智能油田的技术与实施探讨

李东旭

（大庆油田信息技术公司物联网分公司，黑龙江 大庆 163000）

随着我国科学技术不断发展及智能油田发展战略的实施，我国的多数油田都很有希望突破智能油田技术的瓶颈，不断提升国内油田信息建设水平。目前来看，我国多数的油田发展方向仍然是数字化油田建设，其主要的特征就是对油田在发展过程中加强了对数据的进一步挖掘和应用，深化了信息技术在油田的应用，加强了大数据、物联网等技术在油田的实际应用，最大程度降低了油田的生产运营成本。这种发展趋势也表示油田已经进入智能化建设的过程。

1 智能油田的概念及其特征

智能油田主要是指油田的勘探开发、油气开采配套、油田生产决策、数据信息等技术在油田的生产运营过程中实现了协同发展，这种发展也是油田的信息化发展的必然趋势。智能油田就是要实现油田生产作业过程用计算机以及相关的智能设备来代替人工脑力劳动。但是站在技术应用的角度来看，数字油田的建设实现了生产经营活动繁杂统计工作的自动化、标准化，这个过程是一个知识的应用过程，而智能油田则可以实现利用计算机以及相关的智能设备来代替人脑来进行分析和总结，在这个过程中智能设备实现了知识的创造以及共享。从我国目前的油田信息化发展水平以及实际的运营状况来看，智能油田的建设也必将是一项长期的工作，智能油田必然会随着人工智能技术的不断发展而逐步实现提升。

就目前的形式来看，智能油田正在逐步向着实现油田一体化、协同化、实时化、可视化、共享化等方向发展，也就是智能油田在目前主要的发展方向就是要实现油田业务开展的一体化、战略决策的协同化、生产管理的实时化、综合研究的可视化、数据信息的共享化。智能油田发展的主要特征就是实现油田的应用和服务职能，而智能油田建立的主要目标就是要在油田建立一种全新的工具、全新的技术，并在油田的生产、管理以及服务等全过程中实现对新工具、新技术的应用，逐步打造出油田新的生态系统。与此同时，还要有效利用新的管理理念，不断变革管理模式，在油田的生产作业过程中实现不同地域、不同学科、不同部门的协同发展，充分提升油田在决策阶段以及研究环节的质量，有效提升工作效率，逐步扭转油田的经济发展方式，促进油田从传统模式向现代新型油田的跨越式发展。

2 智能油田发展现状与研究趋势

2.1 智能油田的发展现状

西方一些发达国家的智能油田建设发展速度较快，智能油田的建设首先必须要求油田要建立起高水平、高质量、高效率的油藏管理与信息管理系统，这样才能对油田先进技术与生产开发方案的最优决策和指导。在上世纪的90年代末期，美国的贝克休斯、斯伦贝谢等几家大型的石油企业针对油田的井下测量以及井下控制的有效结合以及相关元器件的一体化集成等智能化完井技术的研发。而壳牌公司则认为智能油田能够实现的最近目标就是：（1）能有效为油田节省开发设计时间25%。（2）实现新型油田的转变后，能够实现油田提产10%。（3）智能油田的实施能够最少实现油田的采收率提升5%的目标。

智能油田必将会成为未来油气田生产作业技术以及生产运营管理实现智能化应用的主要发展趋势，在现代大数据、物联网、云计算以及人工智能技术不断进步的前提下，智能油田也必然会取得较大的成果。

2.2 智能油田研究的趋势

（1）热点研究。随着人们对智能油田研究的不断深入，有关智能油田研究的热点不断涌现，最终会形成智能油田研究的大型网络构架，从智能油田的研究历史来看，采收率提升、物联网、数字化油田建设、信息化油田建设、智能化油田建设等是智能油田研究的主要热点。而数字油田可以当成是智能油田研究的基础，并且关于数字油田的研究很受石油行业的重视，但是，数字油田已经逐渐淡出了油田研究重点的视线，而智能油田则成为了新的研究趋势。而在现代油田研究以及建设过程中物联网、大数据等技术受到了广泛的关注，相关的技术研究也在逐渐增加。我国关于智能油田的建设比较典型的是克拉玛依油田的建设，克拉玛依在智能油田的研究以及建设方面也处在了国内的领先地位。

