数字油田概述(程).ppt

数数 字字 油油 田田 目 录 1 1 “数字油田”的定义 2 2 “数字油田”的研究内容 3 3 “数字油田”的关键技术 4 4 “数字油田”的建设路线 一、“数字油田”的定义 数字地球是一个多种分辨率、三维表示并嵌入海 量地理坐标系数据的地球虚拟对照体：1998年，美 国前副总统戈尔 数字地球是地球的虚拟表示，能够汇集地球的自 然和人文信息，人们可以对该虚拟体进行探查和 互动：1999年，美国马里兰大学数字地球研讨会 一、“数字油田”的定义 (1)全面信息化的油田:数字化、网络化、智能化和可视化； (2)石油企业组织信息的方式:“数字勘探”、“数字油藏” 、“数字井筒”、“数字管道”等数字化油田业务组成。 数字油田是油田的虚拟表示，能够 汇集油田的自然和人文信息，人们可以 对该虚拟体进行探查和互动。 一、“数字油田”的定义 企业再造 信息管理 模式 工程应用 模式 数字地球 模式 地质模型 模式 3 3 “数字油田”的关键技术 4 4 “数字油田”的建设路线 目 录 2 2 1 1 “数字油田”的定义 “数字油田”的研究内容 二、“数字油田”的研究内容 标 准 规 范 与 安 全 体 系 决策支持平台 应用模块平台 数据资源平台 数据采集平台 硬件支撑平台 政 策 法 规 与 管 理 规 范 1、数据资源 2、应用系统 3、信息安全 二、“数字油田”的研究内容 二、“数字油田”的研究内容 硬件配套及网络信息安全支撑层是数字油田得 以实现的基础设施平台。主要包括网络及配套设施建设 、计算机及配套设备升级和海量数据存储与容灾备份等 硬件设施。 数据采集层建设油田物探、钻井、测井、化工 、建设等数据采集平台，解决数据唯一性与准确性问题 ，保证数据的及时更新，是数字油田实现信息集成共享 的保证。 二、“数字油田”的研究内容 数据资源层是数字油田业务数据资源与管理信息 的集成，是数字油田的核心，主要以专业库、主库和项目 库为主。数据资源包括物探、钻井、测井、化工、建设、 制造、销售、办公等各类业务相对应的一切数据、信息和 智慧，是数字油田建设的实体，数据类型包括油田专业技 术数据、生产管理数据和经营管理数据等；数据管理包括 数据存储规范、方式、管理软件等，是数字油田信息化建 设的载体。 二、“数字油田”的研究内容 数据专业库：支持油田公司各采油区、专业服务单位 各专业数据采集、管理和应用。根据业务需求，专业数据 库中需长期保留的数据经过分析、加工和整理后定期传送 到主数据库。 专业数据库主要有四个方面的功能： 实现本专业公司范围内的数据采集 存储管理所采集的各专业类数据 支持本专业公司业务与应用需求 作为数据源向主数据库上传数据 数据资源层 二、“数字油田”的研究内容 数据主库-存储和管理与油气勘探生产活动有关的 永久保存和共享的数据与资料。数据是经过严格的数据净 化、格式化、统一编目的数据资料的集成。支持油田公司 各层次管理人员和科研人员进行各种专题研究和综合分析 。这里强调数据资产和共享。 数据主库是一个具有数据加载、数据存储管理、数据 查询与下载功能的庞大的数据管理系统。 所包含的数据从两个方面考虑： 1）信息为多个部门多个专业所需要； 2）具有长期保留价值的数据。 数据资源层 二、“数字油田”的研究内容 项目数据库-是针对特定的区域和研究目标，建立 的数据库，包括适应勘探开发不同阶段不同类型的项目数 据库。是各类应用软件紧密联系的数据管理与协调平台。 项目数据库直接支持专业应用软件（项目）的数据存 取，实现项目组内或项目组间的数据共享。其数据来源主 要是数据主库，也可以部分地直接取自专业数据库。项目 成果数据归档到数据主库中。 特征： 实现数据升值： 灵活性： 阶段性： 定期更新： 数据资源层 * 14 二、“数字油田”的研究内容 数据资源层 数 据 采 集 系 统 信 息 综 合 应 用 信 息 建 设 经营管理 专业数据库 数数 据据 资资 产产 管管 理理 中中 心心 储运销售 专业数据库 勘探开发成果库 勘探 项目库 油藏研究 项目库 经济评价 项目库 采油工程 项目库 经营管理 项目库 综合应用(项目)库 信 息 共 享 开发主库 地面工程 主库 储运销售 主库 经营管理 主库 勘探主库 物探、测井、录井、综合 研究、试油、分析化验 专业数据库 采油厂综合、开发综合研 究、工技、测试、 采油、地面、作业 专业数据库 二、“数字油田”的研究内容 集成应用层是跨部门、跨专业、跨组织的信息集 成，是数字油田业务的集成化综合应用与公用、专业模块 管理层，是数字油田的目标所在。