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一、前言
石油資源在當前的世界格局中占據了重要的戰略地位,尤其是對于大國競爭來說,可以說是“得石油者得天下”。目前,我國科技水平的不斷提高,促使綜合國力和國際地位也在日益升高,形成工業化與信息化二者并重統一的格局,現代石油企業進行工業化和自動化的升級必然要經過數字化建設的道路。在目前的背景下,我國各大石油企業紛紛進行數字化的改革,不斷提高創新改革的本領,全面落實和貫徹信息化、數字化建設的各類指標和要求,切實實現石油產量和產能的不斷提高,完成石油利用率增長的目標,促進社會經濟的發展,為人民生活水平的提高而做出應有的貢獻。
石油作為最常使用的化石能源之一,在各國的競爭中占據了重要地位。近年來,在中東地區由于石油而引發的爭端無數,從中也可以看出在大國崛起的路上不可或缺的就是充足的能源和先進的能源勘探、挖掘技術。我國石油儲量較為豐富,然而我國石油的開發和利用率和發達國家相比還是比較低的,并且由于近年來經濟的快速增長,石油的過度開采和濫用也造成了一定的環境污染[1]。好在經過數十年的整治已經得到了一定的改善,并且石油行業也涌現出一系列以創新科技而聞名的企業,通過這些科技化、數字化油田建設工作的推進,我國石油產能不斷提高的同時,對于石油企業的高效管理和運行也起到了很大的促進作用。目前,我國油田數字化建設主要的發力點還是在開發和利用高科技計算機平臺上,以此來實現油田信息的收集和共享,而建設油田數字化則需要多種學科基礎的知識,囊括了計算機和通信科學、管理學與地理科學等多個方面,所以進行油田數字化管理系統的搭建的困難程度可想而知。因此在目前,我國大部分油田的數字化建設工作依然還處于初級階段,需要進行進一步的討論和優化,從而實現更高效率的石油企業管理。
三、建設數字化油田管理系統的概念剖解
我國幅員遼闊,石油資源總量豐富,然而充足的總量能源背后卻有著較為落后的開發和利用技術,導致我國石油能源的利用率偏低,還存在著一定程度的資源浪費現象,這些問題嚴重地制約了我國石油行業的未來發展。為解決這一疑難雜癥,進行數字化油田的建設就顯得尤為必要。建設數字化油田,能夠很好地引導油田開采、管理工作走向自動化和現代化的方向,能夠極大地提高對于石油開采和利用的效率[2]。此外,油田數字化建設還能夠整合各類油田的數據資料,從而利用各類新型的計算機信息技術,比如大數據、云計算等,從而為石油企業未來的工作規劃和發展方向提供可信度較高的數據支撐。在目前,我國石油企業的數字化建設依然還存在著許多問題,比如油田開采的位置非常分散,生產線過長等現實問題,阻礙了我國油田的數字化發展向前邁步,所以在未來的發展過程中,石油企業要格外重視對數字化和自動化石油管理與開采系統的搭建與完善,從而在確保產能進一步提高的基礎上,實現石油企業更高的經濟效益。
四、目前我國油田數字化建設存在的現實問題
(一)數據的傳輸具有一定的落后性和不穩定性
油田數字化建設的過程必然離不開對于海量數據信息的處理,那么在此過程中,傳輸第一手的數據到云端、終端處理器就需要使用大量的電纜和性能卓越的電子信息設備來進行信息的儲存和交換,同時實現數據信息的采集、回收。然而在實際操作中,由于我國目前油田企業的數字化程度不是很高,也沒有配備比較先進的各類儀器,所以技術設備上依然存在著缺陷,在傳輸數據的過程中經常出現信息數據遺失或者傳輸失常的現象,從而阻礙了數字化油田的建設和完善[3]。
(二)油田數字化建設中業務軟件系統無法形成統一
