中國海洋石油總公司工程建設部綜合處

海洋石油工程的信息化及發(fā)展趨勢

崔毅中國海洋石油總公司工程建設部綜合處

隨著計算機和信息化技術的快速發(fā)展，信息技術在海洋油田管理和勘探開發(fā)中逐步得到應用?！皵?shù)字海油”是采用虛擬化技術，建立海上油田真實模擬，建立工程設施資料與模型的關聯(lián)，實現(xiàn)電子化管理，直觀展示海洋油田設施和設備實時生產數(shù)據(jù)，保證海洋油田勘探和開發(fā)過程的高效率和低成本。海上石油開采和集輸?shù)臄?shù)字化信息化平臺建設是世界各國正在研發(fā)的項目，其功能主要是依據(jù)海上集輸?shù)默F(xiàn)狀，以信息收集層、信息存儲層、集輸調度層和服務管理層等四個層次的結合，實現(xiàn)海上油田集輸平臺的數(shù)字化。

海洋石油；數(shù)據(jù)采集；網(wǎng)絡聯(lián)接；ERP；管理

隨著計算機和信息化技術的快速發(fā)展，信息技術在海洋油田管理和勘探開發(fā)中逐步得到應用。從技術發(fā)展的前景來看，工程信息化系統(tǒng)將是海洋油田勘探開發(fā)和管理中重要的系統(tǒng)工程。從實踐中可以看到，工程信息化系統(tǒng)能提升海洋油田的現(xiàn)代化管理水平，增強海洋油田企業(yè)的綜合實力，信息化系統(tǒng)有助于海洋石油企業(yè)建設與發(fā)展[1]。

1 信息化的應用

1.1 自動采集數(shù)據(jù)

很多海洋石油大公司在石油的勘探開發(fā)、油井及平臺的建設管理、海上石油的輸送等方面都實現(xiàn)了自動采集數(shù)據(jù)，實時傳輸數(shù)據(jù)，即時矯正數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)的可靠性。利用網(wǎng)絡將公司內各部門連接起來，可以將數(shù)據(jù)共享于其他分公司。為保證數(shù)據(jù)的可靠，這些海洋石油公司對信息的實時性、標準化要求嚴格[2]。

1.2 多專業(yè)人才共同聯(lián)合決策

海洋油田勘探開發(fā)管理系統(tǒng)不僅需要信息技術方面人才，也需要電氣、機械、安全、海洋地質、企業(yè)管理等方面的人才，把所有相關專業(yè)的人才集中到一起，集中各專業(yè)的知識，集思廣益，充分發(fā)揮各方面專業(yè)人才的聰明智慧，才能提出科學合理的決策，建設一個實用、有效的信息化管理系統(tǒng)[3]。

1.3 普及企業(yè)網(wǎng)絡連接

國際大型海洋石油公司都建立了自己的專用網(wǎng)絡，一方面在企業(yè)內部實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享；另一方面實現(xiàn)內部局域網(wǎng)絡與外部Internet網(wǎng)絡的連接[4]。利用網(wǎng)絡和信息技術建造一個擁有實時的綜合性的大型數(shù)據(jù)庫，可為海洋石油企業(yè)的優(yōu)化生產、物流管理、安全管理提供全方位的數(shù)據(jù)支持。

1.4 采用ERP實現(xiàn)高效管理

ERP系統(tǒng)在信息技術的基礎上，以科學化和系統(tǒng)化的管理模式，為員工及決策層提供生產運行手段和決策依據(jù)。利用ERP系統(tǒng)對海洋油田勘探開發(fā)進行管理，可以從供應鏈上管理海洋油田勘探開發(fā)中的物資采購、物流配置。

2 信息化發(fā)展的現(xiàn)狀

在國內海洋石油信息化發(fā)展方面處于領先地位的是中國海洋石油總公司（以下簡稱中海油）。中海油要求下屬企業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)的標準、完善數(shù)據(jù)的管理體系。中海油通過實施工程信息化建設，有效提高了公司海洋油田勘探開發(fā)管理的工作效率與質量。自2009年啟動工程設施數(shù)字化項目（EDIS）建設以來，共完成33座油井平臺數(shù)字化和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的建設；2012年還啟動了“綏中36-1”整裝油田數(shù)字化的建設。

綏中36—1油田是在我國近海海域發(fā)現(xiàn)的最大海上油田，采用“全海式”生產模式，即石油開采、油井勘探、原油的氣水分離、原油的儲運全部在海上進行。綏中36—1油田是我國油田信息化建設的“數(shù)字油田”試點。目標是以油田的開采、油氣水分離、儲運等工序整裝數(shù)字化為標志，實現(xiàn)油田設施設備的全面數(shù)字化控制和管理，包括新建油井設施、在役的油井設施、油井的水下管纜、陸地終端鏈接的整套控制、管理系統(tǒng)的數(shù)字化。該工程信息化的特點是以生產運行、維護為導向，將工程數(shù)字化與設備、設施的完整性管理有機結合起來；該數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以與其他生產系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享，為海油工程設計、生產、安全環(huán)保等業(yè)務系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。

3 發(fā)展趨勢

3.1 數(shù)字海油推動海油管理現(xiàn)代化

“數(shù)字海油”是采用虛擬化技術，建立海上油田真實模擬，建立工程設施資料與模型的關聯(lián)，實現(xiàn)電子化管理，直觀展示海洋油田設施和設備實時生產數(shù)據(jù)，保證海洋油田勘探和開發(fā)過程的高效率和低成本。

