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油田化学应用技术

油田化学应用技术

油田化学应用技术范文第1篇

【关键词】南堡陆地 油井结蜡 化学清防蜡

1 油井结蜡过程

原油中的蜡是指那些碳数比较高的正构烷烃,通常把C16H34~C63H128的正构烷烃称为蜡,纯净的石蜡是略带透明的白色无味晶体。蜡在结晶过程中首先要有一个稳定的晶核存在,它成为蜡分子聚集的生长中心,随着原油温度不断降低,熔点比较高的高碳数蜡会首先结晶析出并形成结晶中心,随后越来越多的蜡分子从原油中沉积出来,沉积的蜡分子的浓度也会越来越大,使蜡晶增长。

2 影响结蜡的因素

影响结蜡的主要因素有原油含蜡、温度、压力、流速、含水率、杂质、结蜡固体表面润湿性及光滑程度等:

(1)含蜡量越高结蜡就会越严重;

(2)温度越低,析出的蜡越多;

(3)压力主要影响着原油中轻质馏分的溶解情况,溶解于油中的轻组分具有溶蜡能力;

(4)流速增加能减少原油在井筒的流动时间,油温下降变慢,使悬浮于油中的蜡晶颗粒来不及聚集沉积就被油流带走,另外由于流速大还会对管壁具有较大的冲刷作用;

(5)原油中的水会在油管壁上形成水膜,使析出的蜡不容易沉积在管壁上,减缓结蜡;

(6)胶质、沥青质是活性物质,可以吸附在蜡晶表面,改变蜡晶的结构,阻止蜡晶长大,同时对蜡晶具有分散作用;

(7)机械杂质成为活性中心,加速结蜡。

3 室内实验研究

(1)油基清蜡剂在不同含水下的防蜡率实验。含水越高,清蜡效果越差,当含水高于30%,防蜡率呈加速下降的趋势;随着加药浓度的增加,防蜡率也随之增大。

(2)不同浓度的油基清蜡剂防蜡率实验。浓度越大,清蜡效果越好,一般浓度在200-600ppm范围内,即能满足清蜡要求。

(3)油基清蜡剂溶蜡速率实验。多数油井的溶蜡速率≥1.26×10-2,符合标准,能够满足溶蜡要求;少部分油井未达到标准值,只能部分溶解,主要与油品性质有关。

(4)油基清蜡剂的降凝实验。现有油基清蜡剂具有一定降凝功效,但降凝效果不明显。

4 化学清防蜡技术研究

4.1 油基清蜡剂

清蜡剂的主要组份为有机溶剂、互溶剂、表面活性剂等。其清蜡原理是有机溶剂具有溶蜡能力;表面活性剂起到渗透、解离保护作用,能提高溶解速度,促进蜡层脱落;聚合物能够使脱落的蜡晶稳定分散于原油中,降低原油的凝点和孰度,防止蜡卡事放发生。优点:单次清蜡效果明显;单次作业费用少;施工方便。缺点:有毒、易燃、易爆,施工不安全;液量少,结蜡严重的油井不合适;容易造成蜡脱;

4.2 固体防蜡块

技术原理:该工具利用微晶蜡可以阻止石蜡结晶的原理,将与微晶蜡结构相似而分子量较大的高分子聚合物作为高分子量石蜡阻聚剂,在石蜡结晶过程中,可以起到晶核、共晶或吸附作用,使原油中的石蜡形成更多的小晶体,改变蜡晶微粒在网络中分散状态,延缓蜡晶聚结、沉积,起到防蜡、降粘的作用。适用条件:

(1)温度:30-70℃,最佳温度65℃;

(2)含蜡稀油、高凝点常规稠油,但原油中蜡的分子量较高,凝固点超过40℃的油井慎用。

优点:实现连续定量加药,不污染地层;缺点:受温度影响大,温度在70℃以下,有效期较长,高温井有效期短。

5 应用效果

5.1 油基清蜡剂应用效果评价

一年内使用油基清蜡剂269.13吨,占总清蜡费用的53.7%。表现为冬季用量大,夏季用量小。使用油基清蜡剂后,载荷,电流,应力均有下降,但下降幅度不大;其中在含蜡量较高、含水较低的油井上效果更好。其中高中深、柳中、柳北、庙中深等区块加药后载荷、应力下降较大,效果更明显。

