数字油田:计算机里的油田革命
来源:新疆石油报    作者:刘红艳     2008-07-01 15:08:26
  数字图书、数字电视、数字校园、数字企业、数字油田、数字城市、数字社会、数字经济、数字地球……

  仿佛是在一夜之间,“数字”充斥了我们的整个生活。而在广袤的准噶尔盆地,在新中国成立后开发的第一个大油田——克拉玛依油田,一场声势浩大、规模空前、跨越时空的数字革命却早已悄然到来。

  点击鼠标,油田概况一览无余  

  在古尔班通古特沙漠的腹部,井架巍巍,钻机隆隆,钻杆正向5000多米的地层深处挺进。钻进速度、压力、泥浆比重、泥浆温度……仅10秒钟后,这些工程参数便被传达到了百十公里外的新疆油田公司总部;

  在准噶尔盆地广阔无垠的戈壁上,埋在地下的输油管道的某处发生了泄露,位于昌吉市的油气储运公司调度室立即就会获取这个信息。随即,巡线人员迅速动身前往该泄露点抢修;

  陆梁某井区的一口重点井出油了。这口井压力多大?温度多少?油气比和含水分别是多少?不需要发传真,不需要打电话,只需坐在办公室里,点击鼠标便可以知道这些实时数据……

  在信息技术日益发展的今天,上述这些事情只要通过卫星传输系统和计算机终端便可以轻松实现。

  如果我们把一座油田比作一个住宅小区,这个小区处于什么位置,其周边环境如何?小区的楼房有几层高、是什么颜色、什么形状、墙体多厚、楼道有多宽?都可以在电脑上像放电影一样,真实地进行三维模拟再现。

  如果你还想在小区里找到李大爷家,甚至想看看李大爷家的电视机是何品牌,老人家当天穿的什么衣服,吃的什么饭,只要通过地理信息系统,不断点击鼠标,就可以找到最后的答案。

  在准噶尔盆地13万平方公里的主要油气勘探开发区域里,一座油田、一个井区、一口油井、一个井口、一座阀池、一条管道……所有的油田地面设施,无论是实物图形,还是具体参数,或者是历史资料,都可以通过办公电脑里的应用系统逼真而完全地呈现出来。甚至,你还可以像剥洋葱一样,对油田某一设备进行层层解剖。选定一条管线,它的管壁多厚、直径多大、哪一年建成投运的、输送能力是多少……只要进入相应的计算机操作系统界面,输入授权密码,这些信息就可以轻松获得。

  但这还只是狭义概念的“数字油田”。

  新疆油田公司数据中心主任曾颖说:“仅仅呈现还不够,还要在计算机里进行分析、研究、管理,并为研究人员、决策层提供研究和决策依据。”因此,数字油田通俗地讲,就是现实中的油田在计算机中的反映和再现,在计算机上实现研究和管理。

  克拉玛依油田已在2005年就初步建成了数字油田,大踏步地走在了全国同类油田的前列,这在国外油田也很少见。

  2006年,新疆油田公司获得了集团公司信息化工作先进单位称号,同时被评选为当年度的中国10个信息产业信息化建设优秀单位之一,成为迄今为止股份公司惟一获此殊荣的单位。

  中国科学院地理所所长刘纪远对此曾给予高度评价。他说,克拉玛依油田地处交通不发达的西部偏远地区,但在信息化建设过程中,通过应用高技术解决了高水平人才缺乏的问题,使信息化建设在全国各行业中处于先进水平,在油田生产中也得到了很好的应用,其中的经验和成果值得借鉴。  

  三大法宝,成就油田数字革命  

  成功者为什么是地处偏远的克拉玛依油田,而不是沿海内地的其他油田?

  “靠的就是决策层超前的意识、一把手的大力支持,以及参与信息化建设的建设者们的执著钻研和无私奉献这三大‘法宝’。”曾颖说。

  新疆油田公司在2000年成立之初,就高度重视信息化工作,并提出将信息化作为公司的主营业务,要求“要像抓勘探、开发工作一样抓信息化工作”。但同时,他们也意识到:数字油田的建设是一项庞大的系统工程,必须有正确的认识和科学的方法。

  “十五”期间,油田公司制定了“统一规划、统一标准、统一平台、统一管理”的信息化建设原则,实施了信息化建设“三步走”工程。第一步是“档案资料桌面化”,即基础数据进入数据库,在计算机上可方便地查到;第二步是“业务工作桌面化”,即实现数据资源共享,报表、公文处理等在计算机上完成;第三步是“油田桌面化”,就是利用遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、虚拟现实等先进的信息技术,把物理的油田放在计算机上进行研究和管理。

  信息化工作历来被认为是“一把手工程”,只有领导高度重视才能取得成功。新疆油田公司的领导一直高度重视信息化工作,对信息化工作给予全力支持,这是克拉玛依油田信息化工作取得丰硕成果的重要经验,也是“十一五”期间实现数字油田建设目标的重要保证。

