云计算技术在油气田生产中的应用

高虹艳,王纪顺

(西南油气田分公司 通信与信息技术中心 重庆总站,重庆 400000)

0 引言

油气田生产过程中,生产运行安全保障及效率都是当前的重要问题。随着科学技术的迅速发展,油气田生产建设受到社会的高度重视,加快和推进信息化油气田平台建设是更有效地提高油气田生产系统及相关信息系统数据处理能力,在整个油气田生产运行过程中实现全方位动态实时调度和综合管理,有力推动油气田生产的安全、利益保障等。将云计算技术作为现代油气田系统发展的核心技术,充分有效地保护和利用这一技术至关重要。

1 云计算技术概述

云计算技术系统是基于下一代互联网基础设施的又一新的大规模数据处理支持系统,以高性能网络信息存储、分布式网络集成计算系统等核心技术为基础,广泛地应用于社会主要领域。在云计算技术的应用环境中,用户只要事先获得云数据中心的互联网数据存储提取应用程序许可,就可以随时轻松地从数据库中提取存储所需的基本信息,不需要重新设置大而复杂的云数据存储收集系统和存储计算应用程序系统,节省了大量宝贵的云数据空间,减少了云资源的消耗。

2 云计算技术的开发

云计算技术是基于互联网相关服务的添加、使用和提供模式,用户通过网络获得包括计算机硬件、软件和操作平台等在内的所有资源。提供资源的网络称为云,云系统包含无限数量的资源,用户根据需求可以随时获取适当的资源,将资源从云下载到客户终端,通过计算机分布式计算完成最佳资源配置,用户不需要完全了解云计算系统的实现方法。为了满足云数据存储的各种使用目的和云存储功能,可以根据特定功能要求选择适合系统的云存储计算功能。

2.1 提供云计算技术信息支持的云服务

将云计算技术信息服务信息的内容和实现两种形式分别实现为云计算技术服务内容。服务内容信息实现的云服务不能在供应商终端和云内容用户终端之间进行相互内容分离。作为云用户终端,不再需要拥有的云IT资产终端时可以获取或使用云计算技术信息的云服务。

2.2 支持数据平台之间的互联访问

云计算技术以基于Web的计算模式为基础,利用各种互联网终端获取各种类型的互联网数据资源,并相应生成一系列适当的网络访问标准。用户通常可以选择不同级别的计算机客户端(例如台式计算机、手机端等设备),进行基于云的计算数据平台之间的互联访问。

2.3 即时交换数据信息资源

云计算技术产品具有共享和处理分析功能,可以即时交换强大的数据信息资源,不同应用程序之间的信息资源供应商客户内部和企业用户与外部之间的基础数据已经完全自动交换,可以实时共享企业各种基础数据资源应用程序之间的资源。这种分布式云计算环境体系结构框架中,供应商可以获得的分布式计算服务器资源分配比例通常具有显著的虚拟服务多样化特征。不同层的虚拟服务用户之间可以根据不同的情况和不同层的虚拟服务资源分配模式,自动获得符合相应比例的虚拟服务器资源,包括服务器的存储、内存、虚拟服务器资源比例分配等。同时,虚拟服务器用户之间的服务资源比例动态调整和分配方案等其他方面也经常提供相对强大的策略灵活性,能随时灵活地进行静态和相对动态调整。但是,用户通常无法准确判断资源的最准确位置。

2.4 定制云使用管理需求

云计算技术平台具有极高的可扩展性,可以充分利用云服务功能,满足不同程度的用户定制云使用管理需求。从最终用户需求的角度来看,在整个云计算环境中,几乎可以获得无限数量的云资源,对这些资源服务的具体购买规模和服务形式几乎没有限制。用户可以随时随地根据自己的特定使用需求购买适当级别的云服务资源。此外,云计算技术产品有助于满足定制用户提出的服务定制和要求,定制用户需要支付定制服务和费用,以确定定制服务使用的服务类型和应用程序内容。能够满足特定组用户提供的服务定制应用程序要求。