5.2 固体防蜡块应用效果评价

一年内共使用固体防蜡块108套,目前仍有效44口井,使用后有效期内取消加药26口井,减少加药量或延长加药周期82口井,工艺有效率100%。

6 结论

(1)油基清蜡剂适用于低含水,低凝固点,低胶质沥青质油井;

(2)油井结蜡受环境温度影响较大,冬季应加大药剂用量,缩短加药周期,夏季相反;

(3)针对结蜡严重油井,采用加药、热洗等多种清防蜡相结合的方式,效果更好;

参考文献

[1] 刘兆筑,等.苏北洲城油田化学清防蜡[J].油气田地面工程,第23卷 第4期

油田化学应用技术范文第2篇

关键词:智能油田;数字油田;信息化

0 引言

随着全球经济持续疲软,石油与天然气需求大幅度减少,主要产油国为支撑国内经济而维持或增加油气产量,特别是美国页岩气的成功开发使得国际油气价格持续走低,对石油生产和消费大国的经济甚至全球经济的发展带来前所未有的影响。此外,常规油气资源的不断枯竭,非常规、复杂油气藏成为维持全球产能的主要接替资源,不断创新高新技术、实现勘探开发低成本成为世界各大石油公司面临的双重挑战。油气资源品位下降和新老资源接替不足已成为油气田企业面对的长期问题[1]。提高油气田企业总体信息化水平,加强信息化与工业化的融合,已成为油气田企业发展和创新的必然选择。

经过不断的信息化建设和技术革新,数字油田体系已经日趋完善,当前主要的发展方向是在数字油田系统基础之上,以油气田数据的深入挖掘和综合应用为突出特征,进一步深化信息技术应用,形成智能油田[2]。“加强云计算、物联网、大数据等信息新技术的研发与应用,通过工业化与信息化的深度融合,降低成本,提升石油石化行业的发展质量和效益[3]。”这是2015年4月17日在北京举行的第三届中国石油石化工业与信息化融合发展论坛上,与会者达成的共识,标志着国内油田运营模式迈向智能油田建设和应用的步伐。

1 智能油田的概念及特征

国内外各大油田建设中,都对智能油田进行了深入研究并提出了自己的理解。壳牌集团勘探开发执行官Malcolm Brinded将“智能油田”定义为:a Smart Field is an asset that we can continually optimize 24 hours a day,7 days a week。即智能油田是一周7天、一天24小时连续优化的资产[4]。新疆油田孙晓岗认为,智能油田就是在数字油田的基础上,借助业务模型和专家系统,全面感知油田动态,自动操控油田活动,持续优化油田管理,虚拟专家辅助油田决策,用计算机系统智能地管理油田[5]。大庆油田王洪福认为:智能油田=数字油田V2.0=DOF(数字油田)+Cloud Computing(云计算)+ IOT(Internet of Things,物联网)+BD(Big Data,大数据)[6]。

上述定义从不同的认知视角对智能油田进行了形象描述,反映了当前智能油田的特征。从本质上讲,智能油田是油气藏勘探开发技术、油气开采配套产业、油气田生产及决策、现代信息技术应用等多种业务智能化协同发展的必然结果。智能油田的建设就是让计算机或智能设备逐步代替人工脑力劳动的过程。从应用角度来看,“数字油田”代替了人的重复性的统计工作,是应用知识的过程,“智能油田”代替的则是人的分析归纳工作,是创造知识和知识共享的过程。从目前来看,智能油田建设将是一项持久的工作,它会随着计算机技术中人工智能应用程度的提高而不断发展。

