伐是唯一选择,目前数字化平台在勘探开发方面应用效果显著,对延长油田这样千万吨级大油田的信息化融合起了关键作用。通过分析延长油田数字化建设的背景,同时结合油田实际,从数字油田每个架构层出发,指出延长油田在远期数字油田平台的建设中,应该将生产技术系统、经济评价系统、储运销售系统和经营管理系统在数据层进行高度集中,在应用层进行高度集成,且与整体数字化油田建设架构进行高度集合。     

采油厂地面工程智能化建设构想

随着油田数字化建设不断推进和信息技术快速发展,油田已开始步入智能化建设阶段,实现油田地面工程智能化可提高工作质效、节能降耗、减轻劳动强度、节约用工成本,有效缓解油田生产成本高、工作量大等实际问题。在油田A4 (中国石油地理信息)系统深化应用和数字化建设基础上,构建数据中心融合多种数据,应用大数据、云计算、虚拟现实、人工智能、自动控制等信息技术,解决好建设过程中面临的环境、设备、技术等诸多问题和挑战,通过不断探索、完善和新技术应用,逐步构建油田地面工程的信息化、智能化运行与管理体系,最终实现全景可视、实时感知、智能分析、自动控制、趋势预测的智能化建设目标。     

智能油田建设面临的难点分析及对策思考

在信息化、数字化时代,智能油田建设正在迅速发展。通过应用先进的信息技术,如物联网、人工智能和大数据分析,智能油田能够实现实时监测和优化油田生产过程,提高采油效率和安全性。智能油田建设还涉及建设数字化油田、智能化井场和智能化控制中心等关键环节。这将有效帮助油田企业提高生产管理水平,实现能源可持续利用和绿色清洁生产。本文认为建设智能油田是信息化时代的必由之路,通过分析新形势下智能油田建设面临的难点,并提出相关对策思考。通过对智能油田建设的问题分析和对策思考,促进油田企业的智能化发展,提高资源利用效率,推动可持续发展。     

智能油田创新模式的探索与认识

庆新油田紧紧围绕"数字化、智能化"发展战略,把握"安全、绿色、高效、和谐"油田发展方向,积极推进油田地面工程信息化建设,通过"数字化建设、智能化提升"两个阶段,实现了整装油田数字化,改变了传统油田感知的方式,并对数字化设备采集、智能软件研发、优化人员配置、新技术储备等方面进行研究,逐步探索出了一套覆盖油田地面生产管理、采油工程、能源管理等多专业智能一体化创新管理模式,实现了油田管理手动操作向远程自动控制转变,定性、半定量管理向定量、精准管理转变,工作效率、工作质量大幅提升,油田开发效果、生产管理指标、公司效益逐年向好。     

智能化油气田建设的技术思路与实施——访中国石油勘探开发研究院鄂尔多斯分院院长贾爱林教授

当今时代是信息化时代,而信息的数字化也越来越为研究人员所重视。数字化管理是指利用计算机、通信、网络等技术,通过统计技术量化管理对象与管理行为,实现研发、计划、组织、生产、协调、销售、服务、创新等职能的管理活动和方法。油气勘探与开发及油田发展中的数字化和智能化也是发展的大趋势。如何将数字化进而智能化工程运用到油气田勘探开发的建设方面？带着这个问题,我采访了我国著名油气田开发专家、中国石油勘探开发研究院鄂尔多斯分院院长贾爱林教授。     

冀东油田数字化建设技术与应用

在数字化建设中,冀东油田注重先进的自控技术与网络技术的应用,同时兼顾安全生产的需要,取得了较好的经验,从根本上改变了传统的生产管理模式,提高了安全生产管理效能,为信息化、智能化油田的建设奠定了基础。本文旨在冀东油田的数字化建设,从井场和站场数字化技术、火气系统和安全防控技术、网络技术、配套技术等多方面,分析了冀东油田主体数字化技术的应用效果,指出了存在的问题,并提出了今后的发展目标。     

含油污水处理自动化系统

油田污水处理自动化仪表和系统应用现状是工业自动化与信息化融合存在诸多技术障碍,与数字化油田的发展要求不相适应。研发的油田含油污水处理自动化系统将自动加药控制系统、过滤器控制系统、污水站罐区数据信息采集系统和机泵连锁启停控制系统四部分功能整合融为一体,统一平台、统一数据接口,通讯协议开放,实现数据综合应用。整个系统采用模块化、C/S架构,自动化数据与信息化整合为一体。该系统在新疆油田应用实现了集成化、智能化和报表桌面化,提高了油田污水水处理自动化系统的应用水平和管理水平。     

