石油企業(yè)智能油田發(fā)展與應(yīng)用(論文)

石油企業(yè)智能油田發(fā)展與應(yīng)用杜吉家臧國富（勝利油田分公司經(jīng)濟(jì)開發(fā)研究院山東東營郵編：257001）【摘要】“智能油田”建設(shè)與實(shí)施，既是油田企業(yè)提高核心競爭力和加快自身發(fā)展的必然要求，也是全球信息化進(jìn)入智能化階段對油田的客觀要求。論文通過對信息化發(fā)展階段闡述、“智能油田”基本內(nèi)涵及特征概括歸納，調(diào)查分析了國內(nèi)外石油企業(yè)“智能油田”發(fā)展現(xiàn)狀、經(jīng)驗(yàn)做法及取得的成效，提出了油田企業(yè)（石油公司）在勘探開發(fā)業(yè)務(wù)中“智能油田”的研究應(yīng)用的方面和內(nèi)容?！娟P(guān)鍵詞】石油企業(yè)；智能油田；調(diào)查；應(yīng)用一、信息化發(fā)展的幾個階段信息化歷程分為手工階段、數(shù)字化初級階段、數(shù)字化成熟階段和智能（智慧）化階段。其中，目前正在研究、應(yīng)用的智能（智慧）化階段是信息化發(fā)展歷程中的高級階段，是信息化及相關(guān)配套技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在的必然結(jié)果，具有感知、可視化和智慧功能（見圖1）。4-智能/智慧4-智能/智慧化階段3-數(shù)字化3-數(shù)字化成熟階段階段描述知識庫、專家經(jīng)驗(yàn)的管理和應(yīng)用；利用專家經(jīng)驗(yàn)、知識、模型輔助管理和決策；實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控、可視化，全面自動化控制盒處理，減少人為干預(yù)；生產(chǎn)預(yù)測和優(yōu)化；事先反應(yīng)能力，等等知識庫、專家經(jīng)驗(yàn)的管理和應(yīng)用；利用專家經(jīng)驗(yàn)、知識、模型輔助管理和決策；實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控、可視化，全面自動化控制盒處理，減少人為干預(yù)；生產(chǎn)預(yù)測和優(yōu)化；事先反應(yīng)能力，等等。2-數(shù)字化初級階段1-手工階段全面覆蓋各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)應(yīng)用；生產(chǎn)經(jīng)營管理流程、業(yè)務(wù)流程與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)融合；大量數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用集成；初步自動化處理等1-手工階段全面覆蓋各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)應(yīng)用；生產(chǎn)經(jīng)營管理流程、業(yè)務(wù)流程與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)融合；大量數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用集成；初步自動化處理等等。計(jì)算機(jī)普及；實(shí)現(xiàn)專業(yè)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)信息數(shù)字化；生產(chǎn)管理和業(yè)務(wù)流程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化；可視化；初步集成和整合等計(jì)算機(jī)普及；實(shí)現(xiàn)專業(yè)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)信息數(shù)字化；生產(chǎn)管理和業(yè)務(wù)流程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化；可視化；初步集成和整合等等。手工操作為主；極少數(shù)字信息；信息存放在獨(dú)立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；缺少專業(yè)系統(tǒng)，等等手工操作為主；極少數(shù)字信息；信息存放在獨(dú)立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；缺少專業(yè)系統(tǒng)，等等。發(fā)展階段發(fā)展階段圖1信息化發(fā)展階段及描述縱觀智能油田的快速發(fā)展，反映了一個基本事實(shí)：IT技術(shù)，特別是一些IT新技術(shù)在智能油田建設(shè)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。