我國石油行業發展較為迅速,然而由于缺乏統一性、強有力的管理,目前我國使用的油田開發、勘探的自動化軟件種類比較多,各自所形成的參照和規范也有著不同的差異,所以在規模和質量上也存在著較大的差異,并且各個石油企業的內部工作人員長期使用自己的管理軟件,就會形成思維定式,從而在接受新型軟件操作的時間方面會造成一定的延長,在此情況下,各大油田企業需要共同商討和研發出一套行之有效的,能夠在全行業內進行通行的計算機管理系統。
(三)電子設備和儀器會導致電磁干擾現象
隨著石油產業管理現代化腳步的邁進,許多電子元件和設備都被應用到實際操作中,為石油企業的管理帶來許多便利,提高石油企業的經濟收益。然而此類電子元件和設備在使用時必然會產生許多電磁干擾,如果多臺儀器設備共同運行,那么產生的電磁量可能會導致彼此設備都會產生運行的問題,進而影響到石油企業的日常生產活動。
(四)石油企業中工作人員的綜合素質參差不齊
作為石油企業近年來的發展重點,數字化建設一直是備受關注的對象,而進行油田的數字化建設不可或缺的不僅是良好的技術設備,更需要關注的是強大的人才戰略,只有重視人才團隊的建設,才能在未來的競爭中取得良好的領先地位。然而在目前的石油企業中,從業人員大多都對數字化技術非常不熟悉,甚至有一些文化水平較低的員工都無法掌握計算機的日常使用,而石油企業的管理理念和管理文化也都是較為還童和落后的,不利于油田數字化建設工作的進一步發展。所以對于石油企業來說,要著重將改革的力度放在建立全新的企業文化和組織架構方面,通過薪資激勵機制等進行員工主觀能動性的喚醒。此外,對于一些石油企業,尤其是規模較大的國企來說,由于運行機制已經很久沒有進行過變動,所以員工都已經進入到“舒適圈”中,沒有積極進取的思想,更容易導致員工總體素質的滑坡,影響到了油田企業現代化和數字化建設的進程。
五、提高油田數字化建設水平的舉措與建議
(一)重視物聯網技術對于數字化油田建設的推動作用
物聯網技術能夠對于數字化油田的建設起到很強的推動作用,這些推動功效首先就體現在利用遠程設備來監控和采集數據的方面。物聯網技術能夠和遠程監控設備進行聯合,從而進行油田中石油勘探與開發等環節的數據綜合處理,并采用運算程序,將指令下達到物聯網覆蓋區域下的所有數據監控系統中。此外,物聯網技術還能夠控制自動化的設備和裝置,對于油田中油井內部的情況進行探查,從而完成對油井內部數據信息的收集。在建設數字化油田的過程中,諸多數據都要進行匯總,從而傳達到油田企業的管理層手中,并進行相應的反饋,所以在重視物聯網技術對于油田現代化、數字化建設的過程中,不能忽視對于遠程監控設備和系統的建設[4]。
(二)優化升級油田數據信息傳輸光纖,提高數據傳輸效率和質量
由于當前石油企業中存在著數據傳輸異常等現象,石油管理企業也要重視對數據信息光纖的開發和應用。作為傳輸數據信息的紐帶,光纜、光纖的質量可以說在油田數字化建設的工作中占據了至關重要的位置。而采用光傳輸材質的光纖、光纜來搭建數據傳輸網絡,不僅能夠實現高速的傳輸速度,最快可以達到10Gbps,帶寬同樣也非常理想,并且光傳輸材質本身沒有導電性,那么電磁信號對其的影響就非常小,不會由于電磁信號的強弱而影響數據傳輸的工作效率。并且光傳輸材質的光纖使用壽命極長,性價比很高,相較傳統的HDMI、VGA等材質,重量更輕,更加便捷,種種優勢都能為油田數字化建設中數據傳輸的速度和安全提供了強有力的保障。
(三)推動油田井站配套技術和支持體系的建設
油田的數字化建設中,油田井站的配套支持技術與體系主要指的就是以單體油水井、原油加工處理站等配套設施共同組成的支撐體系,而這一套配套支持體系的主要動力來源于工業電網發電站輸送的電力,用來完成抽取原油、為注水儀器進行供水。除火力發電站供應的電力之外,油田井站支持系統的能源來源還包括其中的清潔能源,如太陽能、風能等,在很大程度上也可以提供給油氣井生產時所需要的電量。此外,油田井站的配套支持體系中也有自己獨立的備用供電系統,能夠在意外發生、出現斷網情況時,快速切換到備用電路,采用備用的供電系統來保障意外發生階段油田的平穩運行和生產,并保障遠程監控數據系統、電子信息光纜傳輸網絡等其他信息化、數字化設備都能處于正常的運行狀態,成為整個數字化油田建設過程中的托底安全保障系統[5]。