（2）学科渗透性。智能油田设计的学科领域非常广泛，是集成了计算机技术、通信技术等多种学科的综合性技术，同时由智能油田衍生出了多个学科的交叉，最后在人工智能以及大数据等学科进行了深入的研究。

（3）应用研究。在2005年智能油田的概念开始流行，但是我国直到2010年才开始进行智能油田的有关研究，并进行了智能油田的规程编制工作，此时出现了一些关于智能油田的专著。就这些专著的研究内容以及其实际的发行量来看，我国对智能油田方面的发展秉持的态度是积极的，而且智能油田也已经实现在国内油田的局部得到应用，这对我国油田的挖潜增效起到了非常重要的作用。此外，我国长庆油田开展的关于油气藏的研究以及油田生产决策一体化信息平台的推广应用也成为了现代油田比较典型的智能油田发展案例，大庆油田针对油田的实际情况开展小型化精准智能更是国内智能油田发展的示范性案例。

3 智能油田技术发展与趋势

3.1 智能油田和智能钻采技术的应用与发展

（1）总体结构。智能井不仅实现了对油井生产作业情况的实时检测和控制，而且能实现将油田生产作业中海量的数据进行快速、精准的传输、储存、处理、决策等功能，这样就实现了将数据检测结果转化为具有时效性的行动。在油田企业的智能化发展过程中将勘探、地质、油藏、钻采等各个学科数据进行实时采集从而形成了油田集成化的数据网络，逐步形成基于互联网以及油田内部网络的数据共享以及信息综合的智能应用系统。

（2）技术基础。在进行油田复杂油气藏勘探开发的过程中，充分利用现代先进的计算机技术，会涉及到以下四项基础性技术：第一，基于计算机技术的协同工作方法。该技术能够实现油田生产作业的网上集体决策；该技术是由计算机技术、信息工程、系统工程以及心理学等多门学科交叉集成的全新技术领域；第二，数据仓库技术。数据仓库技术的应用是完成油田企业的管理人员、技术人员决策的主要支撑技术，数据仓库面对的对象主要是油田中一些实时变化的数据进行综合并完成决策的制定。第三，建立起与网络技术发展相适应的油气开采典型的作业模式以及软件操作系统。以往的油气开采作业模型建立往往只针对单井的具体问题，因此模型之间存在较高的独立性，这样在油田进行勘探开发的过程中很多模型不能实现很好的协同和连接。站在油田发展的全局角度来看，必须要建立其能够面向油田多个环节的智能化、集成化的模型与软件系统，这样才能实现资源的有效共享，提升油田资源的利用率。

（3）技术目标。要想实现油田勘探开发的全面发展，必须要在现代互联网模型的基础上，有效应用智能体的软件应用平台，逐步建立起油田的抽象化群体决策网络，并完成用专用的功能性对象组成的拥有共享空间、用户接口的感知模型。并以此为基础逐步建成油田的基于分布式计算机网络环境的集成化智能系统。

3.2 移动技术在智能油田体系中的应用

对于目前油田数字化建设来说，其具备了强大的信息化基础，而智能油田则将数字化更近一步，加入了智能化的元素。现代数字化油田的发展过程中主要是将油田各个生产运营环节的情况实现数字化，并在高效的数据通信模式下完成数据的有效采集，并将其传输到系统分布式的数字处理的节点中，或者传输到数字化油田的数据中心进行进一步的分析。而智能油田则更加倾向于在数字油田的基础上实现对数据的深层次挖掘和智能化的应用。从某种程度来讲，数字油田与智能油田并没有十分清晰的界限，而且完全可以将智能油田当成是数字油田深入发展的一种形态。

4 结语

综上所述，我国多数的油田已经进入了数字化油田的发展阶段，而且也正在向着智能油田的方向发展。智能油田的实现将为我国油田的的发展带来全面的感知以及自动化的控制模式，不仅能够实现对油田生产作业趋势的预测，而且还能实现对油田发展的进一步优化，在此基础上，我国油田必然会在国际石油市场上更具竞争力。在能源竞争日益激烈的时代，只有尽快完成智能油田的改革，才能在复杂的国际石油市场中占有一席之地。