二、智能油田的內(nèi)涵智能油田在數(shù)字油田基礎(chǔ)之上，借助先進(jìn)信息技術(shù)和專業(yè)技術(shù)，全面感知油田動態(tài)，自動操控油行為，預(yù)測油田變化趨勢，持續(xù)優(yōu)化油田管理，科學(xué)輔助油田決策，使用計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)智能地管理油田。也就是說，智能油田就是能夠全面感知的油田，能夠自動操控的油田，能夠預(yù)測趨勢的油田，能夠優(yōu)化決策的油田。具體描述為：(1)智能油田將借助傳感技術(shù)，建立覆蓋油田各、業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對油田各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的全面感知。(2)利用先進(jìn)的自動化技術(shù)，對油氣井與管網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行自動化控制，對油氣管網(wǎng)進(jìn)行自動平衡與智能調(diào)峰，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)施的遠(yuǎn)程自動操控。(3)利用模型分析技術(shù)，進(jìn)行油藏的動態(tài)模擬，單井運(yùn)行分析與預(yù)測，生產(chǎn)過程優(yōu)化，智能完井和實(shí)時跟蹤，利用專業(yè)數(shù)學(xué)模型提高系統(tǒng)模擬與分析能力、預(yù)測和預(yù)警能力、過程自動處理能力，實(shí)現(xiàn)對油田生產(chǎn)趨勢進(jìn)行分析與預(yù)測。(4)利用可視化協(xié)柞環(huán)境為油田提供信息整合與知識管理能力，充分利用勘探開發(fā)地質(zhì)研究專家經(jīng)驗(yàn)與知識，實(shí)現(xiàn)油田勘探的科學(xué)部署，提高系統(tǒng)自我學(xué)習(xí)能力，生產(chǎn)持續(xù)優(yōu)化能力，真正做到業(yè)務(wù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與人的智慧相融合，輔助油田進(jìn)行科學(xué)決策、優(yōu)化管理。三、智能油田的基本特征智能油田的基本特征歸納為以下六個力面：實(shí)時感知、全面聯(lián)系、自動處理、預(yù)測預(yù)警、輔助決策、分析優(yōu)化（圖2）。每一方面概括總結(jié)為：虛擬專家，輔助決策模擬分析，優(yōu)化生產(chǎn)虛擬專家，輔助決策模擬分析，優(yōu)化生產(chǎn)油田智能化提升智能油田智能化油田智能化提升智能油田智能化體現(xiàn)出的6個典型特征智能化即時預(yù)警，智能化即時預(yù)警，預(yù)測趨勢遠(yuǎn)程診斷，自動處理油田智能化油田智能化基礎(chǔ)全面聯(lián)系實(shí)時感知物聯(lián)化全面聯(lián)系實(shí)時感知物聯(lián)化圖2智能油田的特征(1)實(shí)時感知：利用傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對油田各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的全面感知。不僅要對油田生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)施進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)采集，還可通過視頻技術(shù)直接查看了作場地、會議場所的場景。(2)全面聯(lián)系：在實(shí)時感知的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提供油田現(xiàn)場與指揮室之間、人與儀器之間相互協(xié)同，遠(yuǎn)程操作。(3)自動處理：利用自動化技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)，通過對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，將操作指令反饋到現(xiàn)場，對油氣井與管網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行自動化控制。(4)預(yù)測預(yù)警：在對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)挖掘、模型分析，對油田生產(chǎn)趨勢進(jìn)行模擬和預(yù)測。如油藏的動態(tài)模擬，單井運(yùn)行分析與預(yù)測，生產(chǎn)事故預(yù)警。(5)輔助決策：利用可視化的信息協(xié)作環(huán)境、油田專家的經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)領(lǐng)域知識、成功項(xiàng)日研究成果，進(jìn)行綜合分析，提出決策建議。(6)分析優(yōu)化：通過建立各種標(biāo)準(zhǔn)化的評價指標(biāo)體系，利用綜合評價技術(shù)，對生產(chǎn)運(yùn)行的狀況、油氣藏地質(zhì)條件、決策結(jié)果進(jìn)行評價和分析，提出優(yōu)化方案，使油田生產(chǎn)、管理不斷優(yōu)化和完善，實(shí)現(xiàn)油田的最優(yōu)化發(fā)展。