◆殷亞楠

大數(shù)據(jù)在智能油田中的應(yīng)用探討

◆殷亞楠

（慶新油田開發(fā)有限責(zé)任公司 黑龍江 151413）

伴隨互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷能發(fā)展和進(jìn)步，智能油田你得發(fā)展進(jìn)入了全新的階段，在大數(shù)據(jù)的支持下，智能有天從根本上實(shí)現(xiàn)了信息化、智能化、自動(dòng)化的生產(chǎn)管理，為石油產(chǎn)業(yè)的模式轉(zhuǎn)變以及管理質(zhì)量提升提供了強(qiáng)大動(dòng)力。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)了油田內(nèi)部物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建、智能勘探、智能生產(chǎn)等活動(dòng)。

大數(shù)據(jù)；智能油田；技術(shù)展望

智能油田是數(shù)字油田技術(shù)的延伸與發(fā)展，數(shù)字油田是將油田的生產(chǎn)管理各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化與信息化，全面提高生產(chǎn)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、修改等工作的效率。而智能油田是以數(shù)字油田為基礎(chǔ)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)油田數(shù)據(jù)進(jìn)行更為深入的挖掘與應(yīng)用，并將油田各個(gè)系統(tǒng)繼續(xù)全面整合，提高油田各個(gè)部門系統(tǒng)之間的協(xié)作能力，基于油田的實(shí)際情況制定更為客觀有效的管理方法，從而提高油田的運(yùn)行管理質(zhì)量。因此對(duì)智能油田具備三個(gè)主要特征分為，儀器化、互聯(lián)互通、智能化。其中儀器化主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)收集工作方面，智能油田適用各類傳感器以及其他數(shù)據(jù)收集的設(shè)備代替人工對(duì)所需的原始數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收錄和分析；互聯(lián)互通性是強(qiáng)調(diào)油田各個(gè)系統(tǒng)和部門之間的信息交換效率以及信息交換深度，從根本上解決了油田各個(gè)系統(tǒng)中因信息不對(duì)等導(dǎo)致協(xié)作能力較差的問題。智能化主要體現(xiàn)在對(duì)原始數(shù)據(jù)的處理分析上，智能油田可以通過相應(yīng)的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)原始數(shù)據(jù)的分析、建模、優(yōu)化。

1 大數(shù)據(jù)在“智能油田”中的應(yīng)用價(jià)值與挑戰(zhàn)

近年來，大數(shù)據(jù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國油田的應(yīng)用逐步加深，應(yīng)用空間不斷加大，溫度、壓力、深度等各類傳感器以及以探測檢驗(yàn)設(shè)備遍布整個(gè)油田的生產(chǎn)系統(tǒng)中。配合基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)流分析技術(shù)，以及數(shù)字化信息處理技術(shù)，形成了綜合數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)要素。有效提高油田產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率，全面推動(dòng)油田傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈條的生產(chǎn)效率。

1.1 大數(shù)據(jù)在智能油田建設(shè)的重要價(jià)值

（1）大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了油田生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變

基于大數(shù)據(jù)以及相關(guān)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)含量生產(chǎn)信息的分析與處理，從實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)情況，對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)彈的控制，實(shí)現(xiàn)精確化、實(shí)時(shí)化的生產(chǎn)管理。油田生產(chǎn)參考數(shù)據(jù)來源十分廣泛，其中包括勘探數(shù)據(jù)、油氣生產(chǎn)和開發(fā)數(shù)據(jù)、油氣儲(chǔ)運(yùn)數(shù)據(jù)以及銷售數(shù)據(jù)等等。依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，對(duì)海量的油田數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高效處理，獲取數(shù)據(jù)中的有效信息。

在傳統(tǒng)的油田管理模式，許要使用人力完成對(duì)海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)場抄錄，效率低誤差大，并需要占用大量的勞動(dòng)力。人工巡檢對(duì)巡檢環(huán)境也有極高的要求，容易受到自然環(huán)境、巡檢環(huán)境、天氣、季節(jié)以及工作人員自身情況的影響。同時(shí)，人工巡檢無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取，導(dǎo)致油田管理者的信息獲取時(shí)效性較低，最終造成生產(chǎn)管理決策質(zhì)量下降。如在抽油機(jī)的管理中，通過在抽油機(jī)設(shè)備上安裝傳感網(wǎng)絡(luò)、載荷位移傳感器、差壓變送器、壓力變送器等設(shè)備，來對(duì)抽油機(jī)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行獲取，并以該數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)，構(gòu)建震動(dòng)影響模型、抽油機(jī)供液情況分析模型、油井出砂模型等數(shù)據(jù)模型，從而分析抽油機(jī)的運(yùn)行效率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行為，更正運(yùn)行參數(shù)，提高管理效率和水平，有效提高抽油機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性以及使用壽命。此外油田中安裝大量視頻監(jiān)控設(shè)備、探井設(shè)備等也有效提高了油田的勘探開發(fā)生產(chǎn)效率。