(四)重視數字化建設中統一的數據匯總平臺的構建與完善
當前,我國石油行業的諸多公司都采用的不同管理和數據軟件系統,各類標準也不一而足,所以搭建一個同平臺、同標準的數據匯總云端就顯得尤為重要。隨著油田信息化和數字化的升級,石油企業打通數據壁壘、形成統一的數據互聯平臺已經是大勢所趨,在搭建統一數據平臺時,并不意味著就要拋棄所有之前各個企業對于本單位信息化升級的投入,而是要充分加強對于數據的重構、處理能力,同時需要聯合行業的各大龍頭企業,編訂統一的數據標準、數據字典,從而便于石油企業開展數據的挖掘、分析工作。搭建統一的數據互聯平臺必然意味著數據量的猛增,這也就對數據互聯平臺的及時處理能力提出了較高的要求,該平臺就可以創新采用時下風靡的云計算和大數據技術,進行數據處理能力的大幅度提高。此外,針對能源型企業本身的特點,在搭建行業統一的數據互聯平臺時也需要注意對自身資產的梳理,尤其是對數據資產,要做到一一盤點。在數據盤點的方面,要明確本身企業數據資產的所有利益相關者,如數據的擁有者、生產者和受益者,通過列舉表格的形式,來將本石油企業已經達成過業務記錄的相關數據進行一一的清理,形成明確的資產數據清單。另外,針對數據清單上所體現的各類信息和價值,相關企業的管理人員要進行充分的評估、診斷,并保證對于數據的評估能夠做到科學有效,從多個維度展開對數據資產的評估,如數據的準確性、安全性等,以此為基礎實現對石油企業數據資產的實際價值的確定,從而與企業數字化油田建設發展戰略進行相應的匹配,實現石油企業數字化管理的系統化、合理化。在完成詳細的數據資產評估后,相關人員要有針對性地出臺對于油田數據的治理報告和方案,針對油田生產的相關數據資產進行一定的清理,從而實現對于油田數據初步的核算與系統性的規劃,進而更好地為油田數字化建設來服務。在完成以上步驟的石油企業數據整合后,數據共享平臺的搭建才可以算得上是步入正軌,數據共享中心的核心框架初步構成。構建石油行業統一的數據共享中心需要遵循安全、標準、統一、共享的原則,而對于一般的中小型企業來說,在加入數據共享平臺前,一定要將自身業務中的相關數據進行一定的清理,并在實現自身企業的數字化建設達到一定目標后,再來進行行業統一數據中心的接入,不得為了實現數據共享而盲目跟風,使得自身的油田數據化建設工作倉促了事。與此同時,作為全體行業各大企業都進行數據共享的平臺,一定要保證其數據的安全性,對于系統管理人員的選擇也要進行綜合全面的考核,并設置多種獨立的密鑰,避免出現數據安全上的漏洞,從而影響到整體行業數字化建設的進展。
(五)提高石油企業內部員工的數字化專業知識培訓,提高員工對數字化建設的認識
石油企業想要真正實現數字化建設,不僅在于充足的外部條件,諸如過硬的專業設備,更在于對于石油企業數字化人才團隊的建設。所以石油企業要加強對員工的數字化方面的能力培養和訓練,拓寬石油企業員工的數字化管理視角和眼界,從而提高員工進行數字化油田建設的能力。而針對石油企業內部員工綜合素質參差不齊的現象,石油企業的管理部門也要分批次組織對員工的專業知識和技能的培訓,并開展相應的講座,采取一定的獎懲措施,將員工對于數字化建設的認識納入員工考核機制,以制度的力量保障數字化建設能夠收獲一大批人力的基礎,從而在逐步提升員工數字化技能與認知的同時,促進油田數字化建設的舉措真正落到實處,達到長遠的發展目標。
(六)重視信息技術在數字化油田建設工作中的優異表現