四、國內(nèi)外“智能化”發(fā)展現(xiàn)狀從全球看，21世紀(jì)是一個以計(jì)算機(jī)為核心的信息時代，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化已經(jīng)成為21世紀(jì)的時代特征和必然要求。隨著管理創(chuàng)新、信息技術(shù)及相關(guān)配套技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等一批先進(jìn)、高端技術(shù)在各行各業(yè)得到應(yīng)用，有力地支撐了全球不同領(lǐng)域智能化發(fā)展。IBM公司在2008年首次提出了“智慧地球”的概念；2009年，當(dāng)時剛剛上任的美國總統(tǒng)奧巴馬主張通過“物聯(lián)網(wǎng)”等技術(shù)來構(gòu)建“智慧地球”，等等。在這樣的大背景下，世界許多國家的政府、城市開始了“智慧城市”的研究和建設(shè)工作，各個城市根據(jù)其現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，形成了較為適應(yīng)自身發(fā)展的“智慧”模式；在油氣行業(yè)，近年來一些國際性的大型石油公司也提出了“智能油田”的概念，著力開始“智能油田”的相關(guān)理念提出、實(shí)施規(guī)劃編制及解決方案的制定，并從不同角度、有重點(diǎn)研究、建設(shè)和實(shí)施“智能油田”。其中，挪威國家石油公司是全球“智能油田”的先行者和實(shí)踐者，該公司與IBM公司合作全面設(shè)計(jì)規(guī)劃“智能油田”，并形成了系列解決方案，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對油田現(xiàn)場狀況及運(yùn)行效率的監(jiān)控，自動化關(guān)井、停井管理，可視化協(xié)作等多方面智能化運(yùn)行和管理。其他國際大石油公司雖然沒有全面、系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)“智能油田”，但實(shí)際上各公司已經(jīng)從不同方面實(shí)施了“智能油田”的項(xiàng)目。如，雪佛龍公司重點(diǎn)實(shí)施了“智能完井、實(shí)時生產(chǎn)監(jiān)控與優(yōu)化”等；殼牌石油公司重點(diǎn)是通過實(shí)時作業(yè)中心（RTOC）建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了井下復(fù)雜油氣藏的實(shí)時監(jiān)控；BP石油公司重點(diǎn)實(shí)施了鉆井業(yè)務(wù)流程、運(yùn)營自動化和重點(diǎn)井的全部實(shí)時監(jiān)控；?？松梨诠緞t重點(diǎn)實(shí)施了全球鉆井?dāng)?shù)據(jù)中心、多個可視化協(xié)作中心建設(shè)，研究應(yīng)用了油藏模型仿真，實(shí)現(xiàn)了全球標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)現(xiàn)場運(yùn)行監(jiān)控。IBM公司作為世界“智慧化”創(chuàng)始者和倡導(dǎo)者，推行“整合一體化運(yùn)行和操作”（IntegratedOperations），并與世界多個石油公司合作研究、實(shí)踐了“智慧油田”諸多解決方案。當(dāng)前，有關(guān)于智能油田規(guī)劃發(fā)展及核心技術(shù)也逐漸成為發(fā)展的熱點(diǎn)。從國內(nèi)看，國家和各級政府通過推進(jìn)信息化與政府行政管理、工業(yè)化的深度融合，提出并開始實(shí)施智慧化政府、智慧化城市、智慧化社區(qū)和重點(diǎn)工業(yè)領(lǐng)域、物流、交通、電力等方面的智能化管理。如，山東省在2012年就積極推動智慧山東建設(shè)，出臺和宣貫了《關(guān)于開展智慧山東試點(diǎn)工作的實(shí)施意見》，并選擇濰坊、濟(jì)寧、棗莊和德州等市，分城市、城區(qū)、社區(qū)和園區(qū)四個層面，開展智慧山東建設(shè)試點(diǎn)；同時，繼續(xù)深化智能工業(yè)、智能物流、智能礦山、智能交通、智能電網(wǎng)等重大物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程。國內(nèi)石油企業(yè)面對智能化時代的到來，認(rèn)識到了信息化、智能化是生產(chǎn)力和油田核心競爭力之一，是石油企業(yè)發(fā)展的重要保障和支撐，紛紛推進(jìn)“智能油田”建設(shè)。如，新疆油田繼2008年在全國率先建成“數(shù)字油田”之后，于2010年與IBM聯(lián)手，在全球首個提出“智能油田”概念，并完成了以“智能油田”為主線的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃編制，計(jì)劃5年內(nèi)在原有數(shù)字油田基礎(chǔ)上，通過覆蓋油田各業(yè)務(wù)的知識庫和分析決策模型構(gòu)建，為油田生產(chǎn)、經(jīng)營管理的決策分析提供智能化的輔助手段；計(jì)劃用10年時間基本建成智能油田。