“油田数字化”：核心技术与设备
长庆：数字油田的三端架构
体架构，在生产指挥、现场作业 、油藏 ７ ｆ 发 个层面实施 了数字化管理 。
后端 以油气 藏研 究为核心 ， 以数
４Ｏ
中 国信 息 化
２ ０１ ３ ． ９． ２５
建成 了＇ Ｌ － 产 过 程 控 制 、生 产 运 行 指 挥
程 ，实现 组 织 架 构扁 平 化 管理 。 据 介 绍 ，在 长 庆 油 田 在 西 峰 示 范 油 田的 开 发建 设 中 ，油井 生 产 实现 了实 时 监 控 和 自动 计 量 ， 注 水 井 达 到 了 远
现 了 图象 监 测 ，并 可 自动 采集 、处理 数
如 ，长 庆油 田取 消井区 、集输 队 ，采
油作业 区管理 层级 由过去 的 “ 四级 ” 简化为 “ 三 级 ” ；全 面 使 用 数 字 化
据 ，实现超限报警 、设备故障报警和报
在 信息化 引领之路 上 ，长庆油 田 正以前端井、站和管线等为物联对象 ，
理建设模式 ，为企业生产经营管理和业
务 发展 提供 了强有 力 支撑 。
结合装备的网络化、智能化 发展趋势，
开展底层嵌入式技术集成应用 ，研发了 数字化抽油机、一体化集成装置等一系 列新的装备 ；形成了智能分析 、自动调 节、集成嵌入数字传输等六大系列 ，稳 流配水 、气井智能保护、井场视频智能 闯入分析 、标准站控技术、生产网络安 全管理等２ ５ 项技术 ，有效提升了油气生
统 ，对 油 气 藏 实 时 监 洲 、 动 态 优化 和
生产单元。按照地 面装备小型化、集成 化 、橇 装化的技 术思路 ，围绕 “ 井、 线 、站”一体化、 “ 供、注 、配”一体 化 ，研发 油气井 生产控制 所需的 系列
长庆油田，地处陕、甘、宁、内蒙古 、 晋五省 （ 区），特殊的 自然环境使已开 发的数万１ ７ ３ 油气井上千座井站和数千米
长庆油田数字化转型智能化发展探索与实践
长庆油田数字化转型智能化发展探索与实践发布时间：2023-01-10T07:25:26.810Z 来源：《科技新时代》2023年1期作者：安然1 孙海涛1 [导读] 近年来，数字化发展已成为全球竞争的关键领域，油气行业也在积极落实能源安全新战略，要大力推动产业数字化转型，智能化发展，坚定不移走新型工业化、信息化道路，利用互联网新技术新应用对油气产业进行全方位、全角度、全链条的改造，提高全要素生产率，释放数字对油气发展的放大、叠加、倍增作用。
本文将探索与实践长庆油田场站、智能管道无人值守改造等技术，实现了劳动组织结构实现高度减量化、扁平化，深度盘活一线人力资源，提升本质安全与管理效率。
在无人值守的新理念下，有效助推企业管理和技术创新，实现油田精细化管理。
安然1 孙海涛1（1、长庆油田分公司数字和智能化事业部；陕西西安；710018）摘要近年来，数字化发展已成为全球竞争的关键领域，油气行业也在积极落实能源安全新战略，要大力推动产业数字化转型，智能化发展，坚定不移走新型工业化、信息化道路，利用互联网新技术新应用对油气产业进行全方位、全角度、全链条的改造，提高全要素生产率，释放数字对油气发展的放大、叠加、倍增作用。
本文将探索与实践长庆油田场站、智能管道无人值守改造等技术，实现了劳动组织结构实现高度减量化、扁平化，深度盘活一线人力资源，提升本质安全与管理效率。
在无人值守的新理念下，有效助推企业管理和技术创新，实现油田精细化管理。
关键词数字化转型智能化发展无人值守改造 1 引言深入贯彻习近平总书记关于网络强国战略和发展数字经济的重要论述，坚定不移贯彻新发展理念，围绕“业务发展、管理变革、技术赋能”三大主线，以实现“数字长庆，智慧油田”为总体目标，加速推进数字技术与油气产业深度融合，着力推动业务模式重构和管理模式变革，以高水平数字化转型支撑油田高质量发展。
长庆油田制定了新时期“二次加快发展”规划和“油公司”模式改革方案：2025年油气当量突破6800万吨，建成“主营业务突出、生产绿色智能、资源高度共享、管理架构扁平、质量效益提升”的长庆特色“油公司”，对信息化建设提出了更高的要求。