当前,智能油田的发展趋势正朝着“一体化、协同化、实时化、可视化、共享化”的方向发展,即业务应用一体化、决策部署协同化、生产管理实时化、综合研究可视化、信息资源共享化[7]。智能油田是一个面向应用和服务的油田,智能油田的目标是建立一个由新工具、新技术支持的涵盖油田生产、管理及服务全生命周期的新油田生态系统。同时,通过管理理念、管理方式的变革,实现跨地域、跨学科、跨部门的协同工作,提高油气田研究与决策的质量和效率,转变经济发展方式,实现由传统油田向新兴油田的跨越式发展。

2 智能油田的国内研究现状

与国际上智能油田研究情况对比来看,国内对智能油田的研究存在起步晚、研究范围小,对研究及应用模式创新力不强等不足。从研究趋势、关联研究、学科渗透、相关研究机构等方面出发,对国内智能油田的研究情况进行如下分析。

2.1 研究趋势

在中国知网()上,以“智能油田”为主题词,截止2015年,共检索到85篇最相关的学术及学位论文,2005-2015年逐年发文量情况如图1所示。

在中国,智能油田研究的相关论著始于2005年[8]。从发文量及内容来看,智能油田在中国的研究正处于积极发展的趋势,且已出现局部的应用[9-11],对油田企业的提质增效逐渐发挥其重要作用。此外,长庆油田油气藏研究与决策一体化信息平台的推广应用也是一种典型的智能油田的应用范例[12]。

2.2 关联研究

随着研究的不断深入,出现了越来越多与智能油田相关的研究热点,形成了庞大的研究网络,表1中列举了与智能油田高相关的研究点。

从表1来看,数字油田作为智能油田的基础,其研究受到了广泛关注,但已不是当前的研究热点,已进入大规模推广应用阶段,这也表明研究趋势已由数字油田转向智能油田。与智能油田相关的物联网技术、智能化等信息技术的研究也逐渐增多。值得注意的是,克拉玛依油田作为中国数字油田建设的典范,其智能油田的研究也已开展。

2.3 学科渗透

智能油田的跨学科研究发展迅猛,已深入到计算机科学与技术、信息与通信工程等多个学科,并衍生出多个交叉学科主题[12-15],表2列举了多个渗透学科及对应的研究主题。

从表2可以看出,智能油田的研究及建设是一个涉及多种学科和多种应用的综合性系统工程,需要石油与天然气工程技术人员、IT技术人员、仪器仪表工程师、经济学家、情报服务人员等多个学科专家的共同协作,具有典型的协同化、一体化、共享化的特征。

2.4 相关研究机构

众多研究机构在“智能油田”领域成果斐然,表3列举了一些高发文量的研究机构,近几年共有30篇相关的学术论文。这些机构的研究成果代表了国内智能油田研究的水平和发展趋势,对后续智能油田的研究方向具有引领作用。

油田化学应用技术范文第3篇

关键词:工程采油技术 应用现状 展望

一、引言

在油田开采的过程中,科学地利用工程采油技术在保证油田采油速度、产量、采收率,能否获得较高的经济效益等方面起着决定作用。我国的工程采油技术在经过长久的摸索、实验之后,形成了分层开采、完井采油等多种采油技术,当前,应对我国是由开采过程中的现状进行总结,及时制定未来的发展方案。

二、我国部分工程开采技术的应用现状及对前景展望

1.我国主要的几种采油技术

1.1完井工程采油技术

开发井或者勘探井的钻井收尾阶段,都能被称为完井,经过长期的经验积累,我国在丛式井、水平井、直井等方面已经达到了一定的技术水平,总结出了许多完井的工程方法,如砾石充填、下套管射孔完井等。另外,还可以根据油田的不同地理位置采用不同的完井技术。当前,衬管完井技术、裸眼完井等多种技术被普遍应用于油田之中,并取得了较好的开采效果。

1.2分层注水的技术

当前,多数多层油藏在开采过程中都应用了分层注水技术,以此来调节地下水的波及效率,最先使用这一技术的是克拉玛依油田,在实践中效果也十分明显,另外,经过试验,利用管式活动的封隔器以及配水器进行分层注水,也能取得较好的效果。