長慶油田樹立“用最少的人管理最大的油氣田，用最低的成本生產(chǎn)獲取最多的油氣”的理念和最終目的，對油田生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)施全面監(jiān)控和自動化管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場出現(xiàn)的隱患從“感知—分析—預(yù)警—處理”的智能管理。華北油田在以“智能油田”建設(shè)為出發(fā)點(diǎn)的“十二五”信息化總體規(guī)劃中，將“智慧油田”作為企業(yè)信息化建設(shè)的核心來推進(jìn)，形成了“三個基礎(chǔ)、一個平臺、兩個示范”的建設(shè)規(guī)劃，正逐步實(shí)現(xiàn)優(yōu)化信息資源高效配置、支持科學(xué)決策、業(yè)務(wù)協(xié)同和生產(chǎn)優(yōu)化運(yùn)行等。2012年，中石化集團(tuán)公司明確提出了在集團(tuán)公司層面建設(shè)“智能化中石化”，在不同業(yè)務(wù)板塊建設(shè)“智能化油田”和“智能化工廠”的要求。五、智能化在油田勘探開發(fā)中的用數(shù)字油田主要以全面的、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)和全面覆蓋的、高帶寬的通訊網(wǎng)絡(luò)支持業(yè)務(wù)的開展。智能油田是在數(shù)字油田基礎(chǔ)上，更強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)間的緊密聯(lián)系，更強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)過程的自動化和智能化。1、油氣勘探油氣勘探處于油田業(yè)務(wù)的最上游，在智能油田環(huán)境下，其智能化主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）勘探數(shù)據(jù)知識化管理建立勘探數(shù)據(jù)知識庫。研究人員將研究過程獲取的知識發(fā)布到知識庫，作業(yè)人員將一個任務(wù)或解決一個問題的最佳途徑發(fā)布到知識庫。為各專業(yè)人員實(shí)時做出最佳決策而獲取、共享各類知識提供支持?；緝?nèi)容：建立跨專業(yè)界限的數(shù)據(jù)集成共享平臺；建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)目錄，以及不同數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)之間的映射關(guān)系；在共享平臺之上，為勘探研究、勘探管理、開發(fā)等人員提供所需要的、符合各自專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，以及統(tǒng)計(jì)分析和挖掘等功能。（2）探井現(xiàn)場跟蹤研究提供實(shí)時的現(xiàn)場監(jiān)控、判斷和處理能力?；緝?nèi)容：同步獲取鉆探現(xiàn)場實(shí)施的各類數(shù)據(jù)，包括實(shí)鉆數(shù)據(jù)、隨鉆測量測試、鉆井液數(shù)據(jù)等，并進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控；實(shí)時模擬鉆頭軌跡，與設(shè)計(jì)不符時及時提示，研究人員作出井眼調(diào)整建議、更新設(shè)計(jì)方案并反饋給井場；根據(jù)鉆遇情況、儲層壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤地質(zhì)研究，及時修正地質(zhì)認(rèn)識。（3）井位協(xié)同設(shè)計(jì)建設(shè)綜合各類數(shù)據(jù)信息的協(xié)同工作平臺，包括管網(wǎng)信息、地理信息、地質(zhì)信息、社會信息等，在協(xié)同的工作平臺上為業(yè)務(wù)專家、信息專家、各級領(lǐng)導(dǎo)提供協(xié)同的設(shè)計(jì)環(huán)境和審批環(huán)境，優(yōu)化井位設(shè)計(jì)過程，提高交流和審批的效率。（4）挖掘歷史數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)潛在勘探目標(biāo)綜合物探數(shù)據(jù)庫、地質(zhì)數(shù)據(jù)庫、井資料庫和生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)庫，建立數(shù)據(jù)挖掘模式，確定分析的主題。從大量的歷史數(shù)據(jù)中獲取有效的、潛在的有用數(shù)據(jù)，重新研究整理，以便發(fā)現(xiàn)潛在的勘探目標(biāo)。