油田信息化關(guān)鍵技術(shù)研究及其應(yīng)用

李曉夏

摘? 要：隨著我國(guó)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)今油田生產(chǎn)領(lǐng)域也融入了信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了油田信息化建設(shè)模式。特別是在“十三五”規(guī)劃背景下，促進(jìn)油田企業(yè)業(yè)務(wù)管理信息化、數(shù)據(jù)管理應(yīng)用、自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)成為必然趨勢(shì)，油田生產(chǎn)也逐漸從數(shù)字化逐漸朝向智能化管理邁進(jìn)。基于此，該文首先提出油田信息化建設(shè)目標(biāo)，進(jìn)而提出油田信息化關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：油田信息化;關(guān)鍵技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TE319? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

油田行業(yè)信息化、智能化是未來(lái)重要的發(fā)展趨勢(shì)，這就需要油田開(kāi)采企業(yè)緊抓時(shí)代機(jī)遇，全面引進(jìn)信息技術(shù)、培養(yǎng)核心人才。通過(guò)全面加強(qiáng)軟硬件投入，進(jìn)一步完善信息系統(tǒng)，提高油田生產(chǎn)率。從客觀發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，油田開(kāi)采信息化并未止步，未來(lái)還有很多的信息化建設(shè)目標(biāo)，也就是加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)油田信息化的再一次升級(jí)，真正地實(shí)現(xiàn)“數(shù)字油田”建設(shè)目標(biāo)。

1 油田企業(yè)信息化建設(shè)目標(biāo)

現(xiàn)階段，油田企業(yè)信息化建設(shè)目標(biāo)是深度融合上游資產(chǎn)、資源、技術(shù)，結(jié)合當(dāng)今項(xiàng)目要求，包括促進(jìn)儲(chǔ)量增長(zhǎng)、提高生產(chǎn)力、深化油藏認(rèn)知、提高運(yùn)營(yíng)安全性、加強(qiáng)協(xié)同、科學(xué)決策，實(shí)現(xiàn)資源共享、完善項(xiàng)目、自動(dòng)化生產(chǎn)、科學(xué)化經(jīng)營(yíng)等目標(biāo)，保證油田開(kāi)采安全，推動(dòng)智慧油田發(fā)展進(jìn)程。并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步解放勞動(dòng)力、減少對(duì)環(huán)境污染，保障油田開(kāi)采的綜合效益。

2 油田信息化核心技術(shù)

油田信息化需要借助物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等現(xiàn)代技術(shù)，但也要有核心技術(shù)的支持，其中oracle數(shù)據(jù)庫(kù)、Java編程是不可或缺的技術(shù)。

2.1 oracle

oracle是甲骨文公司推出的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，具有使用便捷、可移植、功能豐富和適用性好等優(yōu)勢(shì)，是一種可靠、有效、吞吐量高的數(shù)據(jù)庫(kù)方案，并且也是控制系統(tǒng)的建設(shè)核心。

2.2 Java

作為典型的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)，是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言。Java不僅集成了C++語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)，還將C++中難以理解的指針、多繼承概念剔除，使Java具備了強(qiáng)大功能和簡(jiǎn)易的變成方法。Java具有面向?qū)ο?、操作?jiǎn)單、安全性高、獨(dú)立性強(qiáng)、可移植、多線程和動(dòng)態(tài)性特點(diǎn)，并且可以編寫(xiě)多項(xiàng)應(yīng)用程序。在控制系統(tǒng)中，Java就好像腦和調(diào)度員，是實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)功能的重要一環(huán)。

3 油田信息化關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)物與物、人與物的連接，而實(shí)現(xiàn)油田信息化的功能，主要是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)信息化設(shè)備實(shí)現(xiàn)油田信息化功能。