1.3 电动潜油泵的采油技术

该技术是当前较为先进的利用机械进行采油的重要技术,目前统计结果显示,这一技术占据了所有油井数量的百分之四左右,在油井举升中意义重大。该技术的相关配套技术的研究也正在如火如荼的进行,在研发过程中,清防蜡、压力测试、参数优选、采油设计等都获得了较大的进步。

2.工程采油技术的应用实例探析

2.1胜利油田中二氧化碳工业采油技术

2.1.1 二氧化碳工业采油技术的意义

作为蕴藏丰富的油田,胜利油田不仅含有地下石油,还包含丰富的天然气,而这其中又蕴含了大量二氧化碳,如何将二氧化碳变成能够利用的资源,是采油技术任由需要攻克的难题之一。而在经过长时间的现场实验之后,可以发现二氧化碳工业采油技术在低丰度、低渗透的开采困难环境中有较大的发挥空间,这一技术将二氧化碳与天然气共同利用,并在榆林油田、胜利采油厂等多个地方进行了实验。

2.1.2 该技术的现状与展望

在2011年期间,胜利油田对二氧化碳工业采油技术进行了先导性实验,而在经过周密准备之后,便进行了二氧化碳的吞吐以及驱油施工,自此,二氧化碳已经转换为了开采石油的一个全新动力,经过了多年的经验积累,胜利分公司的石油开采增加了7000多吨,二氧化碳这时也由“有害气体”变成了“宝气”。

胜利油田对此进行了长远的规划,当前,胜利采气公司已经改建了二氧化碳集气站、建成了二氧化碳的液化站,预计在2012年底,液态的二氧化碳的产能将逼近六万吨,,那么随着实验研究的深化,则二氧化碳工业采油技术的前景将更加明朗。

2.2宝力格油田对微生物凝胶采油技术的应用

2.2.1 该技术的工作原理

顾名思义,微生物凝胶采油技术主要利用了石油层中生长的微生物菌液的生长、繁殖以及代谢的作用,从而改变原油中部分物化特性,降低原油的黏度,提高和完善原油的驱动性,最终获得改善常见稠油注水的开采效果,保证油田开采的高产稳产。

2.2.2 该技术的研究现状

在利用微生物凝胶采油技术对稠油的油藏、低温等进行常规的注采井网进行开发的例子在国内还没有先例,这一技术的应用成功,不仅能直接在宝力格油田应用中使微生物凝胶采油技术不断得到完善,并能应用于工业化的发展中,还带动了油田的采油分析能力、油田化学能力和整体水平的提高。

华北油田相关研究单位在评价优化、先导实验以及工业化应用等三大阶段后,在宝力格油田内建立了地下的微生物场,实施应用了微生物凝胶技术,还通过对相关精细方案的分析、将优化配方完善、进行研究施工等环节,使这一微生物凝胶技术为油田的稳产做出了积极贡献。

2.2.3 应用效果探究

在宝力格油田中,其地下原有的特点主要是粘稠度较高、温度较低,利用常规技术开采效果并不明显,不过,在利用了微生物凝胶技术后,该油田的原油粘稠度降低了百分之四十,综合递减、自然递减的效果十分明显,有效控制了含水上升的速度。根据该油田的数据显示,利用微生物凝胶技术实现增油的效果十分明显。

3.展望工程采油技术前景

在石油开采行业中,生物技术的表现十分突出,直接使其成为了石油开采行业的发展趋势,未来油田在开采的过程中,生物工程技术将会得到更为广泛的利用。在溢油油田注水开采技术的继续利用,石油综合含水、污水处理等问题急需解决,而生物区位技术具有成本低、污染小的特点,也使其快速成为油田开采中重要的技术,在应用中也不断提高了油田原油开采率。在油井中碳纳米管应用也较为广泛,其特点在于密度小,强度高。而其将以柔软、质轻、结实的特点,在未来的石油开采中被用于制作抽油杆或者油管。而将金属纳米降入陶瓷中制成管材,可以保证硬度以及耐腐蚀性,可以将其制成切削工具或钻井的钻头。