石油产业的数字化转型与智能化发展
石油产业的数字化转型与智能化发展近年来，随着信息技术的快速发展，石油产业也迈入了数字化转型的时代。
随着石油行业在数字化转型中的不断努力，石油行业的智能化发展也越来越受到行业内外的关注。
本文将从数字化转型和智能化发展两个方面来阐述石油行业在数字化转型和智能化发展上的一些关键的应用和趋势。
1、数字化转型在数字化转型方面，石油产业的数字化转型主要集中在以下几个方面：一、数字化采集和处理技术随着石油勘探技术的不断发展，现代的石油开采已经越来越倾向于使用数字化技术。
数字化采集和处理技术可以提高勘探和生产效率，使石油企业更好地进行先进性决策，为公司的长远发展奠定了坚实的基础。
例如，对于石油企业而言，石油地震勘探技术在勘探过程中起着至关重要的作用。
现代数字化地震勘探技术，不仅有效地减少了数据处理和计算时间，同时也大大提高了数据的准确性。
二、物联网和云计算技术随着物联网技术的发展，石油公司可以收集到涉及生产、采购、质量控制等领域的大量数据。
同时，物联网技术的快速发展也推动了石油行业对云计算技术的应用。
通过云计算技术，石油企业可以轻松地存储和管理所收集的海量数据，提高石油生产数据的处理效率。
三、智能化生产系统在数字化转型过程中，石油企业的生产系统也逐步向智能化方向发展。
智能化生产系统可以实现经营成本的优化和控制。
例如，智能化控制技术可以实现石油设备的自动化控制和管理，大大提高了设备操作的效率和准确性，降低了生产成本。
2、智能化发展在数字化转型的基础上，智能化发展成为了当前石油产业发展的重要趋势之一。
智能化发展主要集中在以下几个方面：一、基于大数据的智能化油田开发通过应用大数据分析技术，石油企业可以更好地了解油田的地质结构和油层的分布，进而准确地制定油田开发计划。
例如，石油企业可以通过使用大数据分析技术，制定出有效的注水方案，提高石油生产井效率，降低钻井成本。
二、智慧化油品物流随着智能化技术的发展，石油企业的油品物流过程也逐渐智慧化，使得运输、储存、装卸等环节更加安全、高效、环保和自动化。
智慧油田系统的结构及功能
第三级为生产管控平台管理级：对各站 进行远程监测和视频监控，实行统一调度管理。
第四级为站场控制级：在井口、计量站、 配水间和注水站，分别通过 PLC 系统和 RTU 系统进行数据采集、监视，联锁保护及远程控 制。
2.2 管理区生产指挥中心
2.2.1 生产监控平台 根据工艺生产运行及管理的需要，自动控
制系统采用以计算机为核心的监控及数据采集 （Supervisory Control And Data Acquisition , 简称 SCADA）系统，实现在生产指挥中心控 制室对区块内生产运行数据自动采集、监测和 统一生产调度控制。通过数字化建设，建立起 井场、站场节点数字化生产管理体系，形成从 井场到处理站——生产指挥中心的油气生产运 行监控应用模式。 2.2.2 视频监控系统
1.2 通信网络架构
整个系统的通信网络架构以生产指挥中 心作为网络核心节点，注采站、计量站、配水 间等作为网络汇聚点，井场作为网络末端的接 入点，建立相对独立的网络运行体系，搭建快 速、稳定、安全的信息传输通道，为单井网络 的部署和延伸提供广阔空间。
2 系统设计
2.1 油田（厂级）生产指挥中心
2.1.1 生产监控平台 以 各 采 油 厂 数 据（ 实 时、 关 系） 平 台 作
• 信息技术 Information TeFra bibliotekhnology
智慧油田系统的结构及功能
文/刘洪涛
摘
本文介绍了智慧油田建设方
案， 生 产 指 挥 系 统、 生 产 数 据 采 要 集系统组成结构和系统功能。
务器、监控计算机、交换机、网络安全设备、 UPS 电源及空调设备等。通过大屏幕显示系统 可以根据需要切换显示各个采油厂管理区现场 监测信息，包括油、气、水井采集参数及历史 数据分析曲线、组态软件控制界面、现场视频 监控信息及各类报警信息，实现操作管理人员 对现场生产信息及时监测及动态分析。