集成应用平台包括数字 油田公共应用平台和专业应用平台。 决策支持平台是企业信息化的个性化定制应用与 决策支持平台，包括基于通信驱动技术、GIS 技术、仿真 技术、知识驱动技术、模型驱动技术、数据挖掘技术等建 立的专家决策分析系统、生产调度指挥决策系统、综合决 策支持系统等。是实现数字油田真正意义上的从领导到基 层各岗位信息化的决策支持平台。 二、“数字油田”的研究内容 标准规范与安全体系是数字油田建设的主导支柱 。包括数据建设的模型标准、数据运行维护机制、数据管 理标准体系、信息安全标准与规范等，是实现数据资产建 设与安全的保障。 政策法规与管理规范是保证数字油田建设实施的 基础，是管理与监督信息化项目建设，保证各项目资金筹 措的管理性措施，如科学稳健的项目实施计划与严格的项 目管理、项目监理实践等。 2 2 4 4 “数字油田”的建设路线 目 录 3 3 1 1 “数字油田”的定义 “数字油田”的研究内容 “数字油田”的关键技术 三、“数字油田”的关键技术 （1）地理信息系统(GIS)技术 GIS 是空间信息输入、储存、处理、分析、输出的技术，是“数字油田”建设的 核心技术。GIS技术提供了一种方便、快速、低成本，真正信息共享，易与IT 中的其他 信息服务进行无缝集成，扩展平台等优点的信息发布方式。 由于油田80%以上的业务与地理位置有关，而且各种图形的管理、可视化应用是“ 数字油田”建设的重点和难点，因此，地理信息系统（GIS）是贯穿始终的核心技术。 三、“数字油田”的关键技术 （2）高分辨率遥感(RS)技术 卫星遥感是数字油田获取油田地面地形和地表数据的 主要手段。空间地理框架的形成是“数字油田”的基础和 空间基准，而高分辨率遥感（RS）技术是“数字油田”空 间数据获取和空间地理框架建设的主要手段。 这里需要关键技术： 1）智能化接受技术 2）智能化处理技术 3）海量数据快速处理技术 4）数据的智能化存取技术 三、“数字油田”的关键技术 （3）虚拟现实(VR)技术 虚拟技术是计算机进行科学计算和多维表达（显示）的重要方面。它的应用前景 与科学价值广泛受到注意，在石油石化行业，近来日益受到重视。之所以虚拟现实技术 对数字油田是一项关键技术，主要原因是油田勘探开发的主要研究对象是无法直接勘测 的、深藏在地下的油藏，油藏描述、石油钻井、油气开发都特别需要虚拟现实技术的支 持。因此，虚拟现实（VR）技术是“数字油田”深层次应用的关键技术。 三、“数字油田”的关键技术 （4）海量数据存储与处理技术 “数字油田”的信息是海量的，达TB 级，因为“数字油田”的信息既 包括地震、测井等大块数据，也包括录井、试油、分析化验等勘探开发静态 数据，还包括油层压力、温度、产液等油田开发生产动态数据，还包括油田 地理环境以及人文数据，要求合理存储、快速检索才能满足生产要求，必须 解决海量数据的存储与处理问题。 三、“数字油田”的关键技术 （5）数据仓库与数据挖掘技术 数据仓库是对多个异构的数据源有效集成，集成后按照主题进行了重组的技术， 它主要由数据库组成的数据源、数据的存储与管理、在线应用分析（OLAP）、前端工具 组成；数据挖掘技术是数据库中的知识发现技术，是一种决策支持过程，其技术核心是 数据集的模型建立。“数字油田”是典型的异构的数据源和典型的需要数据建立模型和 辅助决策支持的数字油田应用系统，数据仓库和数据挖掘技术是“数字油田”数据中心 建设的核心技术，也是“数字油田”深层次应用的关键技术。 三、“数字油田”的关键技术 （6）油气数据自动化采集与管控一体化技术 “数字油田”的历史数据和静态数据可以通过人工录入或批量转换导入的手段建 设数据库，进而形成数据仓库和数据中心。但是“数字油田”的生产自动化的动态数据 是重要数据来源同时也是油田监控、紧急事件处理、辅助决策的重要信息，如井口RTU 、联合站DCS、管道SCADA 等产生的生产动态数据都是“数字油田”的重要数据资源， 为了使油田生产动态数据自动化建库和应用与管理决策。油气数据自动化采集与管控一 体化技术是“数字油田”生产动态数据采集、建库、应用、决策支持的关键技术。 