让油气田实现“智慧”开发

□ 本刊记者 马 玲

中原油田采油二厂技术人员正在濮213-21井准备安装信息化传输接收器。赵奕松 摄

未来，大数据将在以油藏为核心，在以提高开发水平为目标的智能油田建设中发挥更大作用，实现管理者决策智能化、生产过程智能化、油田开发智能化。

西北油田采油二厂四号联合站仅有13名员工，却承担着年处理原油260万吨的重任，是国内超稠油油气处理站用工人数最少的站。走进该站中控室，迎面的大屏幕上显示着油罐、泵房、消防所有设备的运行情况。这套自控系统由集散控制系统、监控和数据采集系统组成，能自动检测和控制设备运行，以及周边计转（量）站和所有井口自控参数的显示、报警和数据存储情况。

随着中国石化大力推进油气生产信息化建设，像这样“用最少的人干最多的活儿”的现象已不再是新鲜事。

实现油气生产系统数据实时采集和设备运行状态及时感知

2015年3月，中国石化召开油气生产信息化建设工作启动会，对油田板块几项重点信息化建设工程进行部署，作为油田板块基础信息化建设项目之一的“油气生产信息化建设”工程由此如火如荼展开。

油田生产信息化系统通过建立生产数据实时采集、及时感知系统，把整个油田“装”进了电脑。其信息管理平台PCS作为神经中枢，发挥着数据管理、分析和精准指挥的作用。

2016年，中国石化在胜利油田已有的信息平台基础上，通过对原有功能和系统架构的完善、提升，增加了气井管理、掺稀等功能模块，按照云部署模式成功地将PCS打造成一套适用于整个上游企业，满足分公司、采油气厂、管理区三级管理的生产指挥平台。

胜利油田是较早运用PCS的单位之一。近几年，他们不断完善PCS，通过实时把握生产细微变化，尝到了越来越多的甜头：抽油机平衡合格率、提液单耗、躺井率、机采效率等技术管理指标显著提升、单位生产成本、劳动生产率、人员优化率等经营管理指标明显好转。

“立刻赶往河106-21井现场加清蜡剂。”5月30日上午10时，胜利油田现河厂郝现采油管理区生产指挥中心主任高冠一通过生产指挥系统，给远在几公里外的河31采油站下达指令。高冠一面前的生产指挥系统的组合预警界面上一条“河106-21井发生结蜡”的报警信息正在闪烁，他做出判断的依据正来源于此。几乎同时，油井管控人员利用指挥系统上功图的巡检功能对该井进行连续跟踪。从发现问题到解决问题，不到1个小时。

“自2016年10月PCS1.0版本发布以来，我们前后升级了12个版本，2.0版本将于今年7月发布并在全系统推广。”胜利油田一名科研人员骄傲地说。

继西北油田之后，华东油气分公司率先对全部油水井完成了信息化改造，借助PCS满足了局、厂生产指挥中心基于实时数据的生产监控、单井生产动态和调度运行的信息化、科学化运行，生产效率大幅提高。所属泰州采油厂撤销原有的4个采油管理区，采油厂直接管理到班站，管理机构精简，人员也大幅精减，用工人数从710减至347。

截至2017年底，中国石化55个采油厂、237个采油管理区，除24个管理区因效益暂不建设外，绝大部分管理区目前已完成信息化改造，剩余部分管理区也将于明年上半年全部完成建设。

“开展油气生产信息化建设是总部的一项重大决策，虽然起步晚，但总部和企业各级领导都把信息化建设作为油气田管理的革命性举措和‘一把手工程’来抓，推进很快。按照‘老油田生产现场可视化、新建油气田自动化及高压气田、酸性气田和海上油气田智能化’的建设标准，目前生产现场信息化覆盖率已达60%以上，明年上半年将实现全覆盖（少数效益不达标的区块除外），为推进智能油田建设打下了良好基础。”中国石化油田事业部信息与科技管理处处长郭万松说。

以油藏为核心，集成现有信息和技术资源开展智能开发模式探索

江苏泰州姜堰区双烈村二十组向西700米，是华东油气分公司南华201井区。该井区投资规模虽然不算大，但意义却非同寻常，它是中国石化油田事业部精心挑选的油藏智能开发的试点。