3 云计算体系结构

云计算技术的实现使用虚拟“云”作为操作空间,其中包含大量网络信息和服务,使用户能够通过终端登录并完成服务器扩展。在“云”空间中形成虚拟计算平台,利用该平台的计算和存储功能完成用户的资源分配。油田在统一规划、统一建设、统一投资的前提下,先建成了基础设施云计算中心,可以实现油田的共享,然后将共享资源集中,在基础设施云的基础上,逐渐建立油藏应用云以及桌面云,从而为油田企业的桌面办公提供服务。云计算技术体系结构,设备管理为云计算平台的硬件设备提供管理和告警功能,主要包括:系统管理员在日常的维护工作中查询各物理设备性能情况,并对应用服务器的CPU使用率、内存使用率、硬盘使用率、网络接口使用率、存储设备的空间使用率、IO情况等关键指标进行监控。

(1)云客户端门户是用户进入云空间的系统门户,功能界面的主要任务是提供给云用户系统云计算技术产品的系统应用程序功能界面。这个应用程序界面功能与用户本地系统工作的桌面系统应用程序的功能界面相匹配,用户可以通过系统注册、登录、服务系统等多种桌面系统功能同时进入云空间,获得所需的内容。

(2)云服务云目录用户首次注册、登录云空间服务器或使用服务后,可根据满足用户不同服务级别要求的云服务支付标准要求或用户自身其他服务相关属性要求,自动分配该用户自身相应服务级别下的云权限。可以获取云服务云目录,满足云用户的云服务使用权限要求。一旦生成了该服务云目录,云用户只要能够在云客户端上完成这些功能的配置和操作设置,就可以直接进行云扩展和使用或自动退出云。

(3)管理服务工具。每个用户注册适当数量的管理服务资源目录表时,首先要使用资源管理服务工具系统对所有用户请求的系统登录、授权服务等权限操作资源进行分类。用户应根据业务要求,自动选择适当级别的授权资源运营和权限服务,提出相关申请。系统可以根据相关用户提供的服务请求,合理调动用户和企业分配服务资源,使企业满足分配条件的权限资源交付及时与所有用户相匹配。系统还可以相应地完成服务资源数据的智能回收整理和资源优化配置。

(4)资源监控。可以对整个云计算系统运行的实时资源和使用变化进行全面的实时跟踪监督检查和分析控制。此外,根据实时监控实施过程中可能发现的例外或情况,及时采取各种调整措施,确保运营资源管理的高度同步和高度平衡,使各用户系统能够安全、顺利地利用各种资源支持和服务。

(5)虚拟服务器集群。通常是在移动互联网环境中自动处理用户发送的访问请求,同时完成该服务器的各种数据采集计算、存储分析等辅助服务。完成用户终端的各种数据自动上传查询和上传下载服务。根据大象用户的特定系统要求,调动适当级别的优化资源,满足大象用户资源的实际使用管理要求,同时发送资源配置和优化服务请求,确保整个系统稳定运行。

4 油气田开发现状

油气田企业主要是通过企业技术人员进行实际油气勘探和生产过程运营管理,而经济管理和经营战略决策活动中涉及的企业各种业务信息,主要通过计算机技术对各种基础数据资料进行收集、处理和分析,从而进行计算模拟的工作。油气田系统管理软件平台的广泛应用,最终使生产部门能够在生产工作中全面理解和利用企业内外的技术信息,这有助于实现系统的高效信息利用。为了使油气田管理能够真正发挥充分、准确的作用,将现有的油气田特性规律与实际资源状况结合起来,积极进行制度体系建设变得非常重要。当前,在推进油气田行业现代化生产技术管理创新中,管理方式的科学运用,主要应以实现和提高现代化油气田质量管理和生产管理工作的运行效率为主,降低一线工作单位的管理人员劳动强度,进一步巩固当前现代化油气田质量安全和技术工作保障机制为主要目的,其内容主要在于通过创新生产管理系统推进改革创新。

5 云计算在油气田生产中的应用

5.1 监测油气田生产系统和收集相关数据

作为地下油气开采过程的一部分,生产和设备系统的运行及效率直接关系到项目开采经营的顺利开展程度和经营效果,因此,进一步加强油田生产和设备的安全运行和监测与管理至关重要。但是,在实际油气生产开采工作过程中,生产设备系统仍处于连续运行状态,实际上正在确定数据动态较高的主要特征,使得管理者很难通过简单的运营经验直接判断各装备系统运营的效率和数据状态等。

