石玉江

摘 要：智能油田是數(shù)字油田發(fā)展到一定階段的高級形態(tài)，是油氣田行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，體現(xiàn)了能源行業(yè)發(fā)展的客觀規(guī)律。本文對智能油田的基本概念及相關特征進行簡要描述的基礎上，針對國內智能油田的研究現(xiàn)狀，分別從研究趨勢、關聯(lián)研究、學科滲透、相關研究機構等方面對國內智能油田的研究現(xiàn)狀進行了簡要分析。

關鍵詞：智能油田；數(shù)字油田；信息化

0 引言

隨著全球經(jīng)濟持續(xù)疲軟，石油與天然氣需求大幅度減少，主要產油國為支撐國內經(jīng)濟而維持或增加油氣產量，特別是美國頁巖氣的成功開發(fā)使得國際油氣價格持續(xù)走低，對石油生產和消費大國的經(jīng)濟甚至全球經(jīng)濟的發(fā)展帶來前所未有的影響。此外，常規(guī)油氣資源的不斷枯竭，非常規(guī)、復雜油氣藏成為維持全球產能的主要接替資源，不斷創(chuàng)新高新技術、實現(xiàn)勘探開發(fā)低成本成為世界各大石油公司面臨的雙重挑戰(zhàn)。油氣資源品位下降和新老資源接替不足已成為油氣田企業(yè)面對的長期問題[1]。提高油氣田企業(yè)總體信息化水平，加強信息化與工業(yè)化的融合，已成為油氣田企業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新的必然選擇。

經(jīng)過不斷的信息化建設和技術革新，數(shù)字油田體系已經(jīng)日趨完善，當前主要的發(fā)展方向是在數(shù)字油田系統(tǒng)基礎之上，以油氣田數(shù)據(jù)的深入挖掘和綜合應用為突出特征，進一步深化信息技術應用，形成智能油田[2]?！凹訌娫朴嬎?、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息新技術的研發(fā)與應用，通過工業(yè)化與信息化的深度融合，降低成本，提升石油石化行業(yè)的發(fā)展質量和效益[3]?！边@是2015年4月17日在北京舉行的第三屆中國石油石化工業(yè)與信息化融合發(fā)展論壇上，與會者達成的共識，標志著國內油田運營模式邁向智能油田建設和應用的步伐。

1 智能油田的概念及特征

國內外各大油田建設中，都對智能油田進行了深入研究并提出了自己的理解。殼牌集團勘探開發(fā)執(zhí)行官Malcolm Brinded將“智能油田”定義為：a Smart Field is an asset that we can continually optimize 24 hours a day，7 days a week。即智能油田是一周7天、一天24小時連續(xù)優(yōu)化的資產[4]。新疆油田孫曉崗認為，智能油田就是在數(shù)字油田的基礎上，借助業(yè)務模型和專家系統(tǒng)，全面感知油田動態(tài)，自動操控油田活動，持續(xù)優(yōu)化油田管理，虛擬專家輔助油田決策，用計算機系統(tǒng)智能地管理油田[5]。大慶油田王洪福認為：智能油田=數(shù)字油田V2.0=DOF（數(shù)字油田）+Cloud Computing（云計算）+ IOT（Internet of Things，物聯(lián)網(wǎng)）+BD（Big Data，大數(shù)據(jù)）[6]。

上述定義從不同的認知視角對智能油田進行了形象描述，反映了當前智能油田的特征。從本質上講，智能油田是油氣藏勘探開發(fā)技術、油氣開采配套產業(yè)、油氣田生產及決策、現(xiàn)代信息技術應用等多種業(yè)務智能化協(xié)同發(fā)展的必然結果。智能油田的建設就是讓計算機或智能設備逐步代替人工腦力勞動的過程。從應用角度來看，“數(shù)字油田”代替了人的重復性的統(tǒng)計工作，是應用知識的過程，“智能油田”代替的則是人的分析歸納工作，是創(chuàng)造知識和知識共享的過程。從目前來看，智能油田建設將是一項持久的工作，它會隨著計算機技術中人工智能應用程度的提高而不斷發(fā)展。