  其实,在油田信息化的过程中,“一把手”不仅仅是支持,更是信息系统建设的规划、设计者和直接使用者,这不仅为信息化发展指明了方向,同时也为如何实施制定了策略。

  在公司2004年信息化工作会议上,陈新发总经理提出,新疆油田公司信息化的战略目标就是建设数字油田。这一年,《新疆油田公司“十一五”信息化工作规划》出台,为数字油田的建设提供了纲领性的指导文件。

  2005年9月,新疆油田公司成立了数据中心,负责信息化基础设施数据、信息标准、信息安全、应用系统等业务的管理和技术支持。而此前一直负责克拉玛依油田信息化建设的信息化领导小组结束其历史使命,由此,新疆油田公司也形成了一种全新的信息化工作体制。

  2006年1月,陈新发总经理在当年度的信息化工作会议上又高屋建瓴地提出,把“十一五”期间的数字油田建设划分为五个主题。即2006年是“数据正常化”,2007年是系统集成化,2008年是生产自动化,2009年是决策智能化,2010年是全面建成数字油田。这五个阶段是系统而渐进的,必须脚踏实地,一步一步地去完成。

  此外,从2002年开始,新疆油田公司每年投入的信息化建设的费用达数千万元,有力地保证了信息化发展的需求。

  目前,新疆油田公司已形成了一支约四五百人的信息化人才队伍。为了油田信息化建设的顺利实施和网络系统的正常运行,他们以高度的责任感和使命感默默无闻地奉献着。    

  回首来路,成功不是一蹴而就

  尽管有着“一把手”的大力支持,但具体到实际工作当中,困难也是相当的多。

  石油企业被称为“油老大”。这不仅因为它是一个“高投入、高产出、人数多、地盘广”的大型企业,也是一个“多学科、多专业、多行业”协同工作的高技术企业。

  而作为全国“油老四”,新疆油田公司要把克拉玛依油田这个“庞然大物”装到计算机里,并进行研究和管理,决不是件容易的事,没有正确的认识和科学的方法是难以成功的。

  “克拉玛依数字油田建设是一项涉及面广、体系庞大的系统工程,涉及到基础设施、软件开发、数据建设、标准制定以及管理体系等五个方面,必须系统地规划与建设才能走上一条良性发展的轨道。所以,它的成功也自然不可能是一蹴而就的事,而是经历了一个漫长而复杂的过程。”曾颖颇有感触地说。

  早在上世纪八十年代中后期,克拉玛依油田的信息建设工作就已经起步了,一些单机、单岗位的小型数据库开始建立。

  当时的克拉玛依油田已经经过了近四十年的勘探开发,不可避免地出现了一些问题,如勘探难度加大、老区开采成本高、油田分布广且战线长、人才资源紧张等,加快发展的担子进一步加重。

  用什么办法可以解决这些困难?当时的领导高瞻远瞩地想到了使用“信息化”这件武器。

  1993年,克拉玛依油田进入了开展信息化建设初级阶段。

  “没有数据,网络、硬件、系统只能是摆设,信息化自然也无从谈起!所以,我们第一步就是采集、整理勘探开发过程中的所有历史数据。”曾颖说。

  当时,克拉玛依油田经过了近四十年的开发建设,形成了大量的历史资料和数据资源,要想把这些数据进行整理本身就不容易。况且,这些不同时期形成的历史数据还存在着质量不统一,采集标准不一致等问题。所以,各二级单位都投入了大量的人力和物力。用曾颖的话说,“那是一场规模空前、声势浩大的人民战争。”

  当时还遇到了一个阻力,就是人们意识的不到位。

  “这项工作投入大,周期长,工作繁杂,短期内又看不到成效,也没有成熟的经验可以借鉴,所以很多人在心理上不能接受,工作也自然被动。”数据中心副总工程师李中泉说,初期工作开展尤为困难。

  李中泉说,信息化工作本身是没有现成的路可以走的。2002年以前,信息化项目都由各业务处室根据自身发展的需要,抽调本系统的相关人员组成项目组,开展各自业务领域的数据库建设和应用系统开发。如勘探数据库项目组由勘探处负责,开发数据库项目组则由开发处负责。随着信息化的进一步发展,各业务领域独自建设的数据库和应用系统形成了“信息孤岛”,信息在更大范围、更高层面的共享成为油田信息化健康发展的瓶颈。

  克拉玛依油田数字化建设面临着严峻的考验。

  思路一通,数字化驶上快车道

  2001年,陈新发任油田公司副总经理,主管信息化工作。在一次工作会议上,他明确提出了“勘探开发数据必须实施一体化”的工作思路。

  这一思路的提出,让克拉玛依油田数字化建设驶上了一条快车道。

  “我们首先对勘探开发数据标准进行一体化设计,也就是主要对钻井、录井、试油、测井、地质试验等几大专业数据库的逻辑结构、数据规范值进行了一体化设计。”李中泉说,建设数字油田是一项系统而庞杂的工作,而做标准更难。

  什么是标准?要把实体油田放进计算机里,不是随便撂进去就完事了。为了方便查找和利用,怎么使这些“内容”在计算机里摆放更有秩序、有规律、逻辑结构更严密,这就需要标准来规范。

  勘探开发数据一体化的标准涉及网络、软件、专业数据和信息安全几方面内容。一般而言,网络、软件和信息安全都可以引用行业标准,但是专业数据标准则没有现成的蓝本。

  当时集团公司有一个专业数据标准,但是却不能满足克拉玛依油田的生产需要,怎么办?