（5）專家系統(tǒng)輔助綜合研究基于全面關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，通過模擬專家思維，建立仿真模擬系統(tǒng)，輔助決策，提高決策的科學(xué)性。（6）智能戰(zhàn)略選區(qū)建立預(yù)測模型，與國內(nèi)外地質(zhì)構(gòu)造相似的區(qū)塊模型進(jìn)行類Lk，提高預(yù)測準(zhǔn)確性和精確度，提高選擇勘探目標(biāo)的科學(xué)性。內(nèi)容包括：(1)根據(jù)地質(zhì)參數(shù)初步分析并建立區(qū)塊預(yù)測模型；(2)尋找與目標(biāo)區(qū)塊相似的模型，進(jìn)行類比；(3)對預(yù)測模型進(jìn)行論證，預(yù)測出目標(biāo)區(qū)塊的規(guī)模、構(gòu)造、儲量等。2、油藏評價油藏評價是介于勘探和開發(fā)之間的一個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。在智能油田環(huán)境下，其智能化主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）開發(fā)方案跟蹤管理首先是開發(fā)方案的知識化管理，包括歷史資料對比、模糊檢索、知識提取、資料整合等。其次是方案的跟蹤管理，包括方案調(diào)整、現(xiàn)場實(shí)施跟蹤、協(xié)同管理、開發(fā)優(yōu)化等?；灸繕?biāo)是：開發(fā)方案實(shí)施過程跟蹤，根據(jù)實(shí)施情況提出方案調(diào)整建議；根據(jù)開發(fā)情況、油藏模擬分析結(jié)果，提出開采優(yōu)化方案；實(shí)現(xiàn)開發(fā)知識經(jīng)驗(yàn)的積累、提取和加上利用；提供多專業(yè)、多部門的協(xié)同工作環(huán)境。（2）智能多井對比通過設(shè)定比對條件，實(shí)現(xiàn)井與井綜合信息的對比，或在一段時間內(nèi)的變化趨勢的對比，井以多種形式展示比對結(jié)果，從而輔助評價、開發(fā)利生產(chǎn)上的決策。建設(shè)內(nèi)容包括：建立完備的單井?dāng)?shù)據(jù)庫包括井參數(shù)數(shù)據(jù)、試油試采數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、巖芯分析數(shù)據(jù)等；建立對比條件與對比方法，包括時間、壓力、地質(zhì)特征、區(qū)塊條件、含水、層位、產(chǎn)星等；對比結(jié)果展示，包括直方圖、餅圖、曲線圖、照片、視頻等。（3）評價井動態(tài)跟蹤和預(yù)警通過計(jì)價井的實(shí)時跟蹤研究，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料取全取準(zhǔn)，油層段的準(zhǔn)確取芯，最終精確描述出油藏大致輪廓、儲量、預(yù)期采收串、產(chǎn)能和預(yù)期經(jīng)濟(jì)價值。包括：隨鉆進(jìn)行多井對比、小區(qū)域地層對比建立區(qū)域構(gòu)造剖面、預(yù)報(bào)目的層，實(shí)現(xiàn)地層綜合評價；當(dāng)鉆頭鉆遇的預(yù)計(jì)油層段發(fā)生變化時，及時提示并循環(huán)觀察，研究人員快速處理問題并反饋給井場；劉巖芯數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，精確掌握各地層組段的巖性特征，為及時發(fā)現(xiàn)油氣層段提供科學(xué)依據(jù)：對所鉆井的油氣層、生油層進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，做單井油氣資源評價，進(jìn)而進(jìn)行橫向區(qū)域油氣資塬評價，尋找有利的生油、儲油部位。3、油氣開發(fā)與生產(chǎn)針對開發(fā)與生產(chǎn)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，在智能油田環(huán)境下，其智能化主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）智能油氣藏管理主要包括：油藏監(jiān)測與實(shí)時模擬：建立能夠?qū)崟r更新、簡化易用的油藏模型，通過油藏監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時更新模型數(shù)據(jù)，與類似油藏對比或與歷史模型匹配，進(jìn)而不斷論證和校準(zhǔn)油藏模型，基于油藏模型，預(yù)測開發(fā)趨勢，優(yōu)化開采。油藏分析和預(yù)測：基于數(shù)字化油田環(huán)境進(jìn)行油藏歷史情況比對，并使用歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)對油藏模型進(jìn)行高頻率的校準(zhǔn)，產(chǎn)生更準(zhǔn)確的預(yù)測，用于生產(chǎn)管理?