三、结语

对我国工程采油技术现状进行分析,合理展望发展前景,有利于对油田的深度挖掘和开采。石油开采工作者应加强对石油开采工艺、技术的研究,恰当做出现场评价和效果手段的分析,以现代先进的科学技术为手段来实现科学的利用采油技术,保证采油技术长期稳定以及持续的应用和发展,最终实现高效、科学地开采石油,保证我国的采油事业又快又好的发展。

参考文献:

油田化学应用技术范文第4篇

[关键词]油田;技术服务市场;重点板块市场

[中图分类号]F416.22 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)6-0114-03

1 油田技术服务市场现状

随着原油消费需求快速增长,全球及中国油田勘探开发迎来了空前的繁荣。2009年全球油气勘探开发投资达3660亿美元,新增钻井82019口;2009年我国三大油企E&P合计投资达到2232亿元;新增钻井量24739口,新增油气井进尺5162万米。在石油公司勘探开发投资中,用于油田技术服务的占70%~80%,这使得油田技术服务公司的业务和收入持续保持增长。斯伦贝谢、哈利伯顿、贝克休斯三大境外油服公司的平均净利润率由 2002 年的-1.7%上升到 2008年15.3%,国内油服领域上市企业利润率也超过17.44%。

按照油田技术服务投资占E&P投资的70%~80%,设备投资占20%~30%计算,2009年我国三大石油巨头的E&P投资合计2232亿元,当年国内油田技术服务的市场为1600亿~1800 亿元。尽管2008年经济危机对全球包括中国油田技术服务市场造成了一定影响,但考虑到经济的快速复苏和我国正处于工业化加速发展时期的现状,油田技术服务行业在未来2~3年必将走出低谷并迎来新一轮的发展。预计2013年我国油田技术服务市场将达3028亿元,2010―2013年均复合增长率为14.11%(见图1)。

2 钻井液技术服务市场现状

钻井液是钻探过程中孔内使用的循环冲洗介质,是油井的命脉,被比喻为石油钻井的“血液”。我国钻井液技术服务行业的快速发展起源于20世纪70年代,经过20世纪80年代的发展高潮以后,钻井液材料技术已逐渐进入稳定期。20世纪90年代后期开始,钻井液的主要功能从维护井壁稳定、保证安全钻进,发展到如何利用钻井液这一手段来达到保护油气层、多产油的目的,行业技术进一步升级。

从工程结算角度,钻井液技术服务的市场份额占石油勘探开发投资的5%~8%。伴随着全球及中国经济的复苏,三大石油公司将长期保持较高的新增钻井量和进尺水平,为钻井液技术服务行业的发展奠定基础。初步预计,2013年中国钻井液技术服务市场规模将达到270亿元,2010―2013年均复合增长率达到17.37%(见图2)。

目前,中石油、中石化和中海油三大公司控制着我国绝大多数的石油和天然气油井,而其油井开采过程中的钻井液的配制及技术服务也一般都由其专门部门负责。我国钻井液技术服务行业集中度较高,前十位钻井液技术服务企业市场集中度约为55%。全国范围内从事钻井液技术服务的重点企业包括长城钻探工程有限公司钻井液公司、中石油渤海钻探工程公司、中海油田服务股份有限公司、胜利油田钻井工程技术公司、大庆钻探工程公司、中石油川庆钻探工程有限公司、四川仁智油田技术服务股份有限公司等。目前,仁智油服是国内民营最大的钻井液技术服务企业。

随着我国油田钻井技术和钻井液处理剂技术的发展,对油田化学品的需求日益增多。国内油田化学品尽管起步较晚,但后期发展十分迅猛。1995年,国内油田化学品用量为102.9万吨,市场规模仅19.14亿元,而到2009年,全行业使用量已达到147万吨,市场规模到达53.83亿元。15年间,油田化学品的使用量增加了42%以上,市场规模增长超过180%。其中,钻井用化学品用量最大,占油田化学品总用量的45%~50%,采油用化学品技术含量高,占总消量的30%以上。

