油气田企业数字化业务管理研究

史乃彬

（中国石油大港油田公司信息中心，天津 300280）

1 背景

国家层面，深入学习领会习近平总书记关于推动数字经济和实体经济融合发展的重要指示精神，将数字化转型作为改造提升传统动能、培育发展新动能的重要手段，加快推动国有企业组织创新、技术创新、融合创新、跨界创新，深入推进数字化转型工作，促进质量变革、效率变革、动力变革，提升产业基础能力和产业链现代化水平，培育具有全球竞争力的世界一流企业，加快构建高质量发展新格局。

企业层面，油气田企业数字化进程正在全面加速推进，油气田企业基本完成数字化建设工作，启动智能化发展建设。

随着数字化、智能化建设快速推进，油气田企业的业务管理流程将发生实质性变化和转型［1］。

2 油气田企业业务管理及数字化现状

2.1 上游企业信息化

从20 世纪80 年代开始，历经30 多年的建设，上游信息化建成了一系列涵盖勘探开发各业务点的统建及自建应用系统，初步形成了从作业区、采油气厂、油气田公司到总公司的信息化支撑体系，在勘探与生产业务中充分应用，取得了一定的应用效果：①实现了对勘探开发研究项目的数据服务和应用支持，保证了数据的及时性、准确性、完整性和一致性，有效提升了综合研究和勘探业务管理的效率和水平；②提高了油气水生产数据的及时和准确性，提升了油气水井运行效率；③提高了油气生产管理和决策水平，系统已经成为不同层级的生产管理、科研人员的日常工作平台；④提供了采油气与地面工程业务的生产应用及决策支持；⑤提高了油气生产运行效率，综合数据分析更加全面，提高了油气生产管理和决策水平；⑥建立了上游生产运行管理统一的应用系统，使油气田的应用和总部的应用有机衔接起来；⑦实现了各油气田分公司的远程协同工作，搭建了统一的决策支持平台；⑧搭建了集成平台，实现了数据集成、业务集成、界面集成、用户访问集成，提升了投资计划与项目、物资、设备、财务、销售管理等模块的功能。

“十三五”期间，在“两统一、一通用”目标引领下，石油企业勘探开发信息化建设逐步走向集成、共享阶段，实现了上游业务“一个湖、一个平台、一系列业务应用”的建设，搭建了上游业务统一技术平台，完成了统一门户建设，部分应用已初步完成云化集成应用，支持业务协同、智能化创新、专业软件共享、应用集成、敏捷开发，服务油气勘探、开发生产、协同研究、经营管理及安全环保等业务应用。

2.2 国际石油企业典型案例

2.2.1 埃克森美孚勘探开发科研协同平台

运用科研平台集成共享专业软件、数据分析软件、专业知识等要素，提高多专业跨单位协同研发效率，利用人工智能、大数据分析、分子模拟等数字工具，助力新产品研发、提高科研成功率，利用物联网等与生产现场保持互联，跟踪应用成果。

2.2.2 康菲石油数字化油田全生命周期管理

通过多维度因素指标模型和海量科研数据进行融合，针对不同开发情况进行反复调整和优化，对勘探、油藏开发、井网部署做出科学决策，实现在较低成本的情况下最大程度提高油田投资收益率，并通过大数据对老龄化油气田进行分析和评估，尽可能延长其寿命，同时制订出油田弃置与战略退出计划方案［2］。

3 油气田企业数字化业务管理存在的问题与需求

随着油气田企业持续开发建设，油气勘探工作任务越来越重，对数字化需求越来越高，现有信息系统已无法满足油气勘探业务需求，主要体现在以下方面。

（1）油气勘探数据利用水平需要提升，并扩展数据采集管理范围。为此，需要建立油气勘探数据治理体系，提升数据集成共享水平，打通数据资源集成共享通道，提升数据质量和数据服务能力，为油气勘探实时监控、智能分析、效益评价奠定基础。

（2）油气勘探智能化应用水平需要提升。油气勘探研究总体上是单兵作战、缺乏共享，智能应用屈指可数，需要建立油气勘探智能协同能力，实现勘探开发协同研究、方案设计智能辅助、效益智能评价等功能，全面满足主营业务智能研究、提质增效需求。

（3）油气勘探生产实时决策水平需要提升。需要建立油气勘探远程监控指挥能力，通过物联网技术，搭建井场作业数据库，实现对重点井井场作业的远程监控、实时跟踪，结合井场监控摄像，全方位对井场作业进行安全监管与决策分析，提升井场作业管控水平［3］。

（4）油气开发业务涉及专业多、环节多，需要构建全生命周期的开发生产数据管理系统，实现各环节数据的无缝衔接及应用，提升各环节数据、成果共享水平，逐步将依靠人工统计、分析、构建的模式向自动化方向转变。

