数字油田

数字油田的定义

中文名称：数字油田英文名称：Digital Oilfield,Digital Oil Field,DOF定义：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。数字油田概念起源于中国，于1999年由大庆油田王权等人首次提出。

数字油田的数字油田应用效果

数字油田是油田企业生产、科研、管理和决策的综合基础信息平台。它将对油田的各级信息化建设起着统领和导向的作用。数字油田已经表现出广阔的应用前景（参见图7）：第一，可实现跨地域协同工作，紧密连接生产经营的各个环节。油田一般远离城市，资源和设施分散于边远的戈壁、沙漠、草原或海上，许多油田或探区是在人迹罕至的地区。决策和管理层难以感性地了解油田的自然环境、地质、工程、建设、交通的真实情况。数字油田可以将油田的复杂性整体客观地展示给管理者，有利于及时掌握情况、客观分析问题和正确决策。在“数字油田”的支持下还可以在勘探、施工、建设的各个阶段提前对工程进行合理的规划，使许多部署方案、开发方案在选址、选线、运行环节上更合理，降低风险，提高经济效益。第二，可快速获得企业外部环境信息的支持。借助数字地球技术还可以获得油田信息以外的基础信息，如地籍、气象、水文、天然地震、植被和其他矿产等与空间系统有关的信息，有助于油田区域内的的管理、建设、环境保护和自然灾难的预防。第三，可实现油田业务与技术的整合。数字油田以地理空间信息为基本平台，油田的各种空间实体被自然地组织在一起，将彻底打破油田各专业信息平台横向分割的局面。久久不能实施一体化大平台，一直是油田信息建设的老大难问题。数字油田的建设将可能迅速地形成集勘探—开发—工程—集输为一体的油田信息系统。第四，可实现数据集成，改善用户界面。获取信息并编制井筒柱状图和地质—地震剖面图是油田地质的基础工作。数字油田可以迅速地集合占地质数据库资源量80%有深度属性的信息：地质、试油、地球物理、地球化学、钻井工程和生产测井等数据，并以柱状图和剖面图的方式灵活地组合展现。地质数据库的基础应用平台将摆脱菜单窗体的束缚，在数字油田系统中充分展示它丰富的资源，成为油田地质人员辅助研究和制图工具。第五，可建立虚拟的数字地质模型，实现油藏描述的可视化和互动性。第六，可实现油田状态自动监测。在数字油田支持下的油田自动监控系统，可以将油井生产信息与地质信息叠加在三维空间模型上，为油田开发的优化决策提供直观、动态的信息，实现控制注水、稳定产量、均衡生产、提高采收率的目标。第七，可实现地面建设全面信息化。在数字油田系统上可以方便地集合设备管网密集的矿区信息、几万公里的油气长输管线和配套的几万座原油储罐信息，建立起“数字矿区”、“数字油气储运”等系统，形成数字规划、管理、安全监测、设计制图的能力。在城市化程度很高的油田居民区，数字油田可以包含“数字城市”的内容：房地产、物业、地籍、交通、电子商务等。第八，可带动信息化建设本身发展，并形成良性循环。数字油田系统具有对油气勘探、开发区范围内的任何一个地方进行研究的能力，也包括对信息资源建设的指导和监督。数字油田通过不同专业信息的叠加，可以直观地了解到信息的完善区、缺陷区和空白区，据此制定和实施信息建设的完善工作，使油田企业的信息逐步集合为统一、完整、透明、可用的资源平台。第九，可促进资源整合，大大增强企业竞争力。数字油田技术将改造现有的公司模式，使之更趋合理、更加高效。数字油田将帮助油田企业有效地调度各类资源，形成最佳配置。数字油田还将大幅度提高公司人力资源的整体素质，使人和企业达到高度融合，最大限度地发挥人的主动性和创造性，并为公司创造更大的利润。