3 油田环保技术服务市场现状

近年来,随着油田开发进程的加快,油田废水和固体废弃物日益增多,针对油田废弃物的处理,我国从1983年陆续颁布了《石油天然气开采业污染防治技术政策》、《石油开发工业水污染物排放标准》、《油田采出水处理设计规范》等相关政策,严格控制油田废钻井液、岩屑和采出水等的处理及排放,促进油田的可持续性发展。

随着循环经济的不断发展及节能减排工作的持续深入,我国各油气田企业逐年加大了对油田污染物处理的力度,钻井废钻井液全部纳入污水处理站进行集中处理,多个油田实现了含油采出水的“零外排”,如大庆油田、长庆油田等。2009年,全国各大油田累计形成污水处理站300多座。采油地层水平均回注率达到90%左右,废泥浆的产生也得到了较好处理。依据石油专业工程定额标准确定的我国历年油田环保技术服务投资额如下:

在油田环保技术服务领域,由于油田环保最大的成本产生于污染物的运输,因此,污水处理站的选址通常要求紧临矿区。因此,各环保企业大多都按照各油气田的需要零散地建立站点,导致目前全国尚未形成规模化的跨区域经营油田环保技术服务企业,市场高度分散,行业区域性特征明显。

4 油田特种设备检维修技术服务市场现状

在油田特种设备检维修技术服务领域,主要服务内容为钻具检维修和油气集输设施的检测,最常用到的检测方法为无损检测和完整性检测。

目前,我国油气管道工程建设进入了飞速发展的阶段,已建成投入运营的长输油气管道6万多千米,从2001年以来平均每年建设的油气管道超过5500千米,其发展速度和技术水平已跨入了世界先进行列。但近年来,国内油气管道趋于老化,腐蚀严重,我国因跑油、停输、污染、抢修等造成的损失,每年都以亿元计算。为此,国家制定了《石油天然气管道安全监督与管理暂行规定》,明确指出主干线油气输送管道3~5年必须进行管道在线检测。

另外,近年来,随着钻具应用数量的增多,钻具的寿命和稳定性也越来越受到各油田和钻井工程队的关注,针对此,《石油钻具的管理与使用》(SY/T 5369―1994标准)及中石化、中石油内部制定的《钻具配套、使用与维护技术规范》对钻具应符合的技术标准、检维修对象、检测方法及检维修周期等也作出了明确规定,并重点明确了纯钻时间超过3600小时应对钻具进行一次壁厚检测,钻具经历卡钻、断裂等事故应及时对钻具进行一次探伤,钻具分级、检测后管理单位应出具正规检测报告等重要内容,充分确保了钻具井下作业的经济性和安全性。

依据国家相关标准及石油专业工程相关定额标准确定的我国油田特种设备检维修技术服务市场规模如下:

在油田特种设备检测维护领域,钻具检维修方面,大多数油田目前依然保留了各自的检测队伍,基本不对外承接业务。油气集输设施的检测市场相对开放,系统交叉性特征也较为明显。全国范围内从事油田特种设备检维修技术服务的企业包括中国特种设备检测研究院、中国石化集团胜利石油管理局下属检测机构等。

5 防腐工程技术服务市场现状

油田化学应用技术范文第5篇

自大庆油田于上世纪90年代末率先在全球范围内提出“数字油田”的概念以来,数字油田已经迈过了10多年的发展历程。然而随着新技术、新模式、新理念的不断涌现,数字油田的内涵和外延也处于不断丰富和完善当中。

那么数字油田当如何永葆活力?当前数字油田发展面临哪些困难?智慧油田与数字油田又是怎样一种关系?《中国信息化》(iCHINA)杂志就数字油田的一系列热点话题专访了《数字油田在中国》一书的作者、长安大学数字油田研究所所长高志亮研究员。

iCHlNA:您如何定义数字油田?为什么有国外学者说早在100多年前就有数字油田的概念?

