文／施 濤 張海霞

總結(jié)國內(nèi)外智能油田建設(shè)情況，針對存在的問題提出四點(diǎn)建議。

●運(yùn)用大數(shù)據(jù)實(shí)時進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，諸多油田實(shí)現(xiàn)了油田生產(chǎn)的最佳狀態(tài)。 攝影/胡慶明

2018 年，習(xí)近平提出“要推動智能化信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提升傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化水平”。面對低油價的挑戰(zhàn)和物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，加快智能油田建設(shè)成為油田企業(yè)實(shí)現(xiàn)提質(zhì)降本增效的重要途徑。特別是2020 年新冠肺炎疫情在全世界蔓延，智能油田建設(shè)更加成為油田企業(yè)提質(zhì)增效的重要選擇。

總結(jié)當(dāng)前國外及國內(nèi)“三桶油”公司智能油田建設(shè)情況，針對存在的問題，筆者提出統(tǒng)籌構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化體系、降低建設(shè)成本、加強(qiáng)與高科技公司的合作和加強(qiáng)IT 人才隊(duì)伍建設(shè)四點(diǎn)建議。

智能油田建設(shè)效果顯著

近年來,國內(nèi)外能源公司積極尋求智能化發(fā)展,在不同環(huán)節(jié)實(shí)施了重要戰(zhàn)略舉措,收到了良好效果。國內(nèi)油田開展數(shù)字化的時間較早，相較國外油氣公司來說發(fā)展較為緩慢。國際上先進(jìn)的油氣企業(yè)已從數(shù)字化進(jìn)入到智能化階段，國內(nèi)智能油田建設(shè)還處于進(jìn)行個別采油廠、作業(yè)區(qū)的智能化試點(diǎn)階段。

殼牌是智能油田建設(shè)的領(lǐng)先者，已在全球建立起59 個智能油氣田,使用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)控，并實(shí)行了跨地區(qū)、跨學(xué)科的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了油田生產(chǎn)的最佳狀態(tài)。雪佛龍公司開發(fā)使用了一套I-Connect 應(yīng)用系統(tǒng)，通過油藏?cái)?shù)據(jù)分析共享，以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各種信息數(shù)據(jù)的處理、分析及歸納整合，提高了油田生產(chǎn)、開發(fā)效率，增強(qiáng)了油田智能化水平。道達(dá)爾公司通過搭建油氣生產(chǎn)一體化協(xié)同研究平臺,實(shí)現(xiàn)了油氣藏、注采井、集輸?shù)壬a(chǎn)全系統(tǒng)的模擬與優(yōu)化,高效解決了諸多開發(fā)生產(chǎn)的問題,為油氣田開發(fā)的智能管理提供了基礎(chǔ)模型。BP 的“未來油田”項(xiàng)目主要使用物聯(lián)網(wǎng)與自動化技術(shù)，將現(xiàn)場與地下的實(shí)時數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行分析和處理，并在全球建立了35 個“先進(jìn)協(xié)作中心”。這些中心聯(lián)合起來形成一個統(tǒng)一的平臺，可以實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)領(lǐng)域、不同地點(diǎn)的遠(yuǎn)程協(xié)同。

在國內(nèi)，中國石油較早地開啟了智能油田建設(shè)，并發(fā)布了國內(nèi)首個智能云平臺——“勘探開發(fā)夢想云”平臺。以此平臺為基礎(chǔ)，中石油上游業(yè)務(wù)逐步邁向了智能化時代。中石油還推出了全球首款5G 防爆AR 智能頭盔夢鏡，搭載遠(yuǎn)程協(xié)作應(yīng)用與AR 智能作業(yè)解決方案，推進(jìn)油氣生產(chǎn)作業(yè)智能化發(fā)展。新疆油田于2010 年提出了將數(shù)字油田向智能油田推進(jìn)，2020 年通過了“智能油田建設(shè)與規(guī)模應(yīng)用”的科技成果評價，形成了國內(nèi)首個智能油田建設(shè)理論體系，并提出了完整的智能油田概念、建設(shè)規(guī)劃、技術(shù)體系和評估指標(biāo)。大慶油田提出了“數(shù)字油田—智能油田—智慧油田”三步走的發(fā)展戰(zhàn)略，在大慶慶興油田建成了第一個整裝數(shù)字化油田，開啟了智能化油田建設(shè)的探索。中石油長慶、塔里木等各個油田，相繼加快了智能油田的建設(shè)步伐，成效顯著。