数字油田的发展前景十分广阔，可描述的内容很多，难以全部阐明。这里只能挑选容易理解、效果肯定的几个方面列举出来。 数字油田或数字化油气公司是国内外油气公司信息化建设共同追求的远景目标，但它的实现不可能是一蹴而就的。国内外大油气公司的信息化建设都是在教训中成长着，经历了从拒绝到接受、从无序到有序、从局部到整体、从战术到战略的过程，是一个阶段、一个阶段地走过来的，而且也走过很多弯路，也有很多教训。同时，信息技术的应用伴随着企业管理的变革是不断地变化的。一个企业要最大限度发挥信息技术的作用，顺利地实现企业业务流程的再造，至少要经历四个过程：一是重组企业的生产经营管理活动，为企业引进信息技术搭建良好的管理环境；二是构建信息技术体系结构，为信息技术应用建立良好的框架；三是将信息系统的功能与整个企业组织的生产经营管理活动整合起来；四是信息技术促进企业自身的进步，完成企业再造。因此，企业的信息化是一个渐进的、学习的过程，我们只有尊重自然规律，客观地评价和认识我们企业信息化建设的水平和阶段，采取切实可行的具有前瞻性的策略，积极稳妥地推进信息技术在企业中的应用，决不能贪大求洋，更不能停滞不前。今天，我们已经进入了信息化建设的一个新阶段，即将完成数字油田的初步建设任务，但很多新的问题已经摆在我们的面前，需要我们逐个解决好。因此，我们必须做好充分的准备，把基础工作做扎实。数字油田的战略研究就是其中的一项重要任务。

渤海油田地质资料信息化建设的实践与思考

韦俊荣 张兴霞 陈青(中海油渤海石油管理局)摘要 随着油田信息技术应用的逐步深化，企业地质资料信息化的要求在传统地质资料信息化的基础上，进一步延伸到地质工作资料源头、业务流转过程、资料综合利用全领域的企业数据治理，实现从传统实体档案管理、地质样品管理、电子文件管理上升到企业数据管理的更高水平。本文结合渤海油田地质资料信息化实践，阐述了油田地质资料信息化建设的总体思路、发展历程及取得成果，对其他领域的地质资料信息化建设实践具有一定的借鉴意义。关键词 地质资料 信息化 数据资源1 概述中海油渤海油田油气产量从21世纪初不足1000×104t 跨越到2010年的3000×104t，2015年将实现3500×104t，2020年计划上产到4000×104t。随着油气田勘探、开发数量的日渐增加，馆藏地质资料中成果地质档案已达30余万件，岩心7289m，岩屑59.8万包，原油样品6.2×104L，且每年正以数以万计的速度快速增长。同时，随着数字油田技术的不断发展，人们在地质资料利用的细粒度、结构化、服务模式方面产生了更高的需求，这给油田地质资料管理带来了前所未有的挑战。为此，渤海油田近6年来针对地质资料管理业务中存在的客观问题和应用需求，以及结合国土资源部“地质资料信息服务集群化产业化”的要求，在中海油勘探部及信息管理部的领导下，以国土资源部《地质资料管理条例》精神为指导，开展了不同层次、多种形式的信息化工作，特别是通过多个专题项目的实施，地质资料信息化建设得到了空前的快速发展。不仅在地质资料数据资源建设和应用综合管理平台建设上取得了丰硕的成果，而且在地质资料的管理方法、技术手段、体系建设上也有了很大的提高，扎实推进了地质资料信息服务集群化产业化工作，使地质资料信息的应有价值得到进一步发挥，更好地实现了地质资料信息服务于企业和社会的功能。