首先，借助Java技術(shù)，結(jié)合油水井、站庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容，對(duì)整個(gè)信息系統(tǒng)采集方案、控制功能、通信模式等展開(kāi)針對(duì)性的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，量身定制信息化系統(tǒng)，保證油田開(kāi)采應(yīng)用的專業(yè)性。其次，借助Java開(kāi)發(fā)管理軟件，并連接自動(dòng)功圖儀，實(shí)時(shí)采集油井工況，通過(guò)Java編程軟件判定數(shù)據(jù)是否達(dá)標(biāo)，保證現(xiàn)場(chǎng)采油安全，節(jié)省能源使用量。再次系統(tǒng)自動(dòng)讀取設(shè)備編碼，將所采集的信息數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)給racle數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，并實(shí)時(shí)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線管理，第一時(shí)間找出故障問(wèn)題，保證維修效率。然后對(duì)監(jiān)控圖像全面分析，視頻設(shè)備、傳感器與oracle數(shù)據(jù)庫(kù)連接，通過(guò)融入油田場(chǎng)景Java模型，對(duì)監(jiān)控目標(biāo)行為進(jìn)行判定、報(bào)警。最后，在選擇設(shè)備時(shí)，由于油田中大部分軟件無(wú)法實(shí)現(xiàn)人員追蹤或設(shè)備追蹤，只能固定檢測(cè)某些領(lǐng)域。因此要保證軟件應(yīng)用的靈活性，可以滿足油水井口的開(kāi)采要求，考慮到實(shí)現(xiàn)更多功能需要接入相關(guān)硬件，而硬件接入要有標(biāo)準(zhǔn)端口協(xié)議，這就需要由統(tǒng)一的軟件讀取端口標(biāo)準(zhǔn)，借助Java開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)換模塊和轉(zhuǎn)換程序，提供統(tǒng)一的接入標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)功能擴(kuò)展。

3.2 云計(jì)算

3.2.1 基礎(chǔ)設(shè)施云技術(shù)

針對(duì)不同領(lǐng)域的信息資源池技術(shù)，與Java構(gòu)建模型結(jié)合，實(shí)現(xiàn)不同的資源映射，形成資源有效服務(wù)。其主要技術(shù)應(yīng)用表現(xiàn)在3個(gè)方面。1）硬件信息實(shí)時(shí)采集技術(shù)，包括CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)等硬件信息獲取方案，創(chuàng)建oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，采用動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)加載方案，實(shí)時(shí)采集資源信息。2）實(shí)體資源和虛擬資源一體化調(diào)度中，采用統(tǒng)一調(diào)度方法，結(jié)合資源需求特性，對(duì)虛擬資源、專用實(shí)體資源全方位調(diào)度。3）負(fù)載均衡技術(shù)，借助服務(wù)在線遷移技術(shù)，分析遷移效率和資源飽和率，對(duì)整體性能展開(kāi)評(píng)價(jià)。同時(shí)還要重點(diǎn)考慮負(fù)載均衡問(wèn)題，結(jié)合負(fù)載變化，對(duì)各部分資源展開(kāi)動(dòng)態(tài)調(diào)度。

3.2.2 云平臺(tái)技術(shù)

采用統(tǒng)一授權(quán)、工作流程、公用組件服務(wù)功能，部署統(tǒng)一、開(kāi)放的工作環(huán)境。1）統(tǒng)一用戶服務(wù)。采用實(shí)名制登記方案（單點(diǎn)登錄），確保整個(gè)管理平臺(tái)上用戶行為的可追溯性，加強(qiáng)用戶行為控制。2）統(tǒng)一授權(quán)服務(wù)。借助Java開(kāi)發(fā)模塊式平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化功能授權(quán)，可以自定義崗位業(yè)務(wù)功能。3）統(tǒng)一工作流程服務(wù)，包括業(yè)務(wù)自動(dòng)化處理、跨專業(yè)業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)，根據(jù)工作數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)業(yè)績(jī)考核、制度優(yōu)化。4）統(tǒng)一應(yīng)用服務(wù)。在Java編程和oracle數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，發(fā)展移動(dòng)服務(wù)，根據(jù)勘探開(kāi)發(fā)專業(yè)構(gòu)建oracle功能組件庫(kù)，提高功能組件復(fù)用率，并構(gòu)建面向油田開(kāi)采的應(yīng)用商店。5）統(tǒng)一門(mén)戶服務(wù)。個(gè)性化定制用戶工作桌面，采用桌面、移動(dòng)等多種應(yīng)用方案。6）統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務(wù)。采用oracle數(shù)據(jù)中心和應(yīng)用庫(kù)結(jié)合方案，對(duì)數(shù)據(jù)資源換統(tǒng)一管理、信息共享。