  李中泉说,主管领导真的很有魄力,他们从整个油田现实需要和今后的发展需要出发,没有局限在集团公司的标准上,而是本着“有什么数据就采集什么数据”的原则,对原集团公司的勘探开发标准进行了大量的扩充和完善。

  方向明确了,然而在标准体系建立的过程中,李中泉他们遇到了很多的困难。

  实施勘探开发一体化,势必要对原先收集、整理的数据进行重新整合。数据信息是数字化油田建设工作的基石,现在居然要打破原有的基石,而新的模式又没有现成的,更何况当时已经成形的勘探数据标准还成为了股份公司通用的标准。所以,很多人不理解,也不支持。

  “当时国内一些油田的信息化建设进程也正是在这个结点或流产、或夭折的。记得那时召开信息生产例会,我们讲得最多的就是为什么要再组合数据。”李中泉还说到了另一个难题。那就是从事信息行业标准制定的人不懂专业,搞专业的人又不太清楚信息行业,所以每一项专业数据标准在最终确定时,无不经历了反反复复、磕磕碰碰的过程。  

  五大成果,装扮数字化新油田  

  2003年,克拉玛依油田勘探开发一体化标准体系经过了“十月怀胎”般的艰辛,终于诞生了。这个标准体系包括五大类68个子类,数据项41000多个,覆盖油田生产、科研、管理、决策的各个领域。

  “统一的数据标准是实现油田信息共享的基础,规范制度是信息建设与应用走向正常化的保证,同时,也解决了总部、油田、专业公司不同层面对标准的需求问题。”如今,李中泉在说到自己一手制定的标准时,感到十分欣慰。

  2002年,新疆油田公司建立了完整的数据管理体系,地理信息数据建设也随之全面展开。特别是通过实施一体化信息战略,新疆油田公司在股份公司率先实现了勘探、开发数据的一体化整合,率先实现了油田生产和经营管理主要数据的正常化管理。直到现在,这项工作也依然没有停止,因为新产生的数据还要不断地被加载进数据库,实现了油田生产数据全部入库。

  油田历史基础数据资源以完整的时间序列、空间序列和业务序列,以其丰富性和准确性,成为克拉玛依油田最宝贵的财富之一,也理所当然地走在全国企业信息化建设工作的前列。

  通过十几年的努力,克拉玛依油田还建立了高速、稳定、安全、可管理、覆盖全油田的网络环境,以及防病毒、防黑客、防灾难的信息安全系统,为信息系统运行和应用创造了高效、稳定、可靠的基础环境。

  此外,在三个信息平台基础上开发的68套应用系统全部投入使用。

  经过14年持续不断的建设,克拉玛依油田还建立了一体化的油田信息化运行管理体系。

  这一体系是克拉玛依油田独创的,它的建立标志着克拉玛依油田信息化建设已经纳入正常的生产管理序列。网络管理体系、应用软件体系、专业数据管理体系、标准规范体系和信息化管理运行体系,看着这五大体系从下而上有序排列成金字塔的图形,曾颖露出了喜悦的神情。当这些成果被认可和运用,他知道,这些年来的努力没有白费。

  如今,数字油田建设的五大成果在油田生产的六个方面得到了充分应用。

  一是利用油田业务专业信息管理系统掌握所有生产信息,通过全油田统一的地理信息系统可以找到油田的全部资源。

  二是根据机关各部门业务流程和应用需求开发定制的部门业务应用系统,实现了网上办公、“电子机关”。

  三是实现了井场基地数据共享,自动采集,实时决策。以前半月甚至数月才能获得的完整的现场数据,现在一天或者几秒钟即可获得,大大加快了研究进程和决策速度,缩短了钻井周期。

  四是为专业解释软件提供了“粮食”,减少了科研人员收集整理资料的时间。以前,做一张准噶尔盆地成果图一个人要用2个月的时间,现在一个人半天即可完成。重要的是信息化把研究人员从收集资料和整理资料中解放出来,提高了科研的速度和质量。

  五是提供了全方位的生产经营信息,辅助决策。

  六是初步实现油田可视化管理。

  如果说1993年至2000年是克拉玛依油田信息化建设的起步阶段,那么2002年以后,数字油田建设则实现了质的飞跃。

  从2002年实现档案资料桌面化,2003年实现业务工作桌面化,2005年实现新疆油田桌面化,2006年,勘探开发协同工作环境正式投用,到2007年实现系统集成化,所有这些都为建设数字油田奠定了坚实的“物质”基础。可以说,新疆油田公司数字油田建设的每一步都走得很踏实。

  有了这些积淀,克拉玛依油田将全面建成数字油田的目标指日可待。 

版权所有:克拉玛依网  Copyright © 2008 www.kelamayi.com.cn All Rights Reserved.