油田信息化关键技术研究及其应用

中国石油化工集团公司进入"十二五"以来,油田企业勘探开发业务管理信息化、数据管理应用、油气生产自动化、可视化、决策优化支持等信息技术发展迅速,油田生产开始从数字化向智能化管理迈进。围绕油田信息化建设,介绍了胜利油田的建设历程及目标,以及在物联网、云计算、大数据、动态模拟、知识管理及应用、智能生产及决策、移动互联等关键技术方面取得的研究成果及相关具体应用技术,为企业发展提供了改革动力和创新手段,带来了显著的经济效益。     

喇十七站库智能化建设深化探索

随着油田成本增加及投资压力越来越大,喇嘛甸油田地面系统积极推近各项控本增效措施,创建喇十七深度污水、注水站无人值守模式,进行智能化平台深化探索,进一步完善数字化站库的数据深化应用、控制完善、分析预警、决策能力,提升智能化站库的数据运用深度、三维可视化建设、站库运行数据分析及智能调控、视频AI识别及安防系统、站库完整性管理、能耗综合管理等11项关键技术,以智能平台为核心,实现站场信息全感知、站场状态深分析、站场事件快响应,形成油田最前沿的喇十七无人值守建设模式。喇十七站库智能化建设深化探索,可持续推动智能化平台与各项工作有机融合,加速管理技术提档升级,努力实现安全环保可控、生产运行高效、人力资源挖潜增效、运行成本大幅下降,为油田公司高质量推进二次加快发展做出新贡献,同时为今后站库智能化无人值守改造提供技术支撑。     

智能变电站技术在油田电网的应用

智能变电站技术能有效衔接发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节,实现与相邻变电站、电网调度的互动,在技术和功能上能更好地满足电网信息化、自动化、互动化的要求.2011年,大庆油田采油一厂对电力调度系统进行了改造和完善,部分变电站已实现无人值守;2012年,第二、第三采油厂继续推广开展电网数字化、信息化建设,建设区域调度自动化系统.在此基础上,建立油田公司机关电网调度信息系统,最终建成大庆油田智能化、数字化、信息化电网.     

海上智能油田建设研究

在全球经济下行和油价持续低迷的挑战下,数字化转型成为石油公司保持行业竞争力、实现高质量发展的重要举措。研究分析了国内外智能油田建设现状,其中,BP公司的未来油田和壳牌公司的智能油田是建设的先行者,鲁迈拉油田、雷普索尔公司、诺布尔钻井公司及中国石油、中国石化、中国海油等,在探索符合自身特点的智能油田建设、转型增效中见到成效。智能油田正在向跨界合作的建设模式、一体化的运营模式、平台化的IT服务模式转变。中国海油的海上智能油田建设以勘探、开发、生产、钻井、工程和研究等核心业务智能化为重点,通过管理转变和流程优化,在基础服务、全面感知、整体协同、科学决策、自主优化5个方面取得成果,提出了“一个平台、一湖数据、两套体系、三级组织、四类应用”的下一步建设思路。     

探究物联网技术构建数字化油田

物联网技术的不断发展,使我国油田尤其是新开发建设油田和边远油田实现了现场无人值守的智能化和信息化状态,提高了油田生产的现代化管理水平。在井场、计量间、注配间及转油站、联合站等生产场所设置远程控制终端,将采集的动态数据图像信息在中控室经分析、处理,让管理人员直观了解当前的油田生产状态并预测未来的动态变化。本文首先简单介绍了物联网和数字化油田的基本概念、物联网的系统构成、关键技术,然后对数字化油田系统建设加以分析,并总结实际建设中存在的一些不足。     

油气储运信息物理系统安全:内涵及关键技术

随着信息化和工业化的深度融合，传统油气储运逐步迈向网络化、数字化、智能化的信息物理系统。计算、通信及控制技术为油气储运行业赋能的同时带来了信息安全问题，并且发展成复杂的信息物理综合安全风险，导致叠加风险机理不清、态势感知评估困难等问题，亟需从传统以工程故障为主的物理安全分析向信息物理融合的综合风险分析转变。为此，分析了油气储运信息物理系统安全现状、内涵等相关背景，构建了围绕功能安全与信息安全一体化要素异构融合的油气储运信息物理系统安全理论技术框架，探索了信息物理系统风险形成及演化机理和风险特点，聚焦融合建模、态势感知、协同评估、异常预警、安全防护等关键技术的研究与应用，展望了信息物理系统安全的发展趋势，为推动信息物理融合安全研究提供参考。     