當前，智能油田的發(fā)展趨勢正朝著“一體化、協(xié)同化、實時化、可視化、共享化”的方向發(fā)展，即業(yè)務應用一體化、決策部署協(xié)同化、生產管理實時化、綜合研究可視化、信息資源共享化[7]。智能油田是一個面向應用和服務的油田，智能油田的目標是建立一個由新工具、新技術支持的涵蓋油田生產、管理及服務全生命周期的新油田生態(tài)系統(tǒng)。同時，通過管理理念、管理方式的變革，實現(xiàn)跨地域、跨學科、跨部門的協(xié)同工作，提高油氣田研究與決策的質量和效率，轉變經(jīng)濟發(fā)展方式，實現(xiàn)由傳統(tǒng)油田向新興油田的跨越式發(fā)展。

2 智能油田的國內研究現(xiàn)狀

與國際上智能油田研究情況對比來看，國內對智能油田的研究存在起步晚、研究范圍小，對研究及應用模式創(chuàng)新力不強等不足。從研究趨勢、關聯(lián)研究、學科滲透、相關研究機構等方面出發(fā)，對國內智能油田的研究情況進行如下分析。

2.1 研究趨勢

在中國知網(wǎng)（www.cnki.net）上，以“智能油田”為主題詞，截止2015年，共檢索到85篇最相關的學術及學位論文，2005-2015年逐年發(fā)文量情況如圖1所示。

在中國，智能油田研究的相關論著始于2005年[8]。從發(fā)文量及內容來看，智能油田在中國的研究正處于積極發(fā)展的趨勢，且已出現(xiàn)局部的應用[9-11]，對油田企業(yè)的提質增效逐漸發(fā)揮其重要作用。此外，長慶油田油氣藏研究與決策一體化信息平臺的推廣應用也是一種典型的智能油田的應用范例[12]。

2.2 關聯(lián)研究

隨著研究的不斷深入，出現(xiàn)了越來越多與智能油田相關的研究熱點，形成了龐大的研究網(wǎng)絡，表1中列舉了與智能油田高相關的研究點。

從表1來看，數(shù)字油田作為智能油田的基礎，其研究受到了廣泛關注，但已不是當前的研究熱點，已進入大規(guī)模推廣應用階段，這也表明研究趨勢已由數(shù)字油田轉向智能油田。與智能油田相關的物聯(lián)網(wǎng)技術、智能化等信息技術的研究也逐漸增多。值得注意的是，克拉瑪依油田作為中國數(shù)字油田建設的典范，其智能油田的研究也已開展。

2.3 學科滲透

智能油田的跨學科研究發(fā)展迅猛，已深入到計算機科學與技術、信息與通信工程等多個學科，并衍生出多個交叉學科主題[12-15]，表2列舉了多個滲透學科及對應的研究主題。

從表2可以看出，智能油田的研究及建設是一個涉及多種學科和多種應用的綜合性系統(tǒng)工程，需要石油與天然氣工程技術人員、IT技術人員、儀器儀表工程師、經(jīng)濟學家、情報服務人員等多個學科專家的共同協(xié)作，具有典型的協(xié)同化、一體化、共享化的特征。

2.4 相關研究機構

眾多研究機構在“智能油田”領域成果斐然，表3列舉了一些高發(fā)文量的研究機構，近幾年共有30篇相關的學術論文。這些機構的研究成果代表了國內智能油田研究的水平和發(fā)展趨勢，對后續(xù)智能油田的研究方向具有引領作用。

3 結束語

智能油田是未來油氣田領域生產技術及管理科學智能化應用的主要發(fā)展方向，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術的應用而逐漸進步。在現(xiàn)有智能油田研究的基礎上，唯有深入分析當前油氣田環(huán)境中對于信息的需求，準確把握油田信息化發(fā)展的方向，才能對智能油田的未來發(fā)展趨勢做出準確的判斷，才能形成推動建設智能油田體系的有效力量。