；谟筒啬M優(yōu)化生產(chǎn)和作業(yè)計(jì)劃：根據(jù)壓力、溫度、開采量、產(chǎn)出流體成分等下達(dá)關(guān)井、措施、維護(hù)等生產(chǎn)指令，科學(xué)安排長、短期生產(chǎn)計(jì)劃和作業(yè)計(jì)劃，捉升產(chǎn)量預(yù)測能力，指導(dǎo)門常生產(chǎn)管理調(diào)度。措施閉環(huán)管理：建設(shè)智能措施選井系統(tǒng)、智能措施方案訐估系統(tǒng)、智能措施效果評價系統(tǒng)等，從多維度分析增產(chǎn)措施的實(shí)際效果，評估增產(chǎn)措施對區(qū)塊的整體影響。注采關(guān)系監(jiān)測和優(yōu)化：優(yōu)化注水方案提高水驅(qū)效果，優(yōu)化注水系統(tǒng)提高注水效率。包括：注水方案評估、注水方案效果分析、注水方案優(yōu)化、注水系統(tǒng)仿真運(yùn)行、設(shè)備監(jiān)控和遠(yuǎn)程計(jì)量、注水系統(tǒng)效率優(yōu)化、管網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析優(yōu)化等。稠油開采系統(tǒng)模擬分析和優(yōu)化：建立適合稠油開采管理的系統(tǒng)模型包括油藏模型、注采關(guān)系模擬(蒸汽驅(qū)、火驅(qū))，以系統(tǒng)模型為基礎(chǔ)，通過實(shí)時監(jiān)測手段，動態(tài)監(jiān)測和模擬稠油開采情況，在模擬的基礎(chǔ)上提供分析、問題診斷和優(yōu)化手段。（2）智能油氣井管理主要包括：單井動態(tài)模擬和監(jiān)測：建立油氣井從油(氣)層邊界直至井口的系統(tǒng)模型，模擬井行為，監(jiān)測井筒、油(氣)層、井況動態(tài)，并自動預(yù)警。油氣井分析預(yù)測和優(yōu)化：基于油氣井動態(tài)模型進(jìn)行單井問題分析、問題趨勢和產(chǎn)量趨勢預(yù)測，并利用專家系統(tǒng)提出主動性措施方案和優(yōu)化調(diào)整方案。機(jī)采效率優(yōu)化，采油舉升設(shè)備的自動監(jiān)測和自動化管理，深入分析機(jī)采系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律，優(yōu)化機(jī)采系統(tǒng)運(yùn)行效率，輔助設(shè)備的選型，選擇性價比高的機(jī)采設(shè)備和系統(tǒng)組合。（3）智能產(chǎn)量管理主要包括：產(chǎn)量趨勢預(yù)測和預(yù)警：根據(jù)產(chǎn)量構(gòu)成分解，在單井預(yù)測和油藏模擬的基礎(chǔ)上，科學(xué)預(yù)測產(chǎn)量趨勢。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和區(qū)塊情況，對超出正常范圍的區(qū)塊產(chǎn)量、綜合含水變化進(jìn)行預(yù)警。有多種預(yù)測方法：常規(guī)遞減分析，手動擬和預(yù)測、同類型對比預(yù)測等，還可以通過單井分析和油藏分析相結(jié)合預(yù)測區(qū)塊綜合含水情況和產(chǎn)量發(fā)展趨勢。產(chǎn)量變化因素分析：實(shí)時反映實(shí)際產(chǎn)量相對于計(jì)劃產(chǎn)量的異常變化，對造成產(chǎn)量變化的各種情況進(jìn)行檢查和分析，包括增產(chǎn)、減產(chǎn)因素分析。（4）智能生產(chǎn)運(yùn)行指揮中心建立智能化的生產(chǎn)運(yùn)行指揮中心，綜合展示各類生產(chǎn)實(shí)時信息，借助知識庫給出快速決策和自動處理建議，自動產(chǎn)生預(yù)警和報(bào)警信息；基于模型，對警報(bào)信息進(jìn)行自動判斷，并在—定程度上自動執(zhí)行。（5）智能應(yīng)急管理對突發(fā)事件和事故進(jìn)行應(yīng)急處理時油田的一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)。利用信息輔助技術(shù)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急事件發(fā)生時的信息綜合，快速定位應(yīng)急資源，自動產(chǎn)生應(yīng)急處理步驟，并配備、調(diào)度、組織關(guān)聯(lián)資源，實(shí)時監(jiān)控應(yīng)對過程，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件和事故的及時有效應(yīng)急處理和事后經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，提升應(yīng)急處理水平。（6）油氣集輸管網(wǎng)智能調(diào)峰通過對油氣管網(wǎng)全網(wǎng)的實(shí)時監(jiān)測和模擬，利用既定規(guī)則和專家系統(tǒng)的輔助，實(shí)現(xiàn)對天然氣井、管網(wǎng)各種調(diào)節(jié)方案的合理化論證分析，并自動執(zhí)行。