2 渤海油田地质资料信息化建设2.1 总体目标渤海油田地质资料信息化建设工作以“资料信息服务集群化产业化”为原则，全面提高地质资料数字化信息化程度，不仅满足企业和社会对各类地质资料集中目录检索、全文检索的利用需求，而且要全面提升地质档案信息化管理的整体水平，实现地质资料管理从传统实体管理上升到企业数据治理的更高水平，持续满足后续数据专业应用需求，为实现地质资料专业数据集中管理、文档一体化管理、数据资源整合挖掘和数据共享利用奠定坚实基础，从而为渤海油田科研生产、经营管理等提供更有效的服务，在真正意义上实现档案管理工作为企业经济效益最大化服务。2.2 信息化建设情况根据油田地质资料信息化建设的总体目标，渤海油田地质资料信息化建设主要完成了数据资源建设、应用系统平台建设以及地质资料信息化技术研究等工作。2.2.1 地质资料资源建设渤海油田地质资料资源建设是为地质资料管理应用平台提供非结构化数据、结构化数据以及元数据。渤海油田通过地质资料资源建设基础工作大幅度提高了地质资料数字化信息化程度。目前油田地质资料数字化程度已达到97%，为地质资料深度综合开发利用和数据共享打下了坚实的基础。同时，在地质资料资源建设过程中，渤海油田档案管理部门还开展了地质资料信息化标准规范体系研究，建立了支撑地质资料信息化建设的规范制度体系。2.2.2 应用系统平台建设渤海油田在开展地质资料资源建设的基础上，开发了“地质资料管理应用平台”，涉及“数字文档中心”、“地质档案综合管理系统”、“油田专业数据库系统”等子系统。通过地质资料管理和应用平台的建设，不仅实现了多源头地质资料数据标准、格式规范化管理，同时实现了地质资料数据的多层次应用和系统间的互联互通与信息共享。2.2.3 地质资料信息化技术研究和应用为了更好地推进地质资料资源建设和系统平台建设的工作，渤海油田还加强了地质资料信息化技术研究，内容主要包括地质档案数字化、地质样品数字化、石油地质专业数据管理三大领域的研究，在开发实体档案数字化、智能化管理的同时，研究地质资料专业数据管理、石油数据模型、库体结构、非结构化文档分类、存储及元数据管理标准等。随着这些方面信息技术的积累和提升，不仅拓宽了渤海油田地质资料深度综合开发和利用的广度，而且延伸了地质资料信息服务的深度。2.3 信息化实施历程2.3.1 第一阶段(2009～2011年)自2008年底开始，在渤海油田统一部署下，开展了以“资料电子化”、“勘探成果资源建设”、“开发生产井资源建设”3个专题为核心的信息化资源建设工作。项目实施以馆藏历史资料电子化扫描、文本OCR识别、文档规范化整理为基础，开展地震、钻井、录井、测井、测试、分析实验、油气生产各专业资料的结构化数据采集、规范化整理工作。2.3.2 第二阶段(2012～2013年)自2011年底开始，在前期数据资源建设的基础上，渤海油田开展了以资源管理、利用为目的的“数字文档中心”、“勘探成果数据与资料数据系统”、“开发生产信息系统”等专题平台建设和后续新增资料的资源建设工作。项目实施以油田个人工作文档、公司电子文件、档案资料3 级综合管理体系建设为核心，面向油田勘探、开发、生产各业务领域，开展地质资料移交、接收、整理、著录、编目、管理、利用、汇交全过程信息化平台建设工作。2.3.3 第三阶段(2013～2014年)针对渤海油田实物地质资料管理的信息化工作，渤海油田档案管理部门重点开展了馆藏设施建设、数字化专用设备试制等工作，特别是岩心岩屑高分辨率岩心岩屑影像采集设备的成功研制，有力推动岩心岩屑影像高分辨率数字化采集工作的开展，满足了用户远程观样、远程取心等需求，进一步拓展了地质资料信息服务产业链。3 取得的成果3.1 原始与成果地质资料管理及信息化渤海油田大规模的资源建设工作历时3年多，投入了大量的人力、物力和财力，累计处理馆藏历史资料合计923万页(折合A4大小)，其中完成图件163万页、报告760万页及相关资料的结构化数据采集等工作。