在2012年6月舉辦的中國（北京）國際服務貿易交易會上，“海上智慧油田”作為“數(shù)字海油”建設中推廣應用的典型代表，成為會場各方關注的焦點。為了實現(xiàn)海上通訊的信息暢通，就要建立起信息傳輸?shù)摹案咚俟贰薄ａ槍Ｑ笫烷_采環(huán)境，組織國內具有先進信息傳輸技術的供應商共同研發(fā)，實現(xiàn)小型化的TD-SCDMA專網(wǎng)系統(tǒng)，大大提高了海上平臺之間和陸地的數(shù)據(jù)傳輸效率，以最經(jīng)濟的方式實現(xiàn)了海上平臺組網(wǎng)、平臺內能最大限度地利用現(xiàn)有傳輸線路。

3.2 超遠距離海陸微波通信

目前，全球海洋油田外部通信主要依賴衛(wèi)星通信。隨著海上油田業(yè)務的不斷拓展，海洋油田勘探開發(fā)管理對通訊的依賴也不斷增強，需建立海上與陸地之間的高速無線通信系統(tǒng)，提升海上與陸地之間的通訊數(shù)據(jù)傳輸速率。

2012年4月，中海油信息科技有限公司深圳分公司設計的超遠距離海陸微波通信系統(tǒng)在南海東部開始試運行。海陸微波通信的試驗地點選在廣東珠海北尖島與惠州海上油田，這兩地直線距離相隔117公里。經(jīng)過一個月的反復試驗，數(shù)據(jù)傳輸速率達3.2MB/s，達到30M的帶寬，解決了衛(wèi)星通信傳輸率較低、帶寬較窄等技術難題。

3.3 GPRS無線網(wǎng)絡

海洋油田勘探開發(fā)工作往往環(huán)境很惡劣，海浪、雷擊、臺風、地震等災害隨時發(fā)生，解決這個難題可依托GPRS/GSM傳輸系統(tǒng)。海洋油田油井數(shù)據(jù)GPRS傳輸系統(tǒng)主要由三部分組成。

（1）油井信息收集終端。油井信息收集終端可把現(xiàn)場檢測的井泵載荷、電機電流、井口溫度、井底流量等實時數(shù)據(jù)通過RS485串口傳送給GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元。通過移動通信公司的專用油田通訊網(wǎng)絡的傳輸，以滿足偏遠地方的接入需求。

（2）GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元。用GPRS數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可將終端采集到的數(shù)據(jù)及時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。

（3）數(shù)據(jù)監(jiān)控中心。監(jiān)控各采集終端數(shù)據(jù)情況，在出現(xiàn)異常采集時及時告警；還負責對采集到數(shù)據(jù)進行轉換、效驗、清洗。

3.4 數(shù)字化信息化平臺建設

海上石油開采和集輸?shù)臄?shù)字化信息化平臺建設是世界各國正在研發(fā)的項目。其功能主要是依據(jù)海上集輸?shù)默F(xiàn)狀，以信息收集層、信息存儲層、集輸調度層和服務管理層等四個層次的結合，實現(xiàn)海上油田集輸平臺的數(shù)字化。

（1）信息收集層。傳感器將海上油井和各集輸站采集的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)上傳至各子站，通過數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)，將各子站匯總到信息存儲層；該過程中同時對采集到的數(shù)據(jù)進行清洗、轉換、效驗，以保證入庫數(shù)據(jù)的質量。

（2）信息存儲層。采用高效、穩(wěn)定的Microsoft SQLServer軟件，建立平臺統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，一般包含了若干個數(shù)據(jù)庫，如測井數(shù)據(jù)庫、壓縮機群數(shù)據(jù)庫等，各數(shù)據(jù)庫之間可以實現(xiàn)相互關聯(lián)、信息共享，形成集輸調度層可以使用的數(shù)據(jù)倉庫。

（3）集輸調度層。分析集輸設備的溫度、壓力和流量等實時數(shù)據(jù)，及時全面地展示油井設備生產現(xiàn)狀，為集輸調度提供數(shù)據(jù)依據(jù)，將指令傳送給傳感器，傳感器及時控制設備工作。

（4）服務管理層。該層是集輸企業(yè)各種管理信息系統(tǒng)的集合，該層可以準確反映生產現(xiàn)狀，實時追蹤生產狀況、從而可以輔助管理人員進行決策，以達到對資源的充分利用，進而獲取海上石油開采和集輸系統(tǒng)更大的經(jīng)濟效益。

4 結論

為實現(xiàn)海洋油田勘探開發(fā)管理的信息化和現(xiàn)代化，世界上較大的石油公司都建立起自己的信息化管理模式。我國海洋石油工程的發(fā)展方向與出路是要向這些先進管理企業(yè)學習，建立起自己的、規(guī)范的、信息化采集模式和先進的通信數(shù)據(jù)傳輸技術。

[1]李敏瑞．信息化系統(tǒng)在石油開采、集輸工程中的應用[J]．中國電子商務，2013（10）：32.

[2]陳夢龍．石油工程信息化需求與發(fā)展建設[J]．信息系統(tǒng)工程，2013（1）：129-130.

[3]張三民．數(shù)字油田近在眼前——青海油田信息化建設紀實[J]．柴達木開發(fā)研究，2011（1）：4-7.

[4]孫維春．基于GPRS的制冷設備遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]．成都：電子科技大學，2011.

（欄目主持 李艷秋）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.004