4、集輸儲運(yùn)在智能油田環(huán)境下，集輸儲運(yùn)領(lǐng)域的智能化主要體現(xiàn)在如下三個方面：（1）管網(wǎng)、設(shè)備自動監(jiān)測、預(yù)警和控制對覆蓋采油廠一級的集輸管線和設(shè)備，儲運(yùn)級的長輸管線、閥門、泵和儲庫等管網(wǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)測，針對異常情況進(jìn)行預(yù)警報(bào)警、快速診斷，為操作和管理人員提供參考建議方案，輔助進(jìn)行快速反應(yīng)，井能實(shí)現(xiàn)指令的遠(yuǎn)程自動執(zhí)行。（2）油氣管網(wǎng)全網(wǎng)自動調(diào)節(jié)通過對油氣井、集油、集氣管線、長輸管線、配氣站、供氣管線進(jìn)行的全線壓力和流量實(shí)時監(jiān)測和模擬分析，實(shí)現(xiàn)可全自動控制的油氣產(chǎn)輸供智能平衡和自動調(diào)節(jié)。（3）儲運(yùn)全系統(tǒng)模擬分析將產(chǎn)源系統(tǒng)、管線系統(tǒng)、站庫系統(tǒng)作為一個完整體系進(jìn)行模擬，當(dāng)運(yùn)行發(fā)生變化或異常時，智能儲運(yùn)管理系統(tǒng)可對體系內(nèi)運(yùn)行情況進(jìn)行模擬分析，預(yù)測影響結(jié)果，并給出建議的處理方案，決策者判斷并選擇最佳方案后，形成執(zhí)行指令井反饋到現(xiàn)場，控制閥門、儀器等現(xiàn)場設(shè)備。六、國內(nèi)外“智能油田”實(shí)施效果1、以實(shí)時采集為基礎(chǔ)，采用統(tǒng)計(jì)預(yù)測分析模型、輔助決策模型和虛擬專家輔助系統(tǒng)，提高科學(xué)化決策能力和水平智能油田全面建成實(shí)施，將以實(shí)時采集為基礎(chǔ)，按照標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的算法、統(tǒng)一的對比口徑，建立勘探、開發(fā)、財(cái)務(wù)、計(jì)劃、人力資源等專業(yè)綜合指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析和預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、管理指標(biāo)的自動統(tǒng)計(jì)分析、預(yù)測和動態(tài)預(yù)警；通過完備的自動化處理系統(tǒng)、高效的模擬、分析、預(yù)測與優(yōu)化系統(tǒng)、虛擬專家輔助系統(tǒng)，形成了完備、高效的分析優(yōu)化能力；通過實(shí)時采集分析和充分利用各種業(yè)務(wù)模型，包括知識庫、專家系統(tǒng)等，對生產(chǎn)和決策做出智能輔助，真正利用信息技術(shù)來研究和管理油田。2、規(guī)范和優(yōu)化了業(yè)務(wù)和管理管理流程，建立流程固化應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全方位規(guī)范管理，確保執(zhí)行力全面落地借鑒國際（APQC）流程地圖框架和最新業(yè)務(wù)流程梳理理論，以“流程切入、縱橫聯(lián)結(jié)、平滑過渡、全面適應(yīng)”為策略，結(jié)合制度“E”化，分層級梳理業(yè)務(wù)流程，按照“管理嚴(yán)密、運(yùn)行高效”的原則，優(yōu)化、再造管理流程，構(gòu)建完備、完整的流程管理體系。以此為基礎(chǔ)，將規(guī)范流程固化到智慧化應(yīng)用系統(tǒng)中，用系統(tǒng)管理整個業(yè)務(wù)運(yùn)行的進(jìn)行，確保職責(zé)明晰、業(yè)務(wù)透明、高效銜接、執(zhí)行規(guī)范，減少人為干預(yù)；通過與移動辦公的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)由“人找事”向“事找人”、“系統(tǒng)管人”的規(guī)范化、信息化轉(zhuǎn)變。3、推進(jìn)管理創(chuàng)新和變革，逐步實(shí)現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)扁平化和用工集約化“智能油田”建設(shè)是建立在業(yè)務(wù)、管理和操作流程規(guī)范和優(yōu)化，形成動態(tài)化規(guī)范優(yōu)化的業(yè)務(wù)流程體系和管理體系基礎(chǔ)上的。通過勝利“智能油田”建設(shè)，一是全面實(shí)現(xiàn)中心值守、遠(yuǎn)程監(jiān)控等手段實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的管理操作，將管理人員的視角延伸到生產(chǎn)一線，做到生產(chǎn)動態(tài)“盡收眼底”，改變了過去層層落實(shí)、逐級上報(bào)的運(yùn)行模式，是油田生產(chǎn)管理和運(yùn)行的革命性變革，為優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)、壓扁管理層級創(chuàng)造了條件。