数字油田

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数字油田(Digital Oif Field,DOF)

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什么是数字油田

  数字油田数字化的油气田企业实体,以先进的经营管理理念为指导,充分发挥信息技术的支撑作用,实现从油气勘探、评价、开发、生产管理到决策环节各类数据的适时获取、充分共享和深度应用,达到优化生产、精细化管理与量化决策的一体化运作,从而显著提升运营效率和创新能力、增强综合竞争力。同时指出,数字油田运行的基本特征是:信息全面数字化、运营最优化、内外高效协同。[1]

数字油田的理论[2]

  数字油田的理论包括如下几个方面:

  (1)数字油田的时空基准

  建立数字油田的四维时空基准的理论,方法是建设数字油田和实现油田信息化的基础。作为科研、生产人员或各级领导往往需要快速获取从盆地到油藏、到井、到地层的四维信息,也往往需要在计算机上在四维时空基准某些比较。数字油田或油田信息化建设是属于时空跨度极大的情况,时空基准则成为我们必须解决的根本问题之一。没有理论严密的时空基准根本谈不上勘探开发一体化数据的利用,更谈不上数字油田的实现。

  (2)勘探开发多专业数据统一与融合理论与方法

  目前还没有一个联合勘探开发多专业数据统一应用与融合的理论与方法。例如,目前的油气藏地质建模应用的数据类型只有少数几种,国际上还没有成熟的、适合我国地质条件的联合多专业勘探开发数据精化油气藏地质模型的数学计算方法。

  (3)数字油田数据表达理论与方法

  到目前为止,我们还局限于数据的二维表达,我们的主要目的不仅是追求好看的三维表达,我们更关注的是地质体的三维几何特性加上时间特性,但经典的计算机辅助设计建模(如面向建筑和机械的CAD)方法并不能适合油气勘探开发中数据表达的要求,必须寻求数字油田数据表达的技术和算法。如实体分类(Category)、特征(Feature)分类、拓扑、属性、关联关系、命名约定等;再如数据模型:可以参考POSC、PIDD、PPDM等国际标准建立数字油田数据模型。

  (4)数字油田数据共享理论与方法

  由于油气地质的复杂性和勘探开发多专业的巨大差别,加上分工的传统工作习惯,实际上联合勘探开发多种专业数据进行勘探开发研究的门槛很高,这需要地质、物探、测井、油气藏工程、采油、钻井、油气藏管理等多个学科专业的交叉,到目前为止还没有数据地质统计特征分析、数据标准、数据流程和数据模型,这将极大的制约这些宝贵数据的共享和利用。

  (5)基于数字油田的油田勘探开发一体化系统工程方法

  基于数字油田的油田勘探开发一体化系统工程方法包括信息技术支持下的油气田勘探开发理论和勘探开发优化决策论系统论,并在此基础上指导油气田勘探开发。

数字油田的设计[2]

  “数字油田”由三部分组成:(1)基础地理信息:包括国家基础地理信息和油田地理空间信息;(2)油田企业的专业数据库;(3)一组基于GlS的油田专业应用方案。数字油田的组成内容和石油企业信息化的内容基本一致。

  (1)基础地理信息。“数字油田”底层资源是空间数据体,也称为空间数据库,是由底层的国家基础地理信息、上层的油田地理空间信息组成。用户也可以继续叠加信息图层。基础地理信息包括:1)国家基础地理信息,它是任何专业空间数据系统的信息基础设施。国家基础地理信息系统主要包括:地形数据库、数字高程模型数据库、地名数据库、栅格图形数据库、正射影像库、大地数据库、重力数据库等。

  (2)全国基础地质空间信息,它是原地质矿产部开发的全国性地质空问信息。目前已知的有“l:5万区域调查数字地质图”。它可以作为油田空间信息的补充和参照。

  (3)油田基础地理空间信息,它是叠加在国家基础地理图层上的企业空间实体信息。根据石油行业数据库标准和数字地球应用的成果,在“中国石油数据管理”的实施前期,首先汇总和建立二大类空间实体信息:油田地质信息包括构造区划、地球物理工区、石油矿区区划、矿产登记管理区、油田专用地名、岩石露头区和油气井(生产井、探井、水文井)、地震测线、非地震物化探一测线、测点等:油田地面建设信息包括原油集输、天然气集输、注水、给排水、污水处理电力通讯、道路、矿区民建等。

数字油田的功能[2]

  (1)宏观管理。我国21世纪石油工业如何可持续发展,需要决策和政策的研究。而油气田数据的覆盖面积大,环境差异大,动态变化大,要真正达到宏观认识的客观和真实,可利用“数字油田”的信息集成方式和能力,及其特有的“身临其境”虚拟现实技术

  (2)油田生产管理。油田资源和设施分散于边远的戈壁、沙漠、草原或海上,决策和管理层难于感性了解油田的自然环境、地质、工程、建设、交通的真实情况。“数字油田”可以将油田的复杂性整体客观地展示给管理者,利于及时掌握情况、客观分析问题和正确处理决策。

  (3)技术工具。获取信息并编制井筒柱状图和地质一地震剖面图是油田地质的基础工作,“数字油田”为石油地质的研究提供了科学计算的强大工具,为解决时间和空间大跨度的地质过程实验提供了可能性。

  (4)油田自动监控。在“数字油田”支持下的油田自动监控系统,可以将油井生产信息与地质信息叠加在三维空间模型上,为油田开发的优化决策提供直观、动态的信息,实现控制注水、稳定产量、均衡生产、提高采收率的目标。

  (5)辅助决策。“数字油田”系统具有对油气勘探、开发区范围内的任何一个地方进行研究的能力,也包括对信息资源建设的指导、监督和辅助决策。

参考文献

  1. 许增魁,马涛等.数字油田技术发展探讨(J).中国信息界.2012,9
  2. 2.0 2.1 2.2 龙颖波,何贞铭.数字油田理论探讨(J).信息系统工程.2010,3
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