中國石化于2013 年啟動智能油氣田建設(shè)規(guī)劃，2018 年在中原普光、西北油田三廠進(jìn)行智能油氣田示范試點(diǎn)，隨后在江漢涪陵、勝利海洋推廣智能油氣田的建設(shè)。其中，西北油田建設(shè)成效顯著。該油田基于石化智云平臺，基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場可視化、生產(chǎn)自動化、油藏?cái)?shù)字化、管理信息化、決策智能化的智能油田建設(shè)目標(biāo)，成為中石化智能油田建設(shè)的一個標(biāo)桿。

中國海油于2012 年確立推動智能油田建設(shè)的目標(biāo)，致力于構(gòu)建勘探開發(fā)協(xié)同工作環(huán)境和海陸協(xié)同工作體系，已逐步開啟了海上作業(yè)平臺的智能化建設(shè)工作。目前，已有28 座平臺實(shí)現(xiàn)了無人化改造，平臺無人化占比達(dá)到了11%。

存在的問題

以上可以看出，智能油田建設(shè)可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率；降低勘探風(fēng)險(xiǎn)，提高鉆井效率；優(yōu)化管理模式和勞動組織方式；提高決策能力和水平；保障員工安全等等。但隨著近些年的快速發(fā)展，國內(nèi)智能油田建設(shè)也存在著一些問題。

缺乏統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

智能油田建設(shè)投資大，涉及范圍廣，建設(shè)周期長。很多油田在最開始數(shù)字化、智能化建設(shè)過程中，各個環(huán)節(jié)沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。這就導(dǎo)致了以下問題：一是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備品牌混雜，既有國內(nèi)設(shè)備也有國外設(shè)備，生產(chǎn)廠家和系統(tǒng)版本不統(tǒng)一，各種設(shè)備的接口協(xié)議不一致，不能很好地相互兼容。二是無線技術(shù)應(yīng)用種類繁多，包括4G，GPRS，WiFi，Zigbee 等，以及新興的LoRaWAN 技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)種類的不同，增加了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)、管理以及維護(hù)的難度。三是在一些油田企業(yè)中，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、傳輸、分析和共享等環(huán)節(jié)由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，缺乏自主算法模型，降低了數(shù)據(jù)的連接性和流通性，不利于數(shù)據(jù)在不同組織之間的轉(zhuǎn)移和存儲，同時增加了數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。四是各油田企業(yè)不同程度推進(jìn)智能油田建設(shè),基本上是“各自為戰(zhàn)”,有自己的一套體系，即使某一油田企業(yè)內(nèi)部智能化建設(shè)達(dá)到了統(tǒng)一規(guī)范，在全國范圍內(nèi)想做到數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通難度也較大。

建設(shè)成本較高

智能油田建設(shè)需要做到油氣田生產(chǎn)數(shù)字化的全覆蓋，油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的全面推廣。目前，我國油氣田數(shù)字化程度在近十幾年的不斷發(fā)展中有了很大提高，但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)受到各種因素的制約覆蓋率較低。智能化建設(shè)中，各油田企業(yè)需要實(shí)現(xiàn)上萬口井的數(shù)據(jù)采集、井場的可視化建設(shè)，聯(lián)合站、處理廠的數(shù)字化升級等工作。在數(shù)字化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)區(qū)域性聯(lián)網(wǎng)，以及物聯(lián)網(wǎng)的改造，還需要建立專門的網(wǎng)絡(luò)傳輸渠道，搭建數(shù)據(jù)云平臺，建立一支專門負(fù)責(zé)油田物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化建設(shè)，以及各類應(yīng)用系統(tǒng)軟件、智能算法開發(fā)和維護(hù)的人才隊(duì)伍。這都需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，導(dǎo)致企業(yè)的成本急劇上升。

在近幾年油價低迷的情況下，油田企業(yè)都在提倡“勒緊褲腰帶過日子”的生產(chǎn)運(yùn)行模式，相對集中的投入這部分大額費(fèi)用企業(yè)可能難以接受。

數(shù)據(jù)安全存在風(fēng)險(xiǎn)

油田生產(chǎn)是一個龐大的、動態(tài)的系統(tǒng)工程，需采集的數(shù)據(jù)門類眾多且在不斷更新。油田的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、條件惡劣，生產(chǎn)一線基礎(chǔ)設(shè)施落后。

在這樣的條件下，數(shù)據(jù)采集裝置的安裝、維護(hù)非常困難，而且有眾多的采集設(shè)備需結(jié)合各個油田生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行創(chuàng)新、攻關(guān)和研制，使設(shè)備適合生產(chǎn)環(huán)境，以保證長期穩(wěn)定運(yùn)行。由此，要把安裝在井下、井口、井場等位置的儀器儀表、攝像頭、傳感器等裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集難度較大。另外，對于一些地理上覆蓋面積較大，井組分散的油氣田來說，由于通信設(shè)施建設(shè)成本較高，或是因?yàn)樽匀粭l件不利于信號傳送等因素，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的傳輸也是個急需解決的難題。油田生產(chǎn)運(yùn)行過程中需要采集的數(shù)據(jù)種類多達(dá)幾百種，數(shù)據(jù)量則是海量級別，且大多為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，要把這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步的進(jìn)行處理、分析和歸納演繹，技術(shù)之繁雜可以想象。