目前，“油气生产信息化”建设更多聚焦在如何利用信息化手段对地面系统管理，很少涉及油藏管理。智能油田建设要紧密围绕油藏这个油田企业的核心资产，完成提高油藏开发水平和开发经济效益这个核心任务。

“开展智能油田建设，首先要厘清‘油田’的概念，这个‘油田’应该是地质意义上的油田，是指单一地质构造（或地层）因素控制下的、同一产油气面积内的油气藏总和。智能油田建设更多关注的是后端分析的智能化，而非强调前端操作的自动化。”郭万松说。

长期以来，中国石化油田开发各专业部门相互独立开展分析，缺乏有效的协调手段，油藏模型准确性不够、油藏模拟周期过长，难以起到及时指导开发的作用。油田事业部参考国际油公司智能油田方案，经过多方比较、反复衡量，选择华东油气分公司南华201井区作为试点开展智能开发模式探索。

他们通过建立油藏、井筒、集输系统一体化活的资产模型，将地面系统与油藏紧密联系在一起，在及时优化各系统运行的同时不断优化油藏模型，及时掌握油藏开发状态、及时调整开发方案，使得开发决策过程更加直观、科学，有效解决复杂条件下油藏开发及时优化的问题。

南华201井区智能开发项目采用的是“三步走”战略：一是数据调研整合、专业模型搭建、工作流设计；二是平台建设部署与专业模型持续迭代更新；三是实现协同高效一体化运营。

科研人员通过井筒—油藏—集输一体化模型耦合，打破了传统的专业壁垒，增加了油藏模拟的约束条件，能发现之前分专业独立研究方式下难以发现的问题；能用更精确、更高频率的实时数据来校正模型，更准确地认识油藏、预测油藏开发状态，提升油藏开发管理水平。

南华201井区智能开发项目通过一体化模型建设再造管理流程，实现智能分析、流程管控、实时决策同步运行，打破专业壁垒，推翻条块管理模式，资源信息共享，提高工作效率，提升整体开发水平。

“南华201井区智能开发项目以油田开发业务需求为导向，以油藏为核心，以提高油藏开发水平和开发效益为唯一目标，是将信息建设与油田业务紧密结合的重要实践。”郭万松说。

7月，南华201智能开发项目将进入生产模型、油藏模型、经营模型等数据的耦合模拟阶段。试点成功，将为其他油田智能开发提供可复制的模式。

华东油气分公司泰州采油厂技术员用手机查看生产数据。沈志军 摄

大数据技术的应用是未来智能油田的重要路径

“智能油田建设有两条路径，一是建立‘一体化活的资产模型’，即对井筒、地面管网、油藏、经济评价等环节全面建模并实现耦合运行，通过实时模拟、不断优化，增加油藏模拟的约束条件，使油藏模型无限逼近真实。但现在看来这种方法工作量太大，推行起来并不容易。大数据方法的出现为我们打开了用另一种眼光看世界的窗口，运用大数据技术可以脱离物理概念，用纯数据模型进行设备运行状态和油藏分析预测，这应该是可行的，我们一直在进行这方面的讨论。”郭万松说。

油气生产信息化建立了采油气生产实时数据采集系统，充分运用大数据技术开展数据资源挖掘、把海量数据转化为有价值的信息，是开展智能油田建设过程中必须重视的一条路径，这项技术的突破有望为智能化油田建设提供更加切实可行的支撑。

近年来，中国石化各油气田企业都将“两化”融合作为深化改革、转型发展、提质增效的重要举措，将IT技术和油田传统业务深度融合，探索应用大数据技术以提升勘探开发智能化水平。

中国石化油田勘探开发业务协同平台（EPBP）解决了数据实时在线采集、数据共享的问题。到今年底，所有油田企业将完成推广。

勘探开发云中心（EPCC）实现了专业软件资源的集中建设、共享应用。可支撑油田板块规模化、精细化的综合研究，以及高端新技术的快速工业化应用，为智能油田建设提供专业软件应用保障。

郭万松表示，智能油田是信息技术发展的必然结果，是信息化发展的高级阶段，其建设有长期性和艰巨性。未来，大数据将在以油藏为核心，以提高开发水平（产量、采收率、生产效率、经济效益）为目标的智能油田建设中发挥更大作用，实现管理者决策智能化、生产过程智能化、油田开发智能化。