浅析中国石油石化数字化油田建设的现状与发展方向

　　对于中国石油而言，推进信息化与工业化的相互渗透、相互融合，是建设综合性国际能源公司的必然选择，是提高生产经营管理水平、促进业务流程标准化和跨部门的业务优化、加强企业内部控制、提高决策质量和效率、实现科学发展的重要手段。建设综合性国际能源公司，必须以集团公司统一集成、先进实用的信息系统平台作为支撑。

　　总公司对信息化建设非常重视，大力投入，不但成立了总公司信息化技术工作领导小组，且每年年初召开一次中石油全系统的信息化技术工作座谈会。从集团公司内部环境来看，集团公司党组始终把信息化工作作为重要的议事日程，成立了信息化工作领导小组和信息管理部，理顺了管理体制，编制了统一的信息技术总体规划，加大了资金投入力度，使集团公司的信息化建设步入了新的历史发展阶段，不断朝着数字化油田建设方向迈进。

　　数字化油田建设已成为热点，中石油"十一五”信息技术规划如图1所示，今后若干年将投入100多亿元加强数字化油气田建设。数字油田已经成为石油企业信息化建设的战略目标，得到了全世界石油企业的广泛关注。

　　1企业信息化建设的3个阶段

　　从20世纪90年代开始，数据仓库（DW，DataWarehouse）和商业智能（BI，BusinessIntelligence）技术应运而生。商业智能（BI）和数据仓库（DW）技术可以帮助企业和政府机构不同层次的领导和管理人员，对业务处理系统积累的大量数据和信息加以整合，为管理者和决策人员提供综合的、全面的信息和灵活方便的分析手段，以实现对企业的整体和特定方面的监控，甚至进一步挖掘出蕴藏在数据和信息深处的规律和联系，使之转化为具有商业价值的知识，为业务发展服务。

　　企业与政府机构的信息化建设，大致都会经历以下3个阶段。

　　第一阶段，是部门级与基础信息化阶段。在这一阶段，机构内往往是一些需求最迫切的部门首先建立了管理信息系统，如财务系统、计算机辅助设计系统、电子数据交换系统等。

　　第二阶段，是企业级信息化阶段。这一阶段政府机构与企业往往已经拥有了几个分别建设的业务处理系统。机构期望从总体角度建设高度集中的或互相连接的综合业务管理系统，如MIS，MES，ERP，OA等。

　　第三阶段，是企业或政府机构的战略与决策信息化阶段。其目标是建立完整的综合电子商务或电子政务体系。此时企业或政府机构往往有比较完整的业务处理系统，但这些系统一般主要处理当前和近期的业务流程，使用者只是具体业务处理和执行人员。

　　在企业信息化过程中，如何理顺信息流程，并进一步有效地利用数据，从浩瀚的数据海洋中迅速找出对企业经营决策有价值的信息，已成为企业决策者越来越关心的问题。

　　2中国石油"十一五”信息化建设成就

　　"十一五”期间，中国石油ERP系统建设高歌猛进。短短5年间，ERP系统从无到有，从试点运行到覆盖所有业务领域，实现物流、信息流和资金流的三流合一，以及从分散向集中建设的历史性跨越。这是信息化建设的里程碑，是集团公司的战略性基础工程。

　　2008年，集团公司提出"三年基本建成ERP系统”的目标后，各单位将ERP系统建设作为信息化工作的有力抓手，将ERP建设一步步推进。截至2010年12月底，集团公司所有业务领域全部搭建大集中的ERP系统平台，炼油与化工、化工品销售、油品销售、天然气与管道、工程技术、工程建设、装备制造、科研及其他单位8个领域ERP系统全面建成应用（具体规划项目投资进度内容可参见图2），勘探与生产、海外勘探开发领域ERP基本建成，实施单位达到132个，上线单位121个，上线单位系统用户占计划用户总数的95%。其中，人力资源管理系统于2008年全面建成应用，为集团公司专业化管理和"三控制一规范”工作提供有力支持。"三年基本建成ERP系统”的目标如期实现。