高志亮:不错,油田就是靠数字说话,数据采集、数据处理、数据解释这是油田勘探,寻找油气的基本工作之一。但是,对于100年前的数字油田说,我还是不能认同。数字油田的出现至少应该具备三个基本条件:一是时代背景,数字油田是在1998年“数字地球”提出之后提出的,之前并没有人提出过数字油田;二是技术背景,互联网技术和信息技术的成熟,让人们具备了使用大规模数据共享的条件,然而,在即使30年前,我们也不可能有大规模数据共享的想法;三是建设的背景。一方面全球化、数字化、信息化的浪潮催生了大量的新的理念与新的技术,另一方面原油勘探、开发、生产、集输遇到了前所未有的难度,尤其是油气勘探。所以,只有具备这三个条件,数字油田才能诞生并顺利地建设。

基于以上几点,我们对数字油田的定义是,“数字油田是全面数字化了的油田”,也就是将油田中所有的事物(盆地、油田、油藏、井组、井筒等)全部数字化,通过数据转换为信息,从而寻找更多的油气资源,发现剩余油,提高采收率,延长油田的生命周期。在这个命题中有三层的含义:首先,数字化是数据的表现形式,数据是数字化的本质,全面数字化了的油田,就是地上地下全面用数字来表现的油田;其次,数据转化为信息,这是数字油田的核心,也是油田企业的基本功。第三点是延长油田企业的生命周期,我们建设数字油田就是为寻找更多的油气资源,提高采收率,将油田的生命周期延长,数字油田的根本目的就在于此。

另外,我需要指出的是,数字油田正在不断的完善和升华中,人们对数字油田的认识在不断提高。

iCHINA:基于您所定义的数字油田概念,理想中的数字油田是怎样一种状态或者说场景?

高志亮:数字油田建设要达到一个令人满意的理想状态,我认为应该是实现“三个一体化”。即勘探开发一体化;地上地下一体化和经营管理一体化,这是未来油田发展的趋势。首先,勘探与开发是油田企业的主营业务,但是,长期以来勘探与开发没有一个很好的协同机制,让这两个掌握着油田“命脉”的专业领域的工程技术人员坐在一起,研究同一个问题,解决同一个难题是比较困难的事情。勘探开发专业领域的隔离,导致油田企业数据、信息孤岛的长期存在。建立统一的数字油田平台是解决这样隔离的唯一办法。其次,地上地下是未来油田发展的必然,目前是因为技术水平的原因还达不到,但是,人们正在向着这个方向努力着。这一个技术水平的实现,未来的油田就是一个“透明的油田”。再者,经营管理是一个体制、机制问题,传统的油田往往重视管理,不重视经营,现在正在改变着。数字油田建设如若达到了“三个一体化”理想的建设程度,那么,就會实现以信息化带动工业化、以工业化促进信息化完美的“两化”融合。

iCHINA:的确,数字油田应该是一个长期的系统工程。那么就当前来看,我国数字油田建设面临哪些困难?或者存在哪些问题呢?

高志亮:经过10多年的发展,数字油田在我国无论是理论研究还是实践应用都取得了非常快速的发展,也取得了非常好的社會效益和经济效益。但是,我们也不能忽视其中的问题,而且有些问题还是较为严重的。比如,油气田企业内部管理机制和流程问题、重建设不重研究的问题、标准缺乏的问题、以及急功近利和崇洋的心态等。

我借此机會做3点呼吁。首先,我们需要制定统一的国家标准来规范数字油田的建设,让数字油田真正发挥其作用。数字油田将是未来油田无法用其他技术可以取代的技术,我们需要在这个技术上不断地完善与创新。其次,数字油田建设必须遵循数字油田建设规律,千万不要急功近利,这样會损坏数字油田的基本功能。第三,国家加大数字油田自主知识产权产品的研发与保护,更重要的是要加大对数字油田技术研究的投入与投资力度。数字油田研究需要一个长期的投资,我希望在研究队伍中能出现“国家队”,“民间”力量不但很单薄,更重要的是思想和步伐很难统一。数字油田现在没有学科支持,开展技术活动和研究都显得十分的困难。

iCHINA:您也提到,数字油田处于不断的发展、完善和升华当中。当前,新技术和新业务形态不断涌现,您如何看待云计算,物联网和3G/LTE无线等新兴技术在数字油田中的应用?

