什么是智慧油田

刘萝卜锅

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人类发展的野心，是靠科技撑起来的。比如“智慧××”，靠的主要是信息科技。


各种“智慧××”可以统称为“智慧系统”。

利用物联网、人工智能等信息技术，打通系统元素之间的关系，让系统更聪明、更高效、更贴心地服务我们——这就是智慧系统的追求。

如果这个系统是家居，就叫“智慧家居”；是城市，就叫“智慧城市”；是油田，就叫“智慧油田”。

2008年，IBM公司首次提出“智慧地球”概念，令地球人热血沸腾，跃跃欲试。

第二年，奥巴马跑马上任，倡导通过“物联网”技术来构建“智慧地球”。这当然是个既博眼球又博心跳的目标。

于是很多城市跟进智慧城市建设。各个小系统都智慧了，地球大系统也就智慧了。



2

实际上，智慧系统的最早践行者，是企业，那些实现信息采集、分析、调控、决策、生产高度自动化的工厂，就是一个个小的智慧系统。




智慧系统的基础，是第五次信息技术革命以来的现代信息技术。

这些技术以计算机、互联网为根基，包括但不限于：多媒体交互、卫星通信、全球定位、移动通信、传感与遥感、大数据、云计算、智能识别、现代机器人、人工智能、虚拟现实等等。




3

相对于智慧系统，数字系统的概念提出更早。

1998年，美国前副总统戈尔就提出了“数字地球”概念。

第二年，大庆就提出了“数字油田”的概念，可以说相当前卫了。

当然，比起前卫，更重要的是实用。从实用角度出发，数字油田也大有搞头。比如：

用于石油勘探，可使地质认识更准确、更全面。

用于生产开发，可使生产过程评估、油气生产采集反馈更可靠、更高效。

用于钻井和井下作业，可使钻探全程的监控、引导、预警、分析更及时、更可控。


△ 从工业自动化到数字化


但在当时，理念先进，技术弱鸡。以那时的信息技术，只能实现信息的系统数字化，还不能奢望系统智慧化。

不过，国内外多年的数字化建设，也为智慧系统建设铺了桥、开了路。

随着信息技术的迅速发展，智慧化的希望就浮出了水面。智慧油田的建设，也就被各大石油公司摆上了桌面。

刘萝卜锅

4

智慧油田建设的技术要求，不亚于智慧城市，甚至要求更高。

为什么呢？

因为油气勘探开发采集和处理的信息，很大部分取之于地下、用之于地下。地下情况看不见、摸不着，又极其复杂，而勘测手段却主要是老三样：

一是看地面，猜地下。能有多准？

比如看这两处露头的岩层走向：



这样猜测地下情况不过分吧：



但与实际情况相差得就很过分：



二是地震波，效率高，但是不准。

你猜我拍的是啥：



三是钻取岩心，拿出来直接看，特别准，但成本太高，而且只反映钻探点位的情况。

比如钻了三口井，看到岩心分布是这样的：



可能的情况有无数种：



离开井位20米，谁也不敢保证差别有多大，真实情况更可能是这样的：



或者这样的：



实际上情况更复杂，比如，井位10米外有没有一条影响油气开采的裂缝？它多大冲哪儿以及长啥样？只这一个问题，就需要开发各种专业的裂缝描述与建模软件来应对，比如著名的FracaFlow。


5

可见，人类勘测脚下地层结构，比观测几亿光年外星系结构还难。

这不是因为地质学家不如天文学家努力，而是因为地质勘测的手段，无法取得精确、全面的数据。

凭着这些模糊的、碎片化的数据，调动不断更新的油藏地质、地球物理、地球化学知识库，用信息化手段摸清地下情况——这只是地质建模技术——智慧油田的一部分数据来源而已。

要知道，在油气开发生产中，随着油气的不断采出，注水、压裂等各种措施的跟进，地下情况是不断变化的。

给几百上千米以下的地层搞注水、压裂，质量控制就非常难，比如你压裂，岩层在哪儿开裂、裂多少？很难控制。这就像盲医生为一只没见过的动物做手术一样，没有靠谱的实时感知反馈手段，那无异于屠杀，不如不做。

实时感知地下情况，就要不断开发各种实时监测技术，比如Transform微地震实时监测一体化平台，实时收集压裂、油气活动导致的微地震数据，分析感知地层变化，指导工作，实现质量控制。

而智慧油田，既要摸清地下情况，还要在开发生产中，采集油气水井、管道集输、上下游及配套服务等方方面面的动态信息，综合分析，实现预测、评价、协同、预警、管控、决策、执行等功能……

聊到这儿，有的童鞋忍不住问了：你说的不就是KAPPA Workstation油气藏动态流动分析协同工作平台么？

这个平台确实很牛，可以实现油气藏监测数据实时传输、处理、生产预警、管理、解释分析、 科学研究的工作流程一体化。但，这只是油气藏生产动态的数字化，可以为智慧油田提供油气生产的数据采集、处理和分析服务，却不是智慧油田本身。

刘萝卜锅

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智慧油田的任务，是要运用人工智能相关技术，玩儿转数字油田。比如：

智能识别
包括传统的射频识别、条码识别、传感识别、无线定位，以及前沿的图像识别、语音识别等，使信息采集更高效、更智能。

信息融合
我们自身就是信息融合的高手，通过视听嗅味触五种感官，采集多种不同来源、不同性质的信息，通过大脑整合，就可以判断环境，作出有利于自己的决策。

云计算
集中信息、算力资源，高效呈现解决方案。我们普通用户最常用的云计算，就是搜索引擎，只要输入关键词，计算机就会调动网络资源，自动完成联通互动、信息采集、分析筛选等过程，把结果呈现在你眼前。

深度学习

简单讲就是打造计算系统自我学习、自我训练的能力，获得更高效、更正确的分析、判断、决策能力，AlphaGo战胜李世石和柯洁，就是深度学习的著名战果。这是人工智能研究的新方向，也是智慧油田发展的新方向。

7

目前，智慧油田的建设并不是胡子眉毛一把抓，而是根据自身需求，各有侧重。比如：





当然，国内各大石油公司也毫不逊色，甚至有些方面走在了前头。比如中国石油围绕盆地、测井、物探、钻完井、采油、压裂等系统，建设了梦想云平台、认知计算平台；中国石化、中国海油也针对工厂、油田、科学研究的智能化，建设了油田智云工业互联网平台、智能油田技术平台。

就目前来看，油田的智能化建设还有很大的发展空间：



智能化的机会点也随处可见：



智慧油田的未来，有无限可能，但一定离不开一个“跨”字：



智慧油田的建设，有无限空间，但归根结底，离不开几个要素：



智慧油田建设，概括来说，就是要根据油气田具体情况，来建立各个生产环节的模型，定义研究及管理工作流程，达到“全面感知、自动操控、趋势预测、生产优化”，实现油气田生产一体化优化与智能管理。而各油田的具体情况又千差万别，必须联系实际、一地一策，换句话说，智慧油田，必须独家定制——这正是基于IPM油气生产一体化模拟与优化系统的DOF数字油田智能管理系统的专业方向。


△ DOF数字油田智能管理系统

时代在发展，科学在进步，新技术随之不断涌现。所以，智慧油田建设只有起点，没有终点。

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