　　5年里，中国石油没有走分散建设独立系统的弯路，直接建设全局性信息系统，实现了跨越式发展。如今，中国石油已搭建起大集中的ERP系统平台，整体提升信息系统建设质量。

　　根据"十一五”信息技术总体规划的工作安排，为全面完成信息技术总体规划所提出的各项任务，集团公司信息管理部组织领导实施了信息工作"三大工程”，坚持信息化"十字”工作方针、"六统一”原则。就是抓好集团公司信息技术基础设施、专业应用系统和综合管理应用系统"三大工程”建设，贯彻执行好信息化"十字”工作方针，即"统一、成熟、兼容、实用、高效”。建设和应用统一集成的信息系统，必须坚持"统一规划、统一标准、统一设计、统一投资、统一建设、统一管理”的原则。

　　5年里，中石油集团公司紧紧围绕"资源、市场、国际化”三大战略目标，加快中石油"十一五”信息技术总体规划实施步伐。集团公司以ERP为核心的整个信息化建设成果斐然，已有51个信息系统形成集团公司统一平台。集中统一的信息系统正打造着生产经营强大的"神经系统”。在国资委进行的中央企业信息化水平评价中，中国石油连续两年被评为A级，信息化水平处于央企前列。

　　3数字化油田的定义

　　随着技术的进步和应用的深入，数字油田的概念也处于不断的发展之中，因此，到目前为止，数字油田尚无一个确切的概念，就目前的应用而言，数字油田一般可以描述为：

　　数字油田是以油田为研究对象，以计算机和高速网络为载体，以空间坐标信息为参考，将油田生产和管理的多种数据进行高度融合，在建立油田生产和管理流程各种优化模型的基础上，利用仿真和虚拟等技术对数据进行多维可视化表达，实现横向上涵盖整个油田地域，纵向上油田从地面到地下的多层次信息定位，提高油田总体信息分析能力，以支持油田的勘探和开发等关键业务深入需要，从总体上辅助油田经营管理的决策分析，进一步挖掘各个环节潜在的价值，为油田企业的可持续发展创造良好信息支撑环境。

　　或者定义为："数字化油田”就是通过各种数据的集成，把实体的油田放到计算机里和网络上，整个油田可以通过计算机呈现出来。

　　数字油田的概念源于数字地球。1998年美国前副总统戈尔提出了数字地球的概念。数字油田实际上并不是"舶来”品，这一概念诞生在中国最大的油田——大庆油田。1999年末，大庆油田率先在全球范围内提出了数字油田的概念。全球第一个数字化大油田2008年12月已经在新疆克拉玛依诞生。

　　具体来说，数字化油田包括两层含义。

　　从广义角度看，数字油田是全面信息化的油田，即指以信息技术为手段全面实现油田实体和企业的数字化、网络化、智能化和可视化。

　　从狭义角度看，数字油田是一个以数字地球为技术导向，以油田实体为对象，以地理空间坐标为依据，具有多分辨率、海量数据和多种数据融合，可用多媒体和虚拟技术进行多维表达，具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化特征的技术系统，即一个以数字地球技术为主干，实现油田实体全面信息化的技术系统。

　　数字化油田在以下6个方面发挥了作用：

　　（1）掌握了油田所有实时生产信息，还能找到油田已经勘探开发的全部资源。

　　（2）实现了部门业务网上办公、打造成功"电子机关”。

　　（3）实现了井场基地数据共享、自动采集，以便实时决策。

　　（4）减少了科研人员收集整理资料的时间。

　　（5）提供了全方位的生产经营信息。

　　（6）实现了油田的可视化管理。

　　所谓的数字化油田就是建设一套超大型的SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition，数据采集与监视控制）系统。

　　4中国石油石化数字化油田技术实际运用

　　石油石化行业是我国信息化建设较早的行业之一，现阶段的重点就是加速推动"数字化油田”的建设，油田数字化不仅仅是技术、设备的数字化，更是管理的数字化。"数字化油田”充分利用自动控制技术、计算机网络技术、油藏管理技术、数据整合技术、数据共享与交换技术，结合油田地理环境和地质特点，集成、整合现有资源，创新技术和更新管理理念，提升工艺过程的监控水平、与生产管理过程智能化水平，建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理平台，借以实现"同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”，让行业数字化的作用充分发挥。

　　4.1大庆油田

　　2003年初，大庆油田公司调整了信息化建设领导小组。信息中心于2002年制订了《大庆油田有限责任公司2003-2005年信息化建设总体规划》，2003年初该规划在公司决策层获得通过，数字油田建设目标得到进一步明确。主要包括：