胜利油田“数据+平台+应用”信息化建设新模式构建与应用
联网的全面建设，实现对生产前端的实时感知 [2]， 勘探开发数据总量和数据类型均呈现快速增长的 趋势，给数据资源管理带来了新的挑战。大数据、 人工智能等建设与应用，对数据科学、有序管理 和共享应用提出了更高要求，需要通过加强数据 治理、构建油田数据湖，进一步提升数据资产化管 理能力。
油田勘探开发、生产运行、综合研究等业务 中，机器学习、图形识别、自然语言处理等新技术 应用已由试点摸索转向推广普及。油田精细化管理 的不断推进，业财融合、数据融合、数据联动等跨 专业、跨类型的数据共享应用需求也越来越迫切。 根据上述业务场景应用需求，需全面开展企业数据 治理，建成油田企业数据湖，运行不同类型大数据 工具，对海量数据进行大数据处理、实时分析和机 器学习等操作，将数据加工成信息、将信息加工成 知识，为业务提供知识化服务。
基金项目：中国石油化工股份有限公司科技项目“油田企业勘探开发服务云平台关键技术研究”（编号：P17019-6）。 作者简介：马承杰，1973 年生，1995 年毕业于大庆石油学院计算机软件专业，2013 年获中国石油大学（华东）石油与 天然气工程硕士学位，高级工程师，现任中国石化胜利油田分公司信息化管理中心油田专家，主要从事油田信息化规划、石化 智云平台运营与智能油田建设等工作。E-mail ：machengjie.slyt@ 收稿日期：2021-03-27
2021 年第 2 期 ７３
技术前沿 TECHNOLOGY FRONTIER
upstream block. The new informatization model of “data + platform + application” was initially established to help bring about digital transformation of information work. Based on the new informatization construction model, Shengli Oilfield created a new environment for corporate informatization construction and operation, which can “internally maintain effective operation and externally promote development and interconnection”, providing support for the enterprise to bring about digital transformation and development. Key words: digital transformation, data governance, petrochemical intelligent cloud platform, industrial app, informatization, new environment
智能油田：数字油田发展的高级阶段
智能油田：数字油田发展的高级阶段支志英、李清辉、贾鹿（中国石油新疆油田分公司，新疆克拉玛依市，834000）摘要本文回顾了数字油田概念的诞生和数字油田发展状况，并依据油田业务发展的需要引申出智能油田概念，给出了智能油田的定义和应具有的基本特征。
对油气勘探、油藏评价、开发与生产、集输储运四大领域的业务智能化进行了分析，指出了智能油田的建设方向和基本内容，为智能油田的研究者和建设者提供参考。
关键词数字油田智能油田油气勘探油藏评价1 数字油田概述1.1数字油田概念的诞生中国大部分石油企业的信息化建设起步于上世纪九十年代初期。
