油田開(kāi)發(fā)中大數(shù)據(jù)技術(shù)及其有效應(yīng)用探析

桂小強(qiáng)

（中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司玉門(mén)油田分公司，甘肅 酒泉 735019）

0 引言

數(shù)智經(jīng)濟(jì)時(shí)代，油田企業(yè)要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)必須依靠科技這一引擎動(dòng)力來(lái)推動(dòng)企業(yè)更好更快的發(fā)展。而信息化技術(shù)的普及應(yīng)用使油田科技發(fā)展與數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用聯(lián)系也越來(lái)越緊密。為此，充分意識(shí)到大數(shù)據(jù)技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用價(jià)值，并探索更多科學(xué)可行的應(yīng)用路徑是油田企業(yè)發(fā)展中關(guān)注研究的重要問(wèn)題，也是油田企業(yè)依靠科技動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必要途徑。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)概念及應(yīng)用價(jià)值

信息時(shí)代背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用融入到越來(lái)越多的行業(yè)。大數(shù)據(jù)顧名思義是大量的數(shù)據(jù)，這也奠定了大數(shù)據(jù)技術(shù)的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)量大。通過(guò)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，在海量的數(shù)據(jù)下進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析，繼而找到數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)和規(guī)律，為企業(yè)優(yōu)化決策流程，提高生產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)效益提供支持[1]。

對(duì)于油田企業(yè)而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)在效率、安全和效益提升三個(gè)方面。

憑借大數(shù)據(jù)技術(shù)為油田企業(yè)的數(shù)據(jù)管理效率提供支持。智慧油田建設(shè)是新時(shí)期我國(guó)石油行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，也是信息數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的必然產(chǎn)物。隨著智慧油田的建設(shè)，企業(yè)可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)企業(yè)不同業(yè)務(wù)板塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行更高效率的整合，提高對(duì)油田數(shù)據(jù)分析和處理的速度，突破油田企業(yè)發(fā)展的瓶頸，推動(dòng)智慧油田建設(shè)進(jìn)程加快。

憑借大數(shù)據(jù)技術(shù)為油田企業(yè)的安全生產(chǎn)奠定強(qiáng)大保障。油田生產(chǎn)中風(fēng)險(xiǎn)隱患多，關(guān)系到現(xiàn)場(chǎng)工作人員的人身安全和生產(chǎn)環(huán)境的安全以及油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，油田企業(yè)可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息的收集、分析和研究基礎(chǔ)上制定出科學(xué)的生產(chǎn)方案，及時(shí)排查出生產(chǎn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)隱患，盡早采取安全防控措施，為油田企業(yè)的安全生產(chǎn)奠定保障。

憑借大數(shù)據(jù)技術(shù)為油田企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)據(jù)積累量的日益增多可以更好地為企業(yè)提供全面信息。通過(guò)對(duì)企業(yè)各項(xiàng)業(yè)務(wù)各個(gè)流程的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，保持?jǐn)?shù)據(jù)的靈活性和客觀性，減少過(guò)多的人為干預(yù)，避免因經(jīng)驗(yàn)主義而影響油田企業(yè)方案決策的科學(xué)性。通過(guò)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，使企業(yè)能夠更好地實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)高效率的生產(chǎn)管理目標(biāo)，增加油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)油田企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容

大數(shù)據(jù)在油田企業(yè)應(yīng)用正處于積累經(jīng)驗(yàn)并加快成熟的時(shí)期。隨著油田企業(yè)信息化智能化技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用，企業(yè)的數(shù)據(jù)積累量也越來(lái)越多。在對(duì)數(shù)據(jù)的輸入和輸出方面也有了更多研究。如大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在油田企業(yè)的上游部門(mén)，對(duì)企業(yè)的戰(zhàn)略制定和決策優(yōu)化提供信息支持。大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在油田企業(yè)的中游環(huán)節(jié)，對(duì)生產(chǎn)管理過(guò)程中的各類(lèi)數(shù)據(jù)采用動(dòng)態(tài)化的管理模式，更全面客觀且及時(shí)地掌握油田生產(chǎn)管理的實(shí)際狀況，對(duì)油田生產(chǎn)管理計(jì)劃作出適應(yīng)性調(diào)整，滿足油田生產(chǎn)管理的切實(shí)需求。大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在油田企業(yè)的下游環(huán)節(jié)，在與客戶(hù)連接過(guò)程中，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集分析，挖掘客戶(hù)需求，為客戶(hù)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

大數(shù)據(jù)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合是油田企業(yè)在智慧化建設(shè)中的重要特征。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以在大數(shù)據(jù)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)揮出更多地積極作用。從油田開(kāi)發(fā)的實(shí)際應(yīng)用方面看主要涉及到以下幾點(diǎn)：

一是對(duì)油田開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)信息進(jìn)行采集。油田開(kāi)發(fā)是系統(tǒng)性的工作內(nèi)容，涉及到很多的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，只有盡可能全面的采集到這些技術(shù)信息，才能夠更好地制定開(kāi)采目標(biāo)，優(yōu)化開(kāi)采方案。過(guò)去油田開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)信息采集主要是采用一井一測(cè)的方式，采用的技術(shù)設(shè)備效率不高。近年來(lái)，隨著信息化技術(shù)的應(yīng)用，越來(lái)越多自動(dòng)化儀表設(shè)備應(yīng)用在油田開(kāi)采中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化儀表來(lái)更好地現(xiàn)實(shí)油田開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)狀況[2]，通過(guò)自動(dòng)采集、自動(dòng)記錄、自動(dòng)傳輸、自動(dòng)存儲(chǔ)等功能對(duì)油田開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)信息進(jìn)行全面采集。