　　（1）大庆基础地理信息系统。

　　（2）大庆油田地面建设信息系统。

　　（3）大庆油田勘探数据库。

　　（4）大庆油田开发数据。

　　（5）油藏模拟。

　　4.2胜利油田

　　2000年原胜利油田将油气勘探开发主体部分重组改制成为中国石化胜利油田有限公司，存续部分为胜利石油管理局。目前，胜利油田已建成包括勘探、开发等在内的管理信息系统，具体如下：

　　（1）胜利油田勘探信息系统。

　　（2）胜利油田油气开发信息系统。

　　（3）胜利油田油气钻井信息系统。

　　（4）胜利油田地面建设信息系统。该系统由胜利油田与北京辉彪信息技术有限责任公司合作建设。

　　（5）其他。采油信息系统、物资供应信息系统、技术检测及标准化信息系统和综合管理信息系统。

　　4.3中原油田

　　（1）中原油田勘探开发图形管理系统。

　　（2）勘探开发可视化系统。

　　4.4大港油田

　　目前，大港油田基本实现了办公自动化，并由大港油田集团公司负责整个大港油田企业网络的管理和维护。

　　（1）大港油田生产日报系统。

　　（2）大港油田生产信息管理系统。

　　（3）钻井工程数据库应用系统。

　　（4）大港油田勘探开发数据库。

　　（5）大港油田QHSE体系管理网络系统。

　　（6）其他系统。①物资管理系统。②财务管理系统。③公文收发系统。

　　4.5克拉玛依油田

　　（1）新疆准噶尔盆地克拉玛依油田数字化油田概况。

　　（2）ERP难在统一部署。也在做ERP，但主要是做下游炼厂这一部分。

　　（3）安全大于天。为此，油田建立了一套应急救援指挥系统，形成了一个综合的安全管理系统。

　　此外，数字油田建设涉及经营管理、油田生产、科研等众多领域，应用需求较为复杂。

　　到目前为止，油田的系统平台上已经提供了70多套应用系统，服务于油田的生产、科研和管理各个领域。

　　4.6华北油田

　　在大量现场生产数据数字化基础上，运用分析诊断功能，进行智能调控，实现从单井到场站全过程关键生产参数的数据采集、处理分析和辅助决策。2008年采油工艺研究院研发的"华北油田数据采集与远程测控数字化技术”顺利通过鉴定。

　　4.7长庆油田

　　开发建设了数字化生产管理系统，主要以油、水两大系统为主线，结合生产岗位日常管理内容划分为12个系统，可以实时对油区道路进行管理，自动进行设备的自检。

　　4.8塔里木油田

　　在中石油信息管理部"六统一”原则下，原本已自行启动、实施的"数字化油田”建设项目经理部，随之取消，信息化建设融合到"中石油十一五信息规划”中。

　　随着我国"数字油田”建设的不断深入，信息化技术已经在推动油田持续稳定发展中发挥了巨大作用，为提升油田企业经济效益和核心竞争力作出了积极贡献。

　　5结束语

　　目前油气行业已经在宣传数字技术，并改变企业的管理和组织方式。与其他行业相比，石油行业传输数据的距离要远得多，虽然推行数字技术的表现比其他行业好许多，但在适应技术变化和商业需求方面还面临很多挑战。预计未来数字油田会朝着经营模式（商业智能）变革的方向发展。

　　另外，数字油田技术的前沿领域包括：四维和全波地震处理解释、地震和油藏模拟之间的转换、自动油气发现、闭环控制、管理软件开发。这些是未来数字油田技术突破的重点领域。

　　中国油田信息化还处在初级阶段，可能很多人认为有了PC，可以上网，有很多业务软件使用，信息化就实现了。其实不然，信息化的高级阶段应该是准确快速处理、查询、分析数据。当前，中国很多油田部门的普通业务系统还不够完善，更不要说建设数据仓库了。

　　油田期待以信息化的技术和方法来解决生产和管理中存在的问题或进一步提高生产和管理水平，信息化在当前和未来石油生产和管理中存在巨大的实际应用需求。数字油田的实现将大大提升油田生产、管理水平，为油田创造巨大的效益。