高志亮:这是一个非常好的话题。在当前的数字油田技术研究中,油田物联网技术和油田云计算技术是重要的技术体系分支。

物联网技术中一个重要技术就是识别技术,在油田,我们不可能给油、气装芯片,也不需要给抽油机装芯片,只有通过智能设备采集数据间接地识别与判断其状况,这就是物联网技术的一个拓展,是一个智能化的过程。所以,油田物联网技术还是有广阔的应用前景的。云计算技术我们简单地用“SPI”吧,就是“SaaS、PaaS和IaaS”,重点在于操作系统。当然,云计算不光是数据存储,更重要的是通过虚拟化技术将物理服务器集群成若干个服务,从而实现软硬资源的统一管理,增强数据安全级别,并能够在瘦客户端进行复杂的油藏研究,如在iPAD上应用。所以,它不光是数据的管理,更重要是的软件层面上的应用。其共同目标是实现节能降耗,节省资源,提高效率,优化生产过程。但是,作为一个系统工程,油田物联网和油田云计算技术二者有着很强的关联性,就是数据的采集、数据的传输、数据的管理,最后是数据的应用,达到反馈控制。油田物联网和云计算是油田企业正在实施建设与发展的一个新技术。

关于“3G/LTE无线技术”,这个技术在油田很重要,但是在数据传输上仅仅这几个技术还不够。因为,油田地域广,地形条件复杂,大多处在偏远的沙漠和山区以及辽阔的海域,现场数据的实时采集,适时传输,需要多种无线技术。我们知道,油田数据量很大,即使3G/LTE在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率,也不能满足当前的需要,因为,这只是一个理论值,现场数据传输要求实时采集、适时传输,带宽要求很高。为了保证数据传输的流畅与准时,有时我们在油田采用多种无线方式的技术汇聚,如在井场用Zigbee、Wi-Fi等,在井区用网桥,在长距离传输则使用光纤等。

对于油田物联网技术和云计算技术的场景现在很多油田都在进行论证与示范建设中,有的油田企业做了相当规模的试点性的建设,对于效果还需要在运行中检验。而大规模的建设由于一些关键性的难题还在困扰着人们,如数据的安全性,数据采集的标准、数据的准确性等问题,还没有得到真正的解决。

iGHINA:你所在的数字油田研究所的目标是“为全力打造出中国式的数字油田精品而努力奋斗”,如何解读“中国式”这几个字?

高志亮:中国式的数字油田,主要是想与国际数字油田有个区别,就数字油田建设本身,他们在某种方面的确比我们早,在数字油田建设技术上也先进得多。但是,国际上的数字油田概念与内涵上与我们的数字油田有很大的不同。在我国,人们对数字油田有着独到的理解与认识,大规模地数字油田建设在国际上都是前所未有的,只有在我国才可以这样做到。所以,我们想提出中国式的数字油田,主要是同我们国家战略相一致,这就是工业化与信息化的融合,即“两化融合”的数字油田。数字油田就是我国油田企业实现“两化”融合的平台与抓手。

iGHINA:继数字油田之后,智慧油田的概念又出现在我们面前,您认同油田信息化的这一所谓的发展方向吗?两个概念的区别在哪里?

高志亮:智慧的油田,这是一个全新的话题,大家其实都不愿意套用“智慧地球”中的“智慧”两个字。但是,智慧的油田,我相信一定會到来,这是我们数字油田的终极目标和未来。所以,对于数字油田与智慧油田的概念,当然不能相题并论,但是,实际上智慧油田与数字油田也不是两个互不相干的概念,从广义上讲,它是数字油田的一部分,它是数字油田发展的高级阶段。

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