通过多年的信息化建设，地质资料档案管理具备了良好的基础设施、先进的技术手段，更是培养了一支业务精、素质高的专业化队伍。目前馆藏资料电子化程度已达97%以上，不仅可以满足不同层次资料细粒度、结构化利用需求，而且在项目实施过程中，渤海油田还建立了中海油地质资料数字化相关技术规范，标准延伸到了文本识别、数据校对、成果组织环节，切实填补了中海油相关企业标准的空白，并开发了自主版权的地质资料电子化加工管理系统平台，全面实现了地质资料数据加工的流程化、标准化。3.2 实物样品地质资料管理及信息化目前渤海油田岩心、岩屑等样品数字化已达90%的水平，通过地质资料管理和应用平台。不但实现了对地质样品基础数据、图像数据、专业报告、鉴定数据以及业务流程的综合管理，而且更实现了对地质样品全生命周期的动态跟踪，并主导编写了中海油《岩心壁心岩屑图像采集技术规范》。3.3 实物档案数字化设备研制围绕落实国土资源部《推进地质资料信息服务集群化产业化工作方案》(国土资发〔2010〕113号)精神，创新地质资料信息服务新模式，渤海油田研发了一套高分辨率岩心岩屑实物影像采集设备，设备集岩心、岩屑、壁心等多种样品白光、荧光高分辨率扫描和显微扫描功能于一体，很好地实现了设备系统自检、激光自动测距、自动采集控制、自动几何校正、自动图像拼接、自动切割、自动命名、自动存储的全过程自动化采集。尤其特有的定点高分辨率实时显像技术，为专业技术人员提供了远程岩心岩屑观样和相关技术研究的信息服务新模式，并整体提高了渤海油田实物档案信息化水平和档案服务能力。该技术研究获得了新型实用专利2项，软件著作权3项。3.4 地质资料数据集成应用渤海油田通过“数字文档中心”、“地质档案综合管理系统”、“油田专业数据库系统”形成了系统化、多层次的地质资料管理与应用，不仅拓宽了地质资料数据利用深度和广度，同时通过渤海油田“地质资料管理应用平台”与国土资源部的“石油天然气地质资料委托管理系统”、“全国地质资料汇交监管平台”、“油气钻井数据库”有效对接，实现了数据互通和共享，进一步做实做强了委托保管工作。4 总结与思考4.1 渤海油田地质资料信息化建设存在的问题1)由于历史原因、技术能力限制、机构变动等众多因素，渤海油田油气地质资料保管部门掌握的资料和数据，还没有达到理想的完整和准确，特别是当前油田地质资料的生产者、管理者、保管者、利用者、监管者被分割在不同管理体系下，条块分割，给地质资料管理和协调工作带来了较大的挑战。2)渤海油田油气地质资料信息化专业队伍建设、信息化标准建设需要进一步加强和完善，这样才能与渤海油田快速发展保持一致，从而更好地为油田勘探开发提供优质服务。3)当前地质资料数据资源的分布式存储，多系统、多平台、多头管理部门，给地质资料的统一、规范化管理带来了巨大挑战。更为重要的是，渤海油田内部还缺乏一个长效工作机制，以确保地质资料从产生到最终归档所经历跨专业、跨部门、跨系统的漫长流程中，能够得到全面、可靠、有效的控制。4.2 渤海油田地质资料信息化建设的思考1)渤海油田通过地质资料信息化建设实践，深刻认识到油田地质资料信息化必须加强资料源头管理，建立健全资料产生部门、业务管理部门、档案管理部门的归档制度及规范流程体系，把现场地质资料收集与现场地质监督岗位考核相关联，并且责任落实到人，以确保地质资料归集的全、准性。同时，还要利用油田数字文档中心系统平台，以便对油气地质资料流转过程涉及的部门人员进行专业资料收集与归档培训，使他们明确资料的收集范围、归档时间及归档标准，并与年度考核指标相关联，从而推动油气地质资料文档一体化管理。