二是通過油井監(jiān)控、產(chǎn)能分析，對油田生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)施的遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控管理；通過油藏分析實(shí)現(xiàn)對油藏開發(fā)進(jìn)度的監(jiān)控，快速調(diào)整；使用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)動態(tài)優(yōu)化；利用協(xié)同工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)協(xié)作等運(yùn)行虛擬化、人員集約化的新型油田管理模式。4、“智能油田”在油田增儲上產(chǎn)、提高運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量等方面發(fā)揮重要作用世界實(shí)施“智能油田”最早的挪威國家石油公司，通過實(shí)施“智能油田”，提高了人員效率，油田的目標(biāo)采收率也從最初的50％提升到73％；該公司于2005年啟動“整合運(yùn)營項(xiàng)目”，通過跨學(xué)科、公司組織、地方協(xié)同合作，依靠實(shí)時數(shù)據(jù)和創(chuàng)新工作流程的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了更安全、更高效、更科學(xué)的決策，為整個挪威大陸架實(shí)現(xiàn)潛在效益達(dá)到400億美元，其中增加儲量及提高產(chǎn)量占70%，降低成本占30%。項(xiàng)目還對組織結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程不斷優(yōu)化，操作及管理人員無論在生產(chǎn)現(xiàn)場、辦公室或監(jiān)控中心，都能夠隨時隨地對業(yè)務(wù)狀況進(jìn)行整合管理。殼牌公司自行開發(fā)的“整個開發(fā)系統(tǒng)與井下復(fù)雜的油氣藏環(huán)境中的傳感器和控制閥相連接”，實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控的智能油田技術(shù)，包括智能井、先進(jìn)協(xié)作環(huán)境、整體油藏管理等子項(xiàng)目，保持油田生產(chǎn)的最佳狀態(tài)，最高采收率提高了3%～6%、開發(fā)成本降低了1～1.5美元/桶，油田開發(fā)方案設(shè)計(jì)時間降低75%，現(xiàn)有油田和新油田的產(chǎn)量可提高10%，新油田的采收率至少可提高5%，為公司帶來的整體收益高達(dá)50億美元。斯倫貝謝公司通過創(chuàng)建一體化的協(xié)同工作平臺和環(huán)境，在“信息充分共享、直觀展示，專家協(xié)同”基礎(chǔ)上，迅速做出智慧化決策和反映，實(shí)時指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)，有效推進(jìn)決策進(jìn)度和效率。實(shí)施效果測算表明，解決技術(shù)問題時間縮短了95%，工程修正時間縮短75%，每年節(jié)省費(fèi)用1.5億美元。國內(nèi)新疆油田通過智能化建設(shè)，已經(jīng)取得綜合成效。以陸梁、彩南油田為例，陸梁油田年產(chǎn)原油200萬噸以上，占新疆油田總產(chǎn)量的1/5，過去這樣的油田至少需要3000人，現(xiàn)在400人就能把油田管理得井然有序。國內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)和專家也對智能油田建設(shè)和推廣應(yīng)用效果做過研究分析。到“十二五”末，如果智能油田示范項(xiàng)目成果推廣到全國19個大型油氣田，每年將給石油行業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益接近1000億元。2003年世界著名的劍橋能源研究所(CERA)公布的一項(xiàng)最新研究成果指出了智能油田的發(fā)展前景；由多項(xiàng)新型數(shù)字化技術(shù)構(gòu)成的智能油田，將在未來5～10年內(nèi)使全球原油儲量增加1250×108桶，這將超過伊拉克現(xiàn)有原油儲量或拉丁美洲的原油總儲量，同時能夠提高油氣采收率2％～7％，降低舉升成本10％～25％，提高產(chǎn)量2％～4％。殼牌公司正在實(shí)施的“智能油田”計(jì)劃，將使其產(chǎn)量提高10％，采收率提高8％，操作成本降低20％，計(jì)劃與決策周期時間減少75％。【作者簡介】杜吉家，1985年畢業(yè)于山東工業(yè)大學(xué)，2009年獲武漢理工大學(xué)管理學(xué)院博士學(xué)位；現(xiàn)在中國石化勝利油田分公司經(jīng)濟(jì)開發(fā)研究院從事石油經(jīng)濟(jì)研究，經(jīng)濟(jì)研究首席專家；全國注冊咨詢工程師（投資）、信息分析師，高級經(jīng)濟(jì)師?；贑8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用\t"_b