最初为了满足局部业务领域的应用需要，降低手工作业强度而开发了一系统应用软件。
这一时期的信息化建设具有分散、独立、规模小的特点。
随着油田也为的深入开展和信息技术的快速发展，跨部门、跨专业的综合应用系统逐步成为业务部门和管理部门的主要需求，而这些信息孤岛式的应用系统为数据信息的大规模共享和应用集成造成了巨大困难，人们需要寻求一种能够支持油田业务向纵深方向发展的整体的信息化建设模式。
1999年大庆油田在国内首次提出了数字油田的概念，并很快得到行业的广泛认同。
数字油田以油田实体为对象，以地理空间坐标为依据，通过海量存储和异构数据的融合，用多媒体和虚拟现实技术实现油田地上地下的多维空间表达。
空间化、数字化、网络化和可视化是数字油田的基本特征。
这一概念将油田当作一个整体进行信息化管理，强调信息化整体的一致性和业务板块的协调性，是对早起信息化建设理念的重大改进。
国内各油田企业在2000年前后纷纷将数字油田列为中长期建设目标。
1.2 数字油田的发展2000年后，国内各大油田纷纷开展了数字油田总体规划和顶层设计工作，为数字油田的全面建设奠定了良好的基础。
中国石油集团公司从全局的高度进行了“十五”、“十一五”和“十二五”的信息化统一规划和建设，为下属各油田企业的数字化建设提供了指导性内容。
基于数字油田的企业整体信息化格局初步形成。
长庆油田数字化管理建立实践论文
长庆油田数字化管理的建立与实践摘要：长庆油田数字化管理是应对当前长庆油田所面临的如何高效开发“三低”油气田和控制用工总量不超7万人两大难题。
适应“大油田管理，大规模建设”的发展要求而探索出的一条现代化油田管理模式。
它是以数字化管理相关技术为依托。
整合了现代信息产业技术、现代化电气仪表和智能自动化系统，与劳动组织架构和生产工艺流程优化相结合，把油气田数字化管理的重点由后端的决策支持向生产前端的过程控制延伸。
实现了科学、高效的长庆油田现代化管理。
关键词：数字化管理；基本生产单元；电子巡井；劳动组织架构一、油田数字化管理的内涵数字化管理是指利用计算机、通信、网络、人工智能等技术，量化管理对象与管理行为，实现计划、组织、协调、服务、创新等职能的管理活动和管理方法的总称。
长庆油田数字化管理是在信息化整体架构上的生产最前端，它以并、站、管线等生产基本单元的生产过程监控为主，完成数据的采集、过程监控、动态分析，预警报警；并与a1a2建立统一的数据接口，实现数据的共享；是以生产过程管理为主的信息系统，是公司信息系统功能的延伸和扩充。
其涵盖三个层面：一是前端以基本生产单元过程控制为核心功能的生产管理系统。
重点实现对单井、管线、站(库)等基本生产单元的过程控制和管理。
二是中端以公司层面生产指挥调度、安全环保监控、应急抢险为核心功能的生产运行指挥系统。
三是后端以油气藏管理、经营管理为核心功能的决策支撑系统。
长庆油田数字化管理的实质是在优化生产工艺流程的基础上将数字化与劳动组织架构相结合，按生产流程设置劳动组织架构，实现生产组织方式和劳动组织架构的深刻变革。
把油气田数字化管理的重点由后端的决策支持向生产前端的过程控制延伸，充分利用和发挥数字在生产建设中的作用。
通俗的讲，就是要让数字说话、听数字指挥。
最大限度的减轻岗位员工的劳动强度，提高工作效率和安防水平。
数字化管理的关键是与优化地面工艺模式相配套。
通过数字化管理，优化地面工艺模式，创造条件使组织设置与生产布局相统一。
如何利用大数据技术建设智慧化的石油石化企业
136引言人工智能是一门研究用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论及应用系统的科学，包括传统的机器学习、图像语音识别、自然语言处理和机器人，还包括深度学习、概率图模型驱动的高阶数据分析方法。
近年来，世界上主要发达国家和经济体都在制定应用人工智能技术的信息化发展战略，全力抢占全球智能制造竞争的制高点，加速推动传统行业的转型升级。