数字化钻井系统的构建及相关问题研究

数字化钻井系统是将先进的信息化、智能化和自动化技术集成后，通过在钻井过程中的广泛应用，实现最优化钻井的成套综合技术，数字化钻井系统是完成钻井工程作业的一套完整的技术方法和可以实施的一种技术手段。数字化钻井系统的构建包括现场设备层、井队操作层、专家决策层和油田管理层等4个信息层次，以及对应4个信息层次的钻井工程设计与管理、钻井数据库与专家决策、钻井操作监控管理、钻完井机电设备与测试仪器和钻井信息网络等5个子系统。目前数字化钻井系统尚需研究其网络化、信息资源、自动化钻井设备与测试仪器和智能化井下工具等问题。     

验证与确认技术在智能油田信息化建设中的应用

验证与确认技术(V&V)是保障软件系统质量的关键一招。在智能油田信息化建设中,软件系统质量因保障油田的高效工作而备受关注。传统软件系统开发的维护成本占整个软件开发周期的50%~70%。V&V旨在智能油田信息化建设的软件系统开发的需求阶段修正错误,指数级地降低维护成本中的纠错成本,保障油田的稳定生产。基于此,首次提出一种将V&V技术应用于智能油田信息化建设的方法,为国际、国内针对智能油田软件系统开发指导规范提供了新思路。主要研究了智能油田信息化建设所覆盖的业务部门和智能部门及油水井等智能化应用等工作紧密相关的V&V,提出了智能油田信息化建设中设计、测试及V&V过程的文档要求,更进一步制定了V&V工作流程,使该流程在实际项目开展时不断验证、固化。同时所提V&V揭示了智能油田软件开发周期活动中潜在的风险因素,推进了过程实施、风险控制及协助设计团队设计方法的改进,提高了软件系统的质量。验证与确认技术用于智能油田信息化建设的方法,对油田生产智能化发展具有深远的借鉴和指导意义。     

油田电网典型变电所智能化改造技术研究

针对大庆油田电网设备老化,自动化水平低,信息化应用不足的现状,以确保电网安全稳定运行为根本,充分利用智能设备、传感器等技术,按照“状态感知、数据共享、一键顺控、远程巡检、智能决策”的方向,实现大庆油田电网智能化。以油田典型的110 kV变电所为例,重点从倒闸操作智能化、设备巡视智能化和辅助生产管理智能化三个方面,研究智能化改造措施,可有效提高倒闸操作、事故处理的准确性和时效性,彻底实现人与设备的完全隔离,可靠保证操作人员的人身安全,真正达到本质安全。     

储运数字化信息系统

根据大庆油田的储运生产数据管理现状,建立了适于新型的、完善的、数字化的生产管理指挥系统,其涵盖储运销售分公司所属各个站库设计,同时对储运自动化系统进行整合,实现各自动化系统的信息共享,优化储运资源配置,实时监测储运生产运行状态。     

基于老油田油气站场数字化建设的思考

作为开发时间超过60年的特大油田,大庆油田建设有数量众多的油气站场,站场大多位置偏僻、交通不便且自然环境恶劣,生产运营及管理成本巨大,随着油田数字化进程不断推进,建设无人值守站能够极大改善人员结构、调整运行模式、降低运营成本。借鉴国内外无人值守站建设模式及管理理念,通过研究老油田油气站场数字化建设现状及面临的形势,针对可能存在的主要风险进行系统性分析,并结合IT、物联网、大数据等新技术和智能化设备的应用,探索适应老油田无人值守站场的改造方案和管理模式,搭建一体化管控平台,实现各类生产信息资源的整合和共享、智能化分析和科学管控,提升站场智能化水平,实现安全、智能、降本增效总体目标。     

大数据技术在杏北油田电力系统中的应用

针对杏北油田电力系统信息化建设中存在的数据信息多样却无法相互调用,在电力生产指挥工作中无法了解线路当前的运行状态及负荷变化原因,产能建设中供电电源就近搭接在已建线路上导致部分线路供电半径过长、停电影响井数多,机采系统电量统计不准确,电网线损计算困难等问题,研究建立了杏北油田电力大数据分析优化系统。该系统可对多源电力数据进行采集融合,建立了变电所出线与用电负荷的配输关系,生成了配电线路动态监测统计图形、曲线和报表,对波动变化进行综合分析,实现了配电网线损实时在线计算、用户网损分摊系数计算、电网规划模拟改造等功能;提升了电力系统的数字化、智能化水平,同时为智能电网时代的电力系统优化运行提供了新的思路。