（中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司第六采油廠，西安 710012）

0 引言

現(xiàn)階段，我國油氣田開發(fā)難度不斷增加，原有的專業(yè)劃分模式已經(jīng)很難滿足如今我國油氣田開發(fā)工作開展的實(shí)際需求，這就需要優(yōu)化創(chuàng)新油氣田勘探及開發(fā)工作理念。近幾年，我國科技水平不斷提升，油氣井?dāng)?shù)字化工作的開展也已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的階段，很多公司陸續(xù)推出了智能化的油氣田建設(shè)技術(shù)，并且在實(shí)際應(yīng)用的過程中取得了較為理想的效果。

1 智能化油氣田的概念及特點(diǎn)

1.1 智能化油氣田的概念

智能化油氣田是油氣田勘探開發(fā)進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代的重要體現(xiàn)，可以有效優(yōu)化以往勘探形式，使得油氣田的勘探及評(píng)價(jià)質(zhì)量更高，有利于進(jìn)一步提升企業(yè)的產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益。目前來看，智能化油氣田在實(shí)施應(yīng)用的過程中，主要包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、模型建立、決策實(shí)施3 個(gè)階段。對(duì)于智能化油氣田來說，其更加重視對(duì)數(shù)字化資料的實(shí)時(shí)采集，然后利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)將其集成在模型中，依靠核心系統(tǒng)及時(shí)作出決策，研發(fā)選用新型技術(shù)措施，這樣可以有效控制油氣田開發(fā)生命周期［1］。

1.2 智能化油氣田的特點(diǎn)

對(duì)于智能化油氣田而言，其研發(fā)主要借鑒了航天航空技術(shù)以及汽車工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行與管理系統(tǒng)的工作理念，同時(shí)，智能化油氣田的理念與現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)較為類似，屬于一個(gè)相對(duì)封閉的系統(tǒng)，其中有大量傳感器相互連接，通過這種方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的模擬以及接受，從而對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使工程師開展油氣田建設(shè)操作時(shí)可以有效提升燃料有效性。在上述工作理念的引導(dǎo)之下，智能化油氣田的實(shí)施有了切實(shí)的基礎(chǔ)。如果對(duì)智能化油氣田的主要特征進(jìn)行概括，大概可分為時(shí)效、協(xié)同、持續(xù)3 個(gè)部分。也就是說，智能油氣田可以在第一時(shí)間做出相應(yīng)的方案決策，并且實(shí)現(xiàn)多個(gè)部門之間的相互配合，使得工作流程呈現(xiàn)出了閉環(huán)的特征。首先，時(shí)效性特征。對(duì)于智能化油氣田的監(jiān)測(cè)工作模式來說，主要是對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的監(jiān)測(cè)，從而為決策者提供動(dòng)態(tài)化的模型，及時(shí)優(yōu)化各個(gè)工作環(huán)節(jié)。不同的油氣田開發(fā)項(xiàng)目,模型數(shù)據(jù)也存在較大不同，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)按照時(shí)、分、秒的層次獲取高頻數(shù)據(jù)，這也使得數(shù)據(jù)分析更加及時(shí)［2］。同時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)置也建立起了更加完善的油氣田流動(dòng)模型，使得各種數(shù)據(jù)的獲取更加及時(shí)，有助于油氣田開發(fā)工作的有效開展。其次，系統(tǒng)一體化特征。對(duì)于智能化的油氣田來說，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)同一體化運(yùn)作，與傳統(tǒng)的油氣田開發(fā)方式相比，其在技術(shù)水平上有了明顯的提升，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制及實(shí)時(shí)技術(shù)共享，這樣更加有利于實(shí)時(shí)修正決策。開展管理工作時(shí)應(yīng)用的是閉環(huán)式管理模式，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)環(huán)節(jié)的緊密結(jié)合，將勘探、開發(fā)以及管理有效結(jié)合，從而形成了一個(gè)緊密協(xié)同的項(xiàng)目組［3］。最后，持續(xù)性特征。智能化油氣田的持續(xù)性特征的體現(xiàn)最為明顯，將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、模型建立以及決策實(shí)施貫穿于油氣田開發(fā)的整個(gè)生命周期，使得開發(fā)工作開展更加順利，也使得油氣田勘探與開發(fā)的綜合經(jīng)濟(jì)效益得到保證。

2 智能化油氣田建設(shè)要點(diǎn)

2.1 明確智能化油氣田發(fā)展途徑

智能化油氣田的建設(shè)為我國油氣田開發(fā)行業(yè)今后的發(fā)展提供了新的途徑，價(jià)值鏈中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及模型建立工作在實(shí)際展開的過程中都會(huì)涉及多個(gè)方面，并且主要強(qiáng)調(diào)對(duì)系統(tǒng)的整體優(yōu)化。與傳統(tǒng)的油氣田開發(fā)技術(shù)相比較，智能化系統(tǒng)的資料更加具有集成性，有利于實(shí)現(xiàn)模型的修改及完善，這使得系統(tǒng)的自動(dòng)化程度明顯提升，同時(shí)促使企業(yè)實(shí)現(xiàn)油氣田開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益最大化［4］。