美国推出“工业互联网”，希望利用互联网技术优化传统工业，提高系统效率，降低成本，保持制造业的竞争力；德国制定“工业4.0”，通过打造信息物理系统，实现传统行业生产过程信息数据化、智慧化，带动制造业智能生产、智能服务，降低劳动力依赖，保持装备制造业的领先地位。
中国提出《中国制造2025》、“互联网+行动计划”等战略，提升制造业领域的创新能力，加快科技成果产业化，推进各生产过程智能化，全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平，促进制造业与“互联网+”融合发展。
2015年1月，巴斯夫公司启动工业4.0项目，以数据和连接为核心，利用人工智能、大数据分析、云计算、物联网、移动设备、3D打印和增强现实等七项技术，建立涵盖创新生态系统、预测性维护、数字工厂、全流程优化、纵向集成、横向集成、预测型供应链、数字化业务模型的整体框架。
BP公司将上游领域的所有关键作业分成8个标准化系统进行在线锻炼，实现流程、人员、设备、系统和数据的有机结合，大幅度提升工厂的本质安全水平，创造了显著的经济效益。
我国石油石化行业具有“大而不强”的特点，整体竞争力处于世界的第三方阵，我国石油石化企业如何顺应本次信息化技术变革时势，充分利用人工智能、大数据、物联网、5G等新兴信息化技术，实现由大向强转变，具有重要的战略意义和显著的经济效益。
一、人工智能的关键要素大数据、算法、算力，是人工智能的三大关键核心要素。
1.大数据人类迄今为止生成的数据中，90%是在最近两年内产生的，到2020年，一年将生成35ZB的数据，这一数据量相当于目前人类数据的44倍，信息技术进步是推动数据智能时代来临的最大因素。
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自我介绍
姓名：杜高照
• 04年毕业于加拿大阿卡迪亚大学， 化学工程设计学士 06年取得美国弗吉尼亚理工大学， 工程管理硕士学位 06年就职于美国北方格鲁曼公司 07年就职于加拿大天照伟成电气有 限公司 08年底回国担任太平洋区商业发展 经理职务
•
• • •
回国工作生活
回国工作与生活
提纲
• • • • • “数字化油田” 概念 Remosen数字化理念 国外数字化案例 Remosen产品技术简介 无线网络化油井监测系统
Remosen的数字化理念
• 高质量的数据是宝贵的资产和财富，准确可靠的数据采集、 处理与传输是数字化油田的首要任务
• 数据中心建设，承担着数字油田的数据集中管理和应用， 使决策和管理层及时了解油田的自然环境、地质、工程、 建设、交通的真实情况，从而实现管理的一体化、标准化 和高效性，以及决策的科学化、智能化
卫星通讯实现压力实时监控以优化产能
多参数监控实现潜油泵（ESP）的保护
压力监导下的非平衡纯净射孔技术
Remosen的产品技术简介
核心技术： • 恶劣环境下的高质量数据采集 • 井表井下的高速数据传输与处理 • 油气田生产过程的实时测量与监控 产品技术： • 与西安丹佛儿联合研发生产的Danfur油气井下压力计 • 国产某型号飞机引擎设计制造风洞高速温度压力计 • 无线数据传输产品 • 国产某型号卫星设计图像编解码与传输系统
– 无线网络通讯方案 – 井下井表无线监控终端
数字化油田
“数字油田”的概念起源 • 1998年美国前副总统戈尔提出的数字地球概念引起了全世 界的关注 • 数字地球已经成为世界科学技术发展的最新热点之一，并 显著地推动了全球各行各业的数字化浪潮 • 同“数字中国”、“数字农业”、“数字矿山”、“数字 政府”等等一系列以“数字”开头的新兴概念一样，“数 字油田”就是在数字地球这一概念的基础上产生的
科学发展数字油田
• 数字油田建设是一项涉及多学科的复杂的系统工程，需要 信息技术、石油地质、地球物理、油藏工程、企业管理等 的配合发展 • 只有基础工业的发展，才能为数字化油田提供坚实基础 • 因此，目前也只能根据现有条件，集中在某些重点环节逐 步完善和实施