（5）油气开发作为智能化应用的关键环节之一，当前可视化、自动化、智能化程度还相对较低，需要大力开展智能化应用建设，包括辅助方案编制自动化，油藏开发实时预警、报警，措施自动优选，井下运行实时掌控，油藏、井筒、管网一体化智能决策等，全面推进自主感知、自主学习、自主决策、自主操控的智能化应用建设。

4 油气田企业数字化业务管理措施

以经济效益为中心，打造“决策支撑体系、经济运行体系、绩效考核体系、效益评价体系”四位一体的管理体系，建立生产经营一体化管理模式，开展信息系统集成应用，促进经营决策更加科学、经济运行更加合理、效益评价更加完善、绩效考核更加公正，使经营管理步入“无效变有效、有效变高效、高效再提效”的良性循环，进一步提升整体运转效率和经济效益。

4.1 优化科研管理模式

通过新型科研生产协作机制建设，打破传统单兵作战、人工分析等单兵作战模式，转变为高效协同、实时监控、智能决策的多学科智能协同模式。

在油气勘探综合研究方面，强化协同研究环境建设，打通地震地质、地质工程等跨学科通道，实现勘探开发多学科高效协同。借助油气生产物联网、人工智能等技术，支持井场作业实时监控、跟踪分析、决策指挥、压裂效果评价等智能应用，实现井场作业前后方实时监控、远程协同。利用数字孪生、认知计算等人工智能技术加强成果共享应用与挖掘，构建智能推荐模型，实现勘探部署方案智能推荐的油气勘探智能决策。

4.2 优化生产运行模式

通过完善新型生产运行优化机制，从整体出发整合所有的数据及关键指标，实现基于全局的实时优化，同时构建覆盖全部业务的智能决策指挥体系，实现基于流程的全业务管理、全链条穿透，提高决策及指令传递效率，实现智能、高效决策指挥。

实现生产参数、关键工艺的全过程、全流程远程集中监控及可视化预报警，同时辅助无人机进行管网巡检，智能机器人进行站内自动巡检。结合油藏动态分析，依据流体变化、井网重构、井筒工艺、地面简化优化等实际情况，基于全域全要素一体化分析，实现能耗、效率等各项关键指标的高效控制，实现地面生产全过程管理［4］。

4.3 优化安全环保模式

在管理模式提升方面，应用大数据及人工智能技术，形成以风险预控管理为核心、以控制人的不安全行为为重点、以切断事故发生的因果链为手段、以持续改进为运行模式的管理体系。创新站库安全风险预警和管控管理模式，实现站库安全管理模式从“被动应对”转变为“事前预防”。

在安全管理水平提升方面，利用信息化手段，自下而上汇集各层级的变更信息，从而形成变更信息共享数据库，利用HSE 文本识别模型抽取设备、人员、作业场所等实体，构建变更知识图谱，变更作业人员通过输入当前变更作业关键词，系统自动为其推荐类似变更信息包括风险情况及图文信息，为变更风险的辨识提供依据。

4.4 优化经营管理决策模式

在经营管理业务方面，运用一体化管理思想，突出质量效益目标导向，打破生产经营运行壁垒，构建决策支撑模型化、运行管理高效化、效益评价全面化、考核激励精准化“四位一体”的管理模式，将互相联系的生产经营活动融合形成一个有机整体，实现生产经营各项资源高效配置、各个环节无缝衔接，着力推动各业务单元形成良性循环，达到控制投资、降低成本、提高效率、提升企业价值的目的［5］。同时运用大数据、知识图谱、数据模型等技术和方法，以效益为导向透视生产经营各环节的问题和潜力，开展全业务链的专项分析，依托指标体系实现管理报告、对标比标分析、风险预警分析、绩效考核等，从决策层、管理层、业务层3 个层面建立全方位分析体系，支撑公司经营管理智能决策。

在办公业务方面，利用业务流程建模技术，构建可视化办公流程管理平台，实现组织机构、业务流程、管理节点与业务应用系统同步更新，确保系统与业务融合一致，构建起业务流程再造和管控新模式。开展业务流程简化优化调研，梳理分析业务流程、业务活动，结合业务岗位、工作职责，提炼共性需求，横向贯通日常办公业务流程，实现纵向到底、横向到边的办公业务全覆盖，实现办公无纸化覆盖率100%。同时，利用移动应用和系统集成技术，全面构建起高效敏捷的掌上办公模式，“一点触发，全局联动”，不受时间地点局限，满足远程办公、现场作业的实际需要。

通过以上举措的实施，油气田企业数字化业务能力大幅加强，通过创新管理模式提升效能、效率、效益，为石油企业数字化转型智能化发展提供可复制、可推广的模板。