另外，國內(nèi)目前主要物聯(lián)網(wǎng)軟件和加密技術(shù)還不成熟，缺少自主研發(fā)的集成系統(tǒng)，大部分使用的軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)備來自國外，很有可能讓井位坐標(biāo)、原油產(chǎn)量、油藏狀態(tài)等機(jī)密信息存在被泄露或者被監(jiān)聽的風(fēng)險(xiǎn)。物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新技術(shù)依賴于各種程序和網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)傳輸和大量的終端都有可能引起信息泄露的問題。

缺乏專業(yè)的IT 人才

智能油田建設(shè)，需要油田企業(yè)擁有大量專業(yè)性的IT 人才。他們既需要了解油田的生產(chǎn)運(yùn)營，又需要有很強(qiáng)的IT 技術(shù)水平，能夠結(jié)合油田運(yùn)行實(shí)際，進(jìn)行油田智能化建設(shè)相關(guān)項(xiàng)目的軟件開發(fā)、算法設(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)服務(wù)。由于油田企業(yè)在以往每年的員工招聘中，崗位設(shè)置絕大多數(shù)是地質(zhì)、工程、儲運(yùn)等與油田生產(chǎn)直接相關(guān)的主干專業(yè)，油田企業(yè)儲備的專業(yè)IT 技術(shù)人才較少。另外，油田企業(yè)的薪資水平較為固定，對于高薪的IT 行業(yè)來說吸引力不大，很多IT 人才在積累了一定經(jīng)驗(yàn)后選擇跳槽，把油田企業(yè)作為跳板，造成人才流失。所以，在智能油田快速發(fā)展的過程中企業(yè)難以在短時間內(nèi)保證充足的IT 人才。

四點(diǎn)建議

統(tǒng)籌構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化體系

構(gòu)建一個標(biāo)準(zhǔn)化體系，是智能油田建設(shè)的基礎(chǔ)和前提。標(biāo)準(zhǔn)的建立能夠保障各項(xiàng)業(yè)務(wù)在開展過程中有章可循，做到統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)、安全、規(guī)范。

“三桶油”應(yīng)在集團(tuán)公司層面上結(jié)合我國油氣行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展方向，不斷完善頂層設(shè)計(jì)，出臺統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，改變以往一個油田一套體系的問題?！叭坝汀毕聦俚母饔蜌馓锓止究梢砸源藶橐罁?jù)，結(jié)合自身油田生產(chǎn)運(yùn)營的實(shí)際情況編制適用于本單位的細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)，逐漸實(shí)現(xiàn)在技術(shù)設(shè)計(jì)、工程施工、建設(shè)管理、物資采購等方面標(biāo)準(zhǔn)化。盡快實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的基礎(chǔ)運(yùn)維平臺在各油田企業(yè)的全覆蓋（如中石油的油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)[A11 系統(tǒng)]，中石化的油氣生產(chǎn)指揮系統(tǒng)[PCS 系統(tǒng)]），實(shí)現(xiàn)對信息資源標(biāo)準(zhǔn)化的錄入和處理，進(jìn)行集中統(tǒng)一的精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)資源的合理調(diào)配。

標(biāo)準(zhǔn)化體系的構(gòu)建和實(shí)施，能夠縮短智能油田的建設(shè)周期，降低建設(shè)成本，提高建設(shè)質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)收集的海量能實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行多目的、跨單位流動，從而實(shí)現(xiàn)共享、協(xié)同的作用。

降低建設(shè)成本

油公司應(yīng)根據(jù)自身數(shù)字化、智能化建設(shè)水平，制定相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略，做好不同產(chǎn)能區(qū)塊智能化改造后的經(jīng)濟(jì)效益評價，對不同經(jīng)濟(jì)效益區(qū)塊采取有取舍、分批次、有計(jì)劃地投入資金，分階段的完成智能油田建設(shè)，以此降低智能油田建設(shè)過程中帶來的成本急劇增加的壓力。