Remosen的数字化理念
Remosen认为：可靠的数据质量，以及标准化和智能 化的管理是实现数字油田的基础 ： – 前者涉及准确可靠的数据采集、处理与传输 – 后者涉及数据的集中、分类、管理与应用，即数据中 心建设
“数字油田”的目标和意义
• 在数字信息技术的支持下，逐步实现油田地质研究、自 动化监控、油藏描述、经营管理、油气集输管理等的数 字化和智能化管理 • 数字油田将改变传统的油田生产经营模式，以一种全新 的数字化作业方式代替传统的手工或半手工的工作方式； 困扰国内油田的勘探开发一体化、地上地下一体化等业 务流程整合问题也将得以解决 • 它的实现将大大提升油田生产、管理水平，为油田生产 发挥巨大的效益，提高企业竞争力
RS3015K
硅蓝宝石 750, 1500, 3k, 6k, 10k, 15k, 20k 0.024% 满量程 0.0003% 满量程 < 3 psi / 年 150°C 3.9 V 0.05 mA 5.00 mA 压力温度时间 0.1 秒/样点 1,000,000 样点 (可选) 2,000,000 or 4,000,000 是 17-4 PH (31.2mm) 250mm-300mm Windows 95/98/NT/2000/XP USB 适配器 是
2009年在华主要业绩
• 航空领域：为中国国产某型号飞机引擎设计制造风洞压力 温度测试系统（压力采集速率达到1毫秒） • 航天领域：为中国国产某型号卫星设计图像编解码与传输 系统（卫星图像传输能力达到1G/秒，即一兆大小的高清 晰卫星照片每秒可传回地球并储存一千张） • 油气领域：与西安丹佛尔公司联合开发生产新型油气井下 压力计，并取得世界领先的技术参数与指标
国外数字化案例
• 数字化综合监控 • 产能优化：卫星通讯，泡点压力跟踪射孔（修井）：纯净 射孔技术（Pure Perforating Technique） • 电潜泵保护（Electric Submersible Pump，ESP）
数字化综合监控
黄色：井口自喷装置，油水分离，节流管汇，气体分馏/过滤 红色：井下压力温度测量，沙粒监测，腐蚀监测 蓝色：液相与流量测量 绿色：数据中心与监控
产品图
Danfur油气井下温度压力计
型号
压力 传感器类型 压力范围 精度 分辨率 漂移 温度 电源要求 电压 (分钟) 电流(休眠) 电流 (每样点) 数据采集 频道 最快采样率 存储器 可选 压力触发 外壳 材料 直径 长度 操作系统 数据连接 电缆直读式
RS3015
硅蓝宝石 750, 1500, 3k, 6k, 10k, 15k, 20k 0.024% 满量程 0.0003% 满量程 < 3 psi / 年 150°C 3.9 V 0.05 mA 5.00 mA 压力温度时间 1 秒/样点 1,000,000 样点 (可选) 2,000,000 or 4,000,000 是 17-4 PH (31.2mm) 250mm-300mm Windows 95/98/NT/2000/XP USB 适配器 是
常规测井：延长222#气井的梯度测试
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与某国外公司进口最高端产品测试 比较 右上为Danfur压力计 右下为国外某进口产品 更好的压力分辨率（对方图放大7 倍后，才能分辨出相似的压力台阶） 更快的温度反映速度（相同时间尺 度下Remosen温度台阶变化更显著）
高速温度压力计
传感器类型 压力
“油田数字化”：核心技术与设备
加拿大天照伟成电气有限公司 演讲人：杜高照
Hale Waihona Puke 天照伟成电气简介• 总部位于加拿大卡尔加里 • 在北京和西安设有子公司 • 并在美国，俄罗斯，马来 西亚，南非，法国，土耳 其设有办事处 • 主要致力于恶劣环境下的 数据采集与数据传输 • 主要业务领域涉及航空航 天油气等方面