数字新疆油田的建设实践

        1955年10月，新疆准噶尔盆地发现中国第一个大油田―克拉玛依油田，50年来，在准噶尔盆地内又相继开发建设了百口泉、彩南、石西、陆梁、呼图壁等20多个油气田，累计探明油气地质储量17.69亿吨和688亿立方米。2002年，新疆油田原油年产量突破1000万吨，成为中国西部第一个千万吨大油田，2007年原油产量达到1217万吨，天然气产量达到29亿立方米，实现连续27年油气产量持续增长。
        经过几十年的勘探开发历程，新疆油田的勘探开发对象已转变为低幅度构造油藏、岩性油藏、低渗透油藏等，地表地理环境和地下地质条件越来越复杂，勘探开发的难度越来越大，因此必需大力推进信息技术的应用，以信息化来提升油气勘探开发的水平和效益。正所谓“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化。”
数字油田是信息化发展的必然产物，是油田业务与信息技术的高度融合。其最终表现形式，就是完全应用计算机来研究和管理油田实体。以往的技术主要作用于物质资源，是体力劳动的延伸。近年来迅猛发展的信息技术主要作用于信息资源，为获取、存储、传递和处理信息提供了先进的设备和手段，劳动过程由手工操作转向人工智能控制，体现为智力的延伸，从而更为深刻地影响着人类社会的发展。 
        2001年，新疆油田公司提出建设数字油田的目标，制定了“统一规划、统一标准、集中管理、数据共享、边建边用、以用促建”的原则，将信息化工作提高到与勘探开发主营业务同样的重视程度。“十五”期间，实施了以“档案资料桌面化、业务工作桌面化、新疆油田桌面化”为主题的信息化建设工程，为数字新疆油田的建设与发展奠定了坚实的基础，所取得的主要成果和经验简要归纳如下：

一、数据是数字油田建设的基础
         花费巨额投入获得的数据是油田赖以持续发展的宝贵资产，应用数据库技术集中统一管理数据是数字油田建设的基本要求。为做好数据建设、管理、维护、以及数据安全等工作，新疆油田公司设立了数据中心专职负责此项业务。
数据建设的重点工作是数据正常化和历史数据入库。
        数据正常化是指在生产、科研、管理过程中新产生的数据，由数据源相应岗位作为正常业务工作，按照规定的时间、格式和质量要求加载进入数据库。数据正常化是数字油田建设的关键，只有数据入库及时、质量可靠，才能保证各项业务工作的正常应用。决不能允许将新产生的数据变为历史性的纸介质文档资料。
        2000年以来，新疆油田公司下大力气抓了数据正常化工作，制订了相关数据结构标准和数据传输加载规范，建立了包括数据源质量监督、数据中心质量监控和考核、用户反馈在内的数据质量监管体系，制约着数据采集、录入、传输、加载、维护的全过程，保证了数据正常化入库的全准率。 
        上世纪90年代，新疆油田开始组织将几十年积累下来的纸介质历史数据录入数据库，“十五”期间加大了这一工作力度。至2006年底，历史数据入库率达到95％以上。
目前进入数据库的数据量约30TB，主要包括：
1.井数据：2900口探井、28000口开发生产井的钻井、录井、测井、试油、分析化验、生产测试、井下作业、生产动态等；
2.地震勘探数据：二维测线5300条，长度149770千米；三维150块，面积43000平方千米；
3.与地理座标相关的大地测量数据和地面工程数据：覆盖准噶尔盆地13万平方千米的1：25万比例尺基础地理数据、1：5万比例尺卫星遥感数据；覆盖5000平方千米油气生产区的1：2000比例尺航空遥测数据；油气管网和生产站库数据等；
4.管理类综合数据：人力资源、财务、资产、设备、HSE、市场管理、公文、规划、方案、设计等。