在數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，對于單個井點(diǎn)或者中小型站場來說，應(yīng)盡可能使用無線網(wǎng)絡(luò)，以代替鋪設(shè)光纖網(wǎng)絡(luò)所需要花費(fèi)的高昂費(fèi)用。要大力推廣低功耗廣域網(wǎng)無線傳輸技術(shù)（LoRa）。因?yàn)檫@種技術(shù)具有傳輸距離較遠(yuǎn)、功耗低、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單和成本低的特點(diǎn)。其對應(yīng)的產(chǎn)品就是收發(fā)器芯片。這樣可以降低以往建設(shè)模式中使用RTU、控制柜等設(shè)備的成本，減少現(xiàn)場施工成本。同時，簡單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)降低了通信鏈路的建設(shè)成本。大慶油田探索出的基于LoRa 無線技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案，使大慶油田物聯(lián)網(wǎng)單井綜合建設(shè)成本由3 萬元降至1 萬元以下。

加強(qiáng)與高科技公司合作

油田企業(yè)專長于勘探、開發(fā)、生產(chǎn)，高科技公司有新科技、新技術(shù)。在智能油田建設(shè)方面，油田企業(yè)應(yīng)與高科技公司深化合作，加強(qiáng)技術(shù)交流和創(chuàng)新，利用高科技公司的先進(jìn)技術(shù)和人才優(yōu)勢，解決信息通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的難題。

一方面，應(yīng)利用好公司集團(tuán)內(nèi)部資源。如中石油的昆侖數(shù)智公司，是中石油于2020 年11 月通過內(nèi)部整合組建的信息及通信技術(shù)科技公司。其前身一直為中石油等大中型企業(yè)提供IT 方面的服務(wù)支持，本身就具有豐富的服務(wù)于能源行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)。所以，油田分公司應(yīng)在集團(tuán)公司的助推下，加強(qiáng)與昆侖數(shù)智的交流合作，利用其優(yōu)勢技術(shù)和資源推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展。另一方面，可以借助其他高科技公司的技術(shù)力量。例如，新疆油田公司就與華為技術(shù)有限公司于2020 年11 月簽署了戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，將利用華為公司在5G 和人工智能、認(rèn)知計(jì)算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的優(yōu)勢技術(shù)，有效解決智能油田建設(shè)過程中設(shè)備設(shè)施的創(chuàng)新研發(fā)，數(shù)據(jù)的采集、安全傳輸和智能分析等方面的難題。大慶油田公司于2020 年12 月與浪潮集團(tuán)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。雙方將在數(shù)字油田建設(shè)、云數(shù)據(jù)中心建設(shè)等方面開展深入合作。油田企業(yè)與高科技公司的不斷合作，有利于解決智能油田建設(shè)過程中技術(shù)上的難題，加速智能油田的建設(shè)進(jìn)程。

●如何讓智能化油田更智能，未來在標(biāo)準(zhǔn)化、技術(shù)、協(xié)同發(fā)展方面都將有提升空間。 供圖/劉亞雄 長慶油田 勝利油田

加強(qiáng)IT 人才隊(duì)伍建設(shè)

油田公司作為傳統(tǒng)的能源企業(yè)，長期以來缺乏對IT 人才的儲備。所以，在油田升級轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，對IT 人才隊(duì)伍的建設(shè)刻不容緩。油田企業(yè)應(yīng)根據(jù)智能油田發(fā)展需要和自身的實(shí)際情況組織力量編制人才規(guī)劃方案，多措并舉實(shí)施人才規(guī)劃戰(zhàn)略。

一要加大招聘力度。在每年的校招中，相應(yīng)增大招錄IT 相關(guān)專業(yè)人員的比例，作為油田企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的儲備力量。對于人員緊缺的IT 崗位，可適當(dāng)招錄優(yōu)秀的社會人才，以保證目前智能油田建設(shè)的發(fā)展需要。

二要提高福利待遇。在享受基本的員工薪酬制度上，可適當(dāng)增加對優(yōu)秀IT人才的補(bǔ)貼，提供良好的設(shè)備設(shè)施和工作環(huán)境，并可以出臺更具吸引力的項(xiàng)目激勵？政策，激發(fā)IT 員工的創(chuàng)新性和積極性。

三要完善人才培養(yǎng)計(jì)劃。企業(yè)應(yīng)完善對IT 人才的自主培訓(xùn)計(jì)劃，組織人員編制科學(xué)合理的培養(yǎng)方案。不僅要以提高專業(yè)技術(shù)水平為目標(biāo)，而且要讓IT 技術(shù)人員有機(jī)會深入到油田生產(chǎn)當(dāng)中去，了解油田基本的生產(chǎn)運(yùn)營情況，以便更好地發(fā)現(xiàn)、解決油田智能化發(fā)展中的實(shí)際難題，從而培養(yǎng)出適合油田發(fā)展的高素質(zhì)綜合性人才。