二是對(duì)油田開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。過(guò)去采用的方式巡線查看的方式，不僅誤差率高，而且具有滯后性，時(shí)效性低。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)油井的運(yùn)行狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不僅提高了監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度，而且時(shí)效性大大提升。如對(duì)抽油機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)信息作出預(yù)判；對(duì)井口參數(shù)進(jìn)行收集，建立參數(shù)和計(jì)量間的關(guān)系模型，及時(shí)診斷油井開(kāi)發(fā)生產(chǎn)異常狀況，便于盡快采取措施。

三是對(duì)油田開(kāi)發(fā)的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行高效傳輸。油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要多個(gè)部門(mén)緊密協(xié)作，共同來(lái)完成工作目標(biāo)。在這一過(guò)程中，如果存在信息傳遞效率低、信息傳輸不完整、信息傳輸有誤等情況，直接會(huì)影響到各部門(mén)及工作人員之間的良好協(xié)作，導(dǎo)致油田開(kāi)發(fā)工作質(zhì)量和效率受到不利影響。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以很好地解決上述問(wèn)題。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將油田開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備、系統(tǒng)和人員之間的信息聯(lián)通[3]，不僅保證了信息傳輸?shù)恼鎸?shí)性和完整性，同時(shí)也提高了信息傳輸效率。

四是對(duì)油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的數(shù)據(jù)應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支持。油田數(shù)據(jù)是企業(yè)重要的生產(chǎn)力資源，油田數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用是企業(yè)關(guān)注的重要工作內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅解放了人力，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)全天候不間斷地信息錄取，大大縮短了油田開(kāi)發(fā)資料錄取周期，這樣不僅可以節(jié)約人力成本，而且可以積累更多的客觀數(shù)據(jù)，為油田數(shù)據(jù)的分析研究和開(kāi)發(fā)利用創(chuàng)建了有利條件。通過(guò)對(duì)油田開(kāi)發(fā)歷史數(shù)據(jù)的分析，更好地制定油田開(kāi)發(fā)預(yù)警機(jī)制和開(kāi)采工藝方案，降低油田開(kāi)發(fā)成本，提高油田生產(chǎn)安全性、環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性。

3 油田開(kāi)發(fā)中大數(shù)據(jù)技術(shù)的有效應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用體現(xiàn)在多個(gè)方面，如可以更準(zhǔn)確地進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，可以更快更精準(zhǔn)地進(jìn)行油氣層識(shí)別，可以更高效地實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)診斷從而更有效地進(jìn)行控井等。

油田開(kāi)發(fā)中對(duì)儲(chǔ)層的認(rèn)識(shí)如何是油田開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，也是儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的重點(diǎn)。通過(guò)引入大數(shù)據(jù)理念，對(duì)油氣層儲(chǔ)層預(yù)測(cè)建立科學(xué)化流程，為油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)提供可靠依據(jù)。如在地質(zhì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對(duì)測(cè)井、錄井、試油、地震等有七成預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，通過(guò)將不同尺度的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一處理，優(yōu)化油氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)算法體系，建立基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的油氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)模型[4]。通過(guò)構(gòu)建更加系統(tǒng)的油氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)了更優(yōu)質(zhì)的橫向縱向分辨率，為油氣層儲(chǔ)量計(jì)算提供科學(xué)的決策支持。

目前的油田開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)入到高難度開(kāi)采階段，各種老油區(qū)開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)高，技術(shù)難度大，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以更精準(zhǔn)快速地排查出具有開(kāi)發(fā)潛力的油氣層。在油氣層識(shí)別方面，通過(guò)鉆井、測(cè)井、錄井、試油等技術(shù)獲取多來(lái)源、多結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，然后對(duì)不同類(lèi)別的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，然后在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)力度基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。通常采用的數(shù)據(jù)算法有多種，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、決策樹(shù)算法、支持向量機(jī)舒服那、貝葉斯算法。結(jié)合不同地區(qū)、不同油氣層實(shí)際情況建立數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣層的精準(zhǔn)快速識(shí)別。

油田開(kāi)發(fā)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)必須建立在安全管理工作基礎(chǔ)之上。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提高油田企業(yè)的故障診斷和風(fēng)險(xiǎn)防控能力，更好地保證油田開(kāi)發(fā)目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。如針對(duì)油井結(jié)蠟這一油田開(kāi)發(fā)中遇到的典型問(wèn)題，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立時(shí)間模型和分類(lèi)模型，對(duì)油井結(jié)蠟情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，制定和優(yōu)化洗井計(jì)劃方案，實(shí)現(xiàn)科學(xué)洗井，不僅能夠降低生產(chǎn)成本，而且很好地提高了生產(chǎn)效率。通過(guò)對(duì)不同區(qū)域、不同生產(chǎn)速度的油井結(jié)蠟情況進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，為油井穩(wěn)定生產(chǎn)提供技術(shù)保證。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，一個(gè)數(shù)智經(jīng)濟(jì)時(shí)代正在全面到來(lái)。對(duì)于油田企業(yè)而言，智慧油田建設(shè)是信息化建設(shè)的升級(jí)版，是油田開(kāi)發(fā)行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。在智慧油田建設(shè)中，油田企業(yè)及相關(guān)人員應(yīng)充分重視大數(shù)據(jù)技術(shù)和數(shù)據(jù)資源的重要性，將大數(shù)據(jù)技術(shù)更好地融入到智慧油田建設(shè)中。通過(guò)不斷探索大數(shù)據(jù)技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用路徑，促使油田企業(yè)智能化水平越來(lái)越高，加快走上高質(zhì)量發(fā)展道路。