二、应用是数字油田建设的目的
        数据入库的目的是为了业务应用，而业务应用必需借助应用软件系统。因此要达到应用的目的，首先必需进行应用软件系统的建设。
        经过“十五”期间上级的投入和自身的努力，新疆油田公司建立了较为完善的应用软件体系，主要由3部分组成：
1.上级推广的应用系统：信息门户系统、财务管理系统、资产管理系统、合同管理系统、科技项目管理平台、电子邮件系统、防病毒系统等；
2.根据新疆油田生产实际自主研发的应用系统：主要包括勘探生产管理系统、开发生产管理系统、采油厂生产管理系统、油气储运管理系统、化验分析管理系统、以及综合性的新疆油田生产指挥系统和地理信息系统等；
这些系统是在“统一标准、统一平台、统一认证、数据共享”的思想指导下统一组织研发而成，实现了新疆油田公司范围内的一体化共享应用，其中勘探生产管理系统已在中国石油所属油气田推广应用；
3.专业应用软件系统：这类系统主要为购入和引进，用于勘探开发地质研究、油藏评价、远景规划和工程设计等方面。
        在应用软件系统建设过程中，新疆油田公司始终把应用放在第一位，通过多种措施将系统的应用覆盖到业务工作的方方面面，在应用中不断提高和完善。目前公司信息门户已成为进入应用系统的统一认证入口，绝大部分业务都通过各类应用软件系统来完成，15000多名员工每人都享有一个电子邮件帐户，工作效率大为提高。
        在传统方式下，科研人员收集整理数据占60%以上的项目工作时间，数据和成果为个人管理，难以共享应用。2005年以来，公司开展了勘探开发研究协同工作环境建设，将相关硬件、网络和数据资源有机地整合为一体，实现了多学科互动，团队协同研究，数据和成果共享，将科研人员从收集整理数据的烦琐工作中解放出来，极大地提高了科研工作的效率和成果质量，从而加快了准噶尔盆地油气勘探的步伐。

三、信息基础设施是数字油田建设的保障
        经过“十五”期间的持续投入，新疆油田公司已具备了较为完善的信息基础设施，保障了数字油田建设的实施。
         目前公司拥有各类计算机设备7000多台，接近于每2名员工拥有一台。在科研领域，配备了200多台专业应用工作站，引入33节点、288节点、664节点高性能PC Cluster系统各一套，用于油藏数值模拟和地震资料处理等，使科研水平得到大幅度提升。
        在网络建设方面，利用新疆石油管理局通讯公司环绕准噶尔盆地的通信光缆资源，建立了公司机关与12个二级单位之间100M∕1000M带宽的高速光纤传输网，确保了数据的远程传输、应用和异地备份。中国石油新疆区域数据中心即依托于新疆油田公司网络中心良好的基础条件而建立，吐哈油田、乌鲁木齐石化、独山子石化、克拉玛依石化、新疆销售公司、中国石油运输公司、新疆石油管理局、西部管道公司等单位的计算机网络汇接于此，再统一接入中国石油广域网。

四、生产自动化是数字油田建设的重要内容
        数字油田的建设要求实现油气生产全过程计算机监控、分析和关键指标自动预警，因此生产自动化建设就是数字油田建设的必然组成，也是实现油田高效开发、降低消耗、安全生产、提高效益和管理水平的必由之路。
       1994年，位于古尔班通古特沙漠中的彩南油田生产自动化系统建成投用，实现百万吨产能百人管理的目标，标志着新疆油田的生产自动化水平达到国内领先。此后，在准噶尔盆地中又相继建设了北三台、石西、陆梁、盆五等高度自动化水平的油气田，其中陆梁油田的原油生产能力已超过200万吨∕年。2006年，自动化油气田的油气产量占新疆油田原油总产量的31％，天然气总产量的64％。
        油田生产自动化系统的应用实现了生产监测和现场处理问题的分离，形成了新的生产运行模式。油田中控室通过实时监测发现问题并发出指令，巡检人员接到指令后驾车到现场解决问题。这种模式不仅使工作效率大幅度提高，也使沙漠中的工作条件得到改善。通过应用计算机网络技术，彩南油田将中控室迁至120千米以外的生活基地，遥测遥控油井生产状态，效果良好。
        生产自动化建设的另一个重要方面是实现自动采集的实时数据远程传输和共享应用。通过对这些数据的综合分析，找出生产中存在的问题和规律，用图表等方式表示出来，供相关人员在网上快速查询并采取相应措施，从而提高油田生产管理的水平。
        2003年，利用卫星和计算机网络通信技术，解决了探井井场录井仪等现场设备采集的实时数据远传至基地的问题，为基地业务领导和研究人员及时掌握现场情况并快速做出决策提供了有效手段。
        2005年，公司将计算机网络延伸到具有自动化生产设施的重点生产站库，制订了DCS等自控系统采集的实时数据转入关系数据库的结构标准。2006至2007年年实施了50个重点生产站库自动采集的实时数据远传至新疆油田生产指挥系统数据库，实现生产自动化数据的远程再现和共享应用。

五、结束