2 2 3 3 目 录 4 4 1 1 “数字油田”的定义 “数字油田”的研究内容 “数字油田”的关键技术 “数字油田”的建设路线 四、“数字油田”的建设路线 建设原则 统一规划、统一标准、统一设计、统一管理。 （1）保证技术一致性 （2）避免重复建设 （3）解决数据源唯一性 （4）避免信息孤岛 （5）跨专业、跨地区信息共享 四、“数字油田”的建设路线 实施策略实施策略 边建边用边建边用急用先建急用先建建用结合建用结合以用促建以用促建 四、“数字油田”的建设路线 建设目标 实现油田数据共享化、科研工作协同化、生产运行监控自动 化、生产指挥可视化和分析决策智能化。 四、“数字油田”的建设路线 建设阶段 数据数据 采集采集 自动采集自动采集 手动采集手动采集 格式转换格式转换 图形数字化图形数字化 数据质量检查数据质量检查 资源建资源建 设设 数据质量验收数据质量验收 数据处理分析数据处理分析 数据库建设数据库建设 查询浏览数据查询浏览数据 数据中心建设数据中心建设 应用开应用开 发发 应用系统开发应用系统开发 信息动态发布信息动态发布 数据安全管理数据安全管理 应用系统维护应用系统维护 规规 划划 设设 计计 可行性研可行性研 究究 需求分析需求分析 规划设计规划设计 基础基础 设施设施 计算机设计算机设 备备 网络与通网络与通 讯讯 基础设施基础设施 维护维护 信息信息 共享共享 数据挖掘数据挖掘 统计分析统计分析 成果数据发成果数据发 布布 专业应用专业应用 方案优选方案优选 辅助决策辅助决策 四、“数字油田”的建设路线 建设步骤 （1）GIS 线索：油田的数据大部分是与空间实体有关的，通过地质构 造、油气单元、圈闭、油藏、井、井筒、工区、测线、管线、站库等实体的 空间信息组成GIS 索引，在数字油田建设时，以空间实体为线索组织、检索 和查询数据，实现信息的共享。 四、“数字油田”的建设路线 技术路线 *31 （1）GIS 线索：空间数据体模型突破传统的专业和空间 的限制，达到信息的一体化查询模式。 四、“数字油田”的建设路线 技术路线 （2）数据线索：油田是勘探开发的集合体， 在建设时要保护 数以亿计的数据，就必须以“数据线索”为主线，从“数据采集数据 审核数据加载数据存储数据查询数据分析数据下载”组合成 一个链路，以数据流向进行建设，在不同的数据节点进行相应的应用。 四、“数字油田”的建设路线 技术路线 （3）流程线索：油田从勘探开发集输炼化都有各自的流程， 不同的专业也都是以各自的流程为主线。在建设数字油田的项目时，要进行信 息流程和业务流程相结合。建设“数字油田”就要制定勘探开发各个专业数据 项与数据载体、岗位三者结合的流程的“岗位级”信息流。在不同的流程点， 根据不用的业务应用需求，建设相应的信息查询、数据应用、人员管理、统计 分析等功能应用。 四、“数字油田”的建设路线 技术路线 （4）服务集成：根据用户工作需要提供功能和数据，打破系 统专业限制。如在井位设计等研究时，用户不管是钻井系统、也不管是 测井系统，只要求能查询到需要的相关信息，这就要求建设完善的空间 索引，业务流程和数据流程，实现“跨专业、跨系统、跨空间”的数据 查询与应用，突破系统限制，实现在数据模块化、功能模块化基础上的 各应用系统的集成。 n基于开放标准、以服务为中心的集成是目前最有效的解决之道。 四、“数字油田”的建设路线 技术路线 （5）权限集成：“数字油田”建设采用全油田按岗位动态权限定制技术 ，将“数字油田”建设和所有功能进行模块化管理，按数据、功能进行动态角色 的模块权限的分配。 四、“数字油田”的建设路线 技术路线 *36 （6）个性化定制：按油田勘探开发岗位进行的数据与 模块的个性化定制实现数字油田的高级应用，建设一个在 以上三方面集成基础上的高度集成。作为用户可以根据个 人爱好，关注信息，在所赋予权力的范围内对自己的工作 内容进行筛选和整理、对于界面的风格和色彩进行自定义 。进入“数字油田”应用平台的目标就是查数据、使用数 据、管理数据，在一个结合个人工作岗位及数据应用、管 理的个性化定制的工作平台上，集成了数据应用、个人办 公、协同工作、信息流转为一体的工作平台。 四、“数字油田”的建设路线 技术路线 四、“数字油田”的建设路线 技术路线 20%30% 50% 查询查询采集采集分析分析审核 审核下载下载 其他其他 功能模块的组