2)随着渤海油田的快速发展，需要进一步加强地质资料管理的技术研究工作，提升软实力。在专题平台建设过程中，我们深刻地认识到地质资料的多层次利用需求。我们对 POSC(Petrotechnical Open Standards Consortium)、PPDM(Public Petroleum Data Model Association)等标准石油数据模型、ISO的OAIS(开放档案信息系统)参考模型、油气勘探开发一体化计算平台进行了深入研究，为未来地质资料数据的深层应用和信息综合服务打下了基础。3)对地质资料实物样品管理利用的再认识。实物地质资料是中海油企业巨资投入获得的宝贵财富。样品具有原始性、唯一性、不可再生性和易毁性，又具有可重复利用，并包含丰富的地质信息。因此，为其建立电子副本，利用数字化技术开展相关的样品处理、保管保护、分析利用则具有非常重要的积极意义。通过前期的科研工作，我们掌握了岩心岩屑高分辨率、高清晰的图像采集技术，实现了实物样品及其相关成果资料、原始资料的集成关联，为企业、社会科研人员提供了方便、快捷的资料利用途径，也为未来利用图像模式识别技术开展荧光面积统计、含油产状鉴定、孔洞裂缝定量统计、粒度分析等深化应用和集成服务奠定了坚实基础。5 工作拓展及前景展望5.1 工作拓展为了提高勘探、开发、实验、综合研究各业务系统地质资料源头数据管理水平，围绕渤海油田地质资料信息化业务，必须建立起一套与企业发展模式相适应的规范和保障机制，以确保今后所有地质工作中形成的文档数据，能在各环节按照相应的业务流程、操作规范及时、有效地被地质资料管理者所捕获。尤其重点需要加强从各业务系统到油田电子文件系统的资料归集和自动推送研究，强化电子文件系统对地质资料归集业务的主通道作用，从而实现电子文件系统到地质档案系统的文档一体化管理，最终达到整个油田全领域地质资料完整性、及时性的管理。5.2 前景展望渤海油田地质资料管理将继续以数字化档案管理为核心，以信息技术为基础，以国土资源部《推进地质资料信息服务集群化产业化工作方案》(国土资发〔2010〕113号)文件为指导，坚持统一部署、分步实施的原则，最终将建设成业务系统、电子文件系统、地质档案系统3层体系架构模型，实现地质资料档案实体管理与专业数据管理高度融合，从传统的实体保护保管为主，转向数字化在线检索、自动推送为主，并且提供目录与内容、实体与电子、文档与数据多层次细粒度的信息化管理模式，最大限度地发挥地质资料在油气勘探、开发、科研、生产和决策中的重要作用，更有效地服务于企业和社会。6 结语当今时代，知识创新已经成为社会进步的主要推动力，信息技术的发展和计算机网络的普及也为实现油气地质档案信息资源的知识集成提供了重要的技术手段。渤海油田地质资料信息化建设工作正方兴未艾。当我们孜孜以求、卓有成效地加快地质资料信息化建设时，地质档案资料管理整体水平与综合效益这棵大树就会结出丰硕的果实，为渤海油田地质档案工作的创新发展开辟更为广阔的天地，进而为渤海油田生产和管理发挥其应有的价值和作用。参考文献[1]杨中营.构建档案数字化地方标准体系[J].中国档案，2014(3).[2]蔡盈芳.企业档案信息的知识管理研究[J].档案学研究，2014(2).[3]牛力，韩小汀.云计算环境下的档案信息资源整合与服务模式研究[J].档案学研究，2013(5).[4]李向群，穆雷.中央企业档案信息平台一体化建设的现状分析[J].中国档案，2013(12).[5]程妍妍，王静婷.数字档案馆采集功能的标准化研究[J].档案学研究，2013(6).