2.2 確定智能化油氣田核心

對(duì)于智能化油氣田來說，其核心體現(xiàn)在模型系統(tǒng)的優(yōu)化上，這是保證數(shù)據(jù)應(yīng)用效果的關(guān)鍵。目前來看，油藏模型通常是在某一個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)建立的，而對(duì)于智能化油氣田計(jì)算機(jī)模型來說，主要是基于油田實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)修改的，其具備較強(qiáng)的不確定性信息處理能力，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣田生產(chǎn)指標(biāo)的有效優(yōu)化。數(shù)據(jù)是模型的基礎(chǔ)，確定智能化油氣田核心的時(shí)候應(yīng)該充分意識(shí)到這一點(diǎn)。通常情況下，不同種類數(shù)據(jù)的來源往往也不一樣，將其應(yīng)用到油藏模型中后，可以與傳感器、測(cè)井儀器結(jié)合，從而實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)。對(duì)于智能化油氣田來說，其計(jì)算機(jī)模型是在不斷發(fā)生變化的，要求相關(guān)工作人員根據(jù)實(shí)際工作情況隨時(shí)改進(jìn)模型，這樣可以使模型得到持續(xù)性更新［5］。工程師還應(yīng)該建立起智能化油氣田軟件平臺(tái)系統(tǒng)，通過這一系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)特定參數(shù)的修改，這樣可以隨時(shí)分析單井預(yù)測(cè)、油氣田生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，從而在決策層獲得想要的結(jié)果。

2.3 應(yīng)用超低滲透油田集輸工藝技術(shù)

超低滲透油田技術(shù)工藝技術(shù)也屬于智能化油氣田建設(shè)的要點(diǎn)，在對(duì)此項(xiàng)工藝技術(shù)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過程中主要涉及以下方面。一是叢式井單管不加熱密閉集輸工藝。此項(xiàng)工藝，主要是利用容器原油降凝降黏的特性來進(jìn)行的，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了在井口不加熱的條件下進(jìn)行集輸操作，這也直接縮短了工藝流程，使得實(shí)際操作更加順利。同時(shí)，此項(xiàng)工藝技術(shù)的應(yīng)用節(jié)省了集輸系統(tǒng)建設(shè)的投資，只需要原來投資額度的60%左右便可以完成系統(tǒng)建設(shè)。二是定時(shí)自動(dòng)投球技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)在我國已經(jīng)有了較為廣泛的應(yīng)用，主要是用于油田井場(chǎng)集油管道的清蠟作業(yè)。此種技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了無人值班便可以進(jìn)行自動(dòng)投球以及收球操作，很大程度上降低了人力資源的利用，從而降低了工作人員的工作強(qiáng)度［6］。

2.4 提供智能化油氣田的配套支撐

隨著智能化油氣田理念的不斷落實(shí)，需要互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的技術(shù)人員提供智能化油氣田的配套支撐。例如，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)分析工作時(shí)會(huì)應(yīng)用到的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，還有遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及無線光纜傳輸系統(tǒng)。

3 智能化油氣田未來發(fā)展趨勢(shì)

智能化油氣田在2000 年前后開始在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用，先后經(jīng)歷了智能井單一技術(shù)、油藏監(jiān)測(cè)以及封閉式協(xié)同作業(yè)等多個(gè)階段?，F(xiàn)階段，智能化油氣田的發(fā)展已經(jīng)取得了較多成果，光纜技術(shù)以及納米技術(shù)的應(yīng)用，使得智能化油氣田的協(xié)同作用得到了更好發(fā)揮，很大程度上實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)式油氣藏管理，這也標(biāo)志著我國智能化油氣田的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。從我國智能化油氣田的綜合發(fā)展趨勢(shì)來看，今天的智能化勢(shì)必會(huì)成為明天的常規(guī)化，世界上很多科研機(jī)構(gòu)、公司以及大學(xué)都開始參與到智能化油氣田項(xiàng)目的研究中，并且取得了階段性研究成果，實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度、壓力、應(yīng)力以及化學(xué)組分等多方面狀態(tài)的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，這也使得最終決策更加科學(xué)。

4 智能化油氣田應(yīng)用實(shí)例分析——以長慶油田為例

長慶油田結(jié)合500 億千克油氣田建設(shè)目標(biāo)制訂了發(fā)展計(jì)劃，在蘇里格氣田開發(fā)中，其對(duì)智能化油氣田的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下方面。

一是加大一體化集成裝置的研發(fā)推廣。隨著一體化集成裝置的開發(fā)及利用，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、規(guī)?；少徏澳K化建設(shè)成為促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的重要途徑［7］。在現(xiàn)有成果之上實(shí)現(xiàn)了對(duì)一體化集成裝置類型的細(xì)致劃分，并且完善了已有裝置的型號(hào)以及系列。二是全面推進(jìn)數(shù)字化建設(shè)工作。長慶油田開發(fā)在蘇里格氣田時(shí)，在地面工程中全面推進(jìn)了數(shù)字化管理技術(shù)的落實(shí)，并且對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了擴(kuò)展。在保證老區(qū)數(shù)字化改造工作質(zhì)量的同時(shí)，在油氣田開發(fā)的過程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)統(tǒng)一化信息管理平臺(tái)的應(yīng)用，并且優(yōu)化了原有造價(jià)管理信息系統(tǒng)，使得物資的采購以及利用更加合理。

5 結(jié)語

整體來看，現(xiàn)階段我國在智能化油氣田開發(fā)領(lǐng)域的探索還處于初級(jí)階段，并且我國的油氣田呈現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性的特點(diǎn)，開發(fā)、管理的時(shí)候往往會(huì)涉及多個(gè)環(huán)節(jié)步驟，復(fù)雜程度較高。實(shí)施智能化油田方案時(shí)，應(yīng)該注意考慮現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境條件。一般情況下，可以先嘗試應(yīng)用半智能化的方式來開展油氣田開發(fā)工作，試驗(yàn)成功之后逐漸擴(kuò)大智能化油氣田的應(yīng)用范圍，使得油氣田開發(fā)更加具有持續(xù)性，有利于不斷完善信息管理體系。