（2）大數(shù)據(jù)推動(dòng)了石油產(chǎn)業(yè)管理模式的創(chuàng)新

在智能油田中使用大數(shù)據(jù)技術(shù)，首先可以提高油田的管理層級(jí)，提高管理質(zhì)量，讓油田管理從粗放式管理模式逐漸向全局化、精細(xì)化的管理模式轉(zhuǎn)變，同時(shí)極大優(yōu)化了油田管理工作對(duì)人力資源的過分依賴，并依托高效的信息獲取和分析能力，更好優(yōu)化了人員配給，提高人力資源的管理質(zhì)量和激動(dòng)，真正做到高質(zhì)量的人員配置、勞薪配比。

目前智能手機(jī)基本普及，大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也可以讓智能手機(jī)在油田的管理中有著極大的發(fā)揮空間，讓許多管理措施和工作可以依托智能手機(jī)完成，智能手機(jī)強(qiáng)大的性能以及無時(shí)間地域性的功能特點(diǎn)，讓油田管理的時(shí)效性進(jìn)一步的提高

1.2 大數(shù)據(jù)在“智能油田”中面臨的挑戰(zhàn)

（1）大數(shù)據(jù)的非結(jié)構(gòu)化屬性決定了數(shù)據(jù)管理的難度

大數(shù)據(jù)技術(shù)是一系列數(shù)據(jù)處理技術(shù)的合計(jì)，油田生產(chǎn)管理過程中產(chǎn)生的信息十分龐大，不同類型數(shù)據(jù)信息的產(chǎn)生體量、產(chǎn)生速度、質(zhì)量、準(zhǔn)確性都各不相同相同，都具備多樣性和波動(dòng)性的特征，導(dǎo)致難以制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理工作制度，也無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集管理。

（2）智能油田的數(shù)據(jù)安全困境

根據(jù)前文所述，大數(shù)據(jù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析處理能力讓油田管理進(jìn)入了新的臺(tái)階與高度，但也帶來新的問題，大量數(shù)據(jù)處理分析環(huán)節(jié)導(dǎo)致數(shù)據(jù)安全出現(xiàn)了較大的威脅，許多重要的數(shù)據(jù)（如個(gè)人信息、井位坐標(biāo)、原油產(chǎn)量、銷售價(jià)格等）存在泄漏的可能。許多學(xué)者認(rèn)為對(duì)這些數(shù)據(jù)的訪問和處理會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)安全問題，因此建議通過法律規(guī)定對(duì)數(shù)據(jù)使用以及數(shù)據(jù)代碼來確保數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的安全。另一方面，智能油田需要跨機(jī)構(gòu)收集以及整合數(shù)據(jù)，因此智能應(yīng)用程序需要更高安全性。因?yàn)閺牟煌氖托袠I(yè)收集的海量數(shù)據(jù)將在各種類型的網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)移傳輸，如果其中的網(wǎng)絡(luò)安全性較差，將會(huì)導(dǎo)致這些數(shù)據(jù)面臨泄露的風(fēng)險(xiǎn)。因此，提升大數(shù)據(jù)安全性需要制定法律條款以及構(gòu)建數(shù)據(jù)的安全的監(jiān)管體系，并在技術(shù)、政府、商業(yè)部門的政策和技術(shù)領(lǐng)域嚴(yán)格實(shí)施。

（3）智能油田多樣來源數(shù)據(jù)的整合困境

智能油田依托各類傳感設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，但由于傳感器設(shè)備種類較多，導(dǎo)致數(shù)據(jù)來源種類復(fù)雜。大量的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)給數(shù)數(shù)據(jù)整合帶來了一定障礙，在處理過程中容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)處理錯(cuò)誤、丟失、不完整等諸多問題。

2 智能油田大數(shù)據(jù)應(yīng)用的前景展望

我國油田在大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用方面起步較晚，雖然今年來我國油田企業(yè)逐步重視對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)研發(fā)，并取得了多項(xiàng)研究成果，但與西方國家相比仍存在差異，存在許多待解決的技術(shù)壁壘以及安全問題，其中以數(shù)據(jù)保密性以及安全性的相關(guān)問題最為凸顯。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將提升智能油田大數(shù)據(jù)的手機(jī)以及共享效率

智能油田配備了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)hoc網(wǎng)絡(luò)的職能環(huán)境，結(jié)合油田已經(jīng)在生產(chǎn)前線全面安裝普及的傳感器設(shè)備，形成無線傳感器的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有設(shè)備的智能互動(dòng)。這是油田大數(shù)據(jù)應(yīng)用目前最為高新的技術(shù)領(lǐng)域，也是未來主要的發(fā)展方向之一。

2.2 加強(qiáng)智能油田網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全的監(jiān)管體系

根據(jù)前文所述，大數(shù)據(jù)在為油田帶來極大的管理提升的同時(shí)，也帶來了諸多的安全問題，因此加強(qiáng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中的安全防控，也是油田大數(shù)據(jù)技術(shù)未來主要的發(fā)展方向之一。智能油田的管理者需要解決法律與政策、行政監(jiān)管、合理組織以及攻克技術(shù)挑戰(zhàn)，在隱私權(quán)保護(hù)、信息安全以及數(shù)據(jù)流動(dòng)之間在定制功能時(shí)進(jìn)行利益權(quán)衡。持續(xù)深化智能油田云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用，不斷加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用建設(shè)，建設(shè)集中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心和信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)資源，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建智能油田的安全治理體系建設(shè)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的有效聚合，保障數(shù)據(jù)安全，為智能油田大數(shù)據(jù)分析和業(yè)務(wù)共享服務(wù)提供有力支持。

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