我國信息化技術已經在全球取得領先地位,開展數字化油田的建設事業必然離不開對于信息化技術的正確采納和應用。信息化技術不僅能夠促進石油勘探點精確度的提高,還能夠為各項油田管理工作提供支持和幫助,促進數字化油田的建設目標早日達成。目前油田數字化建設工作中采取信息技術可以集中在石油采集的領域,以此來提高開采石油資源的效率和開采的質量。應用信息技術,對于石油數字化建設工作來說,能夠有效地對石油儲藏點的地質和水文條件進行清晰的勘探,這一過程中可以采用無人機、機器人等設備來進行人力無法到達的區域的勘測。并且信息技術也可以在計算機上對石油開采的實際情況進行模擬,主要是依靠由無人機、高精度攝像頭等現代化信息設備的幫助下所勘測到的諸多信息數據,從而在計算機三維建模系統中進行本段地質條件的三維建模,并創造出石油勘探的相應條件,模擬石油開采的情況,這樣即便是在地形、地質條件復雜的地區,也能夠通過信息模擬技術來實現勘探情況的預測,進而幫助石油企業的決策部門來明確開采的難易度、開采的成本預估等,為企業創造更多的利潤空間。此外,要想信息技術能夠在石油開采的方面深入發展和應用,還需要進行深層組織架構的搭建和規劃。
首先在數據框架的首層要保證現場石油開采信息的基礎數據能夠得以保存,并保留原始的石油油井等數據的測量,以此來準確分析開采工作可能后續會受到哪些方面的影響。第二層則是歸類為源數據庫,在第二層中保管和分類來自于不同方面的數據信息,確保數據信息的合理和真實。信息數據架構的第三層則是數據處理層,要負責對源數據庫和基礎數據進行綜合的處理,從而將處理的初始結果反饋給終端服務器。第四層則要是專題環節,要根據不同學科的特點來進行實際數據信息內容的呈現,從而結合不同領域的專業特點進行全面的剖析。數據架構的第五層是最關鍵的一層,也是數字化油田信息技術系統的核心,在這一層級中,要綜合運用遙感設備和高科技裝置反饋來的第一手資料和情況,進行開采過程中油井的數據建模,從而為數字化油田建設提供可靠的數據支撐,并為后續油田開采工作進行準確的預估,在避免安全事故的基礎上,為石油企業的精細化、高效化、數字化發展提供動能。
(七)加強領導干部對于數字化建設的示范和帶頭作用
從實踐經驗可知,油田數字化的建設工作所需要的專業知識非常強,并且還涉及到多學科的交叉背景,包含從石油的勘探開采再到開發、利用和銷售等全過程的行業體系建設,所以僅僅是從各個部門的角度來進行數字化油田建設工作的推進,顯然是力度不夠的。這也就要求石油企業的領導干部要以身作則,以自己的實際行動作為表率,積極投身于油田數字化建設的工作中來,推動石油企業各個部門之間的協作與溝通,協調好各個部門之間的關系,當部門之間出現矛盾時要進行積極的解決,并對資源進行合理、科學的分配,如果在數字化油田建設過程中出現的困難,則要聽取相關領域專家的意見,將困難變為任務,進行階段性目標的細分,并將工作任務合理分配給專業的運作部門來完成,以此來統籌油田數字化建設工作的發展,推動石油企業、石油行業的現代化進程。
六、結語
綜上所述,石油作為現代社會中最為重要的能源之一,在現實生活中處處可見石油技術的影子,可以說人民群眾的現代化生活離不開石油及石油制品,從汽車的燃料再到穿著的衣服,每一樣物品都凝聚著石油人艱苦奮斗的汗水。近年來,我國石油行業取得了一定的發展,在數字化油田建設的方面也有了一定的成果,但是和發達國家的油田管理水平相比還存在著一定的差距,作為新中國王進喜精神的傳承者,石油人要發揚敢想、敢做、敢超的精神,審視自身問題,做好對標找差,應用新型計算機技術,如互聯網通信、大數據、云計算、物聯網等炙手可熱的新型科技,不斷改革創新油田生產模式,大力提高油田生產和開發的效率,為我國石油事業的發展和人民群眾蒸蒸日上的生活做出石油人應有的貢獻。
參考文獻
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作者:吳迪 單位:大慶油田有限責任公司第五采油廠