3.2.3 油田專業(yè)軟件應(yīng)用云技術(shù)

軟件設(shè)計(jì)決定了服務(wù)功能，以Java語(yǔ)言為核心，構(gòu)建地震、地質(zhì)、數(shù)值模型，并在統(tǒng)一平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)軟件共享，重點(diǎn)針對(duì)專業(yè)應(yīng)用軟件后臺(tái)管理、負(fù)載均衡等情況，在oracle數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)上統(tǒng)一發(fā)布服務(wù)信息。用戶通過(guò)各個(gè)端口即可提供個(gè)性化服務(wù)。同時(shí)，采用多應(yīng)用智能桌面集成技術(shù)，將應(yīng)用、物理機(jī)進(jìn)行隔離，減少安全隱患，包括單點(diǎn)登錄、Java軟件環(huán)境自動(dòng)部署、Java軟件信息智能推送。并且利用許可智能管理技術(shù)，解決長(zhǎng)期無(wú)效占用問(wèn)題，提高許可利用率，減少資源浪費(fèi)量。

3.3 大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用包括油田生產(chǎn)中的oracle數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，由于油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)繁多，這也對(duì)oracle數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)性能提出了更高要求。油田大數(shù)據(jù)應(yīng)用主要涵蓋了感知油田狀態(tài)，通過(guò)全方位采集數(shù)據(jù)、地下指標(biāo)等判定油田開(kāi)發(fā)狀況;將不同類型數(shù)據(jù)集的關(guān)聯(lián)性分析，聚集多個(gè)數(shù)據(jù)集，加強(qiáng)不同類型數(shù)據(jù)的融合集成、關(guān)聯(lián)分析。采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法更快地提取數(shù)據(jù)價(jià)值，找出其中的價(jià)值規(guī)律，針對(duì)不同數(shù)據(jù)層級(jí)對(duì)oracle數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行搜索。結(jié)合數(shù)據(jù)集成、oracle數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)分析探井隨鉆分析。

3.4 智能決策

智能決策采用人工智能技術(shù)和專家數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，可以根據(jù)油田數(shù)據(jù)信息為管理人員提供油田工程決策信息。1）結(jié)合地質(zhì)條件構(gòu)建Java框架模型，包括層位、斷層和不整合等信息，保證Java框架模型的完整性和精準(zhǔn)性。2）結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)和oracle數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)混合模型，生成有助于油氣運(yùn)移分析的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型。3）研究混合模型疏導(dǎo)要素定量模型建設(shè)方法，利用層位約束空間插值、沉積相關(guān)數(shù)據(jù)，將所采集的數(shù)據(jù)信息加入到框架模型、網(wǎng)絡(luò)體系當(dāng)中，為了后續(xù)輸導(dǎo)能力計(jì)算提供支持。結(jié)合動(dòng)力/阻力差最大方向原則，計(jì)算、篩選油氣運(yùn)移可能路徑。4）采取最佳路徑運(yùn)移可視化技術(shù)研究，借助二維圖、剖面圖、三維圖等可視化技術(shù)，用流線標(biāo)注出油氣運(yùn)移路線，從而為后續(xù)開(kāi)采奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，全面推動(dòng)油田信息化建設(shè)，對(duì)推動(dòng)油田開(kāi)采事業(yè)發(fā)展有著重要意義，采用模型化、集成化建設(shè)方案使油田開(kāi)采更有效率、更安全。在未來(lái)“十四五”期間，油田信息化建設(shè)還需要進(jìn)一步朝向智能化方向邁進(jìn)，全面追趕國(guó)際油田信息化發(fā)展態(tài)勢(shì)。

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