5.2 数据融合云计算技术的应用

信息集成收集能力是未来油气田数字化建设过程和生产发展模式中解决的关键数据问题,对地质数据、生产数据收集等关键数据尤为重要。数据采集融合利用云计算技术平台,在大型气田信息化生产模式中广泛运用,可以更有效地整合所有离散数据资源,有助于提高收集和利用大数据信息的效率。数据深度融合和云计算技术研究已经在中国油气田石化生产中起到了非常重要的运用开发价值,但到目前为止,在实际的数据融合运用实践中仍会存在一定的技术困难。由于无法综合利用各种多源数据和庞大的多维信息,研究在计算的准确性和信息可靠性水平等诸多方面仍存在一定理论上的缺陷。从总体发展趋势来看,在各种数据的横向分析中实现深度融合和深度融合分析也是未来持续发展的另一个重要的方向。

5.3 云计算技术系统

云计算技术系统是目前在众多中国大型数字油气田和石油生产开发企业建设项目中广泛使用的主要功能之一,其目的是利用油田企业成员之间现有的基于互联网的资源平台,充分促进信息数据的相互共享服务,降低现有石油资源开发整合油气开采项目企业建设投入和建设维护成本,促进现有信息技术资源集中利用的优势和技术优势特征资源的整合更加集中。首先,云计算技术未来将成为中国大型油气田规模地质和开采过程研究实践的重要地质基础数据信息平台支持。今后,如果在整个大型油气田中,在大规模综合勘探过程和油气田开发过程实践应用中,可以通过互联网对部分井址条件进行初步探索,收集的基本地质数据资料可用于与对现有地质网络平台数据资源进行研究所需的基本地质气体数据资料进行充分比较。这意味着,基本资料可以更快、更准确地估计和分析油气各组成区块的地质条件,也可用于建立区域油田地质综合油气勘探开发资料信息标准,降低了区域资源的开发和勘探利用成本,大大提高了油气综合勘探利用和合理开发勘探效率。其次,云计算技术将继续为今后油气田勘探开发和数量存储应用提供有力的支持。云计算技术系统根据各地油气单位的实际投资需求,通过及时提供的相应技术服务,使全国其他各单位用户能够快速整合和利用各种数据资源。国内各地区单位单独投资,可以有效避免建设数据库项目所需的大量重复数据建设投资,将对显著降低全国油气田生产成本起到重要作用。云计算技术在油气田的安全生产及关键数据信息管理和安全应用的改进中发挥着重要作用,云信息存储将有助于今后在更大意义上提高数据信息安全。在大规模利用云计算技术的前提下,油气田云平台系统可以更快、更高效地对石油企业进行各种业务动态管理任务,企业依靠物理主机和虚拟云服务器构建资源数据自动收集存储和资源分配的综合油气田云平台,大大提高油气田资源的动态分配和合理性,有助于促进中国油气田企业的发展。

5.4 使用数据通信技术

数据通信技术不仅在高速数据信息传输技术中有很大的利用和优势,还能快速满足各种大数据信息的传输速度和数据处理质量要求,在我国油气田勘探生产系统中也发挥着重要的利用价值。通过无线数据通信技术直接传输远程数据信息,可以在远程数据采集和交换设备过程中使用GPRS无线数据通信技术对远程控制采集终端信号进行数字化处理。将现场收集的大量数据迅速整合到现场控制中心,为今后油气田技术开发提供更强的基础和保障。

6 结语

天然气田勘探生产是为了满足现代社会激增的潜在能源需求,受到全世界的进一步关注。为此,技术人员需要深刻理解和熟练地掌握这种创新技术,结合我国自身的特点——油气田的实际工作情况,综合开发和运用新型节能技术。在油田中运用云计算技术,建立云计算中心,使得油田在节约基础设施建设的基础上,大大地提高了工作和生产的效率,保障了数据的安全,更重要的是加快了油田信息化建设的脚步,为实现数字油田打下了坚实的基础。随着云计算技术的不断发展,相信云计算技术在智能化油田中的应用前景更加广泛。