数字油田建设框架与规划

1、E</-匚:<7y1厂厂厂厂J瞳架与规丸中国石油化工股份有限公司信息系统管理部2005年6月数字油田建设框架与规划目前，各油田企业普遍重视信息化建设和应用，相继提出了数字油田框架和建设方案，有的油田已经启动了部分数字油田建设项目。由于大家对数字油田的理解不同，因此对数字油田建设的看法、做法也不尽一致。总部领导非常关心数字油田建设，多次提出要组织研究到底什么是数字油田，数字油田包括哪些内容，数字油田的框架和目标是什么，建设数字油田的信息化基础是什么，怎样建设数字油田等问题。根据总部领导的指示，信息系统管理部在调研各油田信息化建设现状、信息化建设规划、数字油田建设思路的基础上，就数字油

2、田建设的有关问题进行了深入的研究，并提出了数字油田建设的框架和规划。一、数字油田产生的背景二、数字油田的概念与特征三、数字油田的框架和目标四、数字油田建设的主要内容五、数字油田建设步骤创輕型如一、数字油田产生的背景各方面的专家和学者从不同角度给数字油田做出了定义，不同人士有不同的见解这些不同见解，一方面反映出人们对数字油田概念存在不同理解，另一方面也从不同的侧面反映了数字油田应用需求。于种种提法的存在，使人们难于分辨，数字油田概念已成为在理论上困扰人们的主要问题之一。同时，对于数字油田的不同定位，也必将对其建设工作带来影响。如果对数字油田概念理解片面，必然造成数字油田目标难以实现,甚至造成巨大

3、的经济损失和战略失误。可见，数字油田又是一个具体实践的问题，需要明确数字油田的建设目标和内容。因此，在开展数字油田建设工作之前，首先必须解决的一个问题是数字油田的概念。一、数字油田产生的背景二、数字油田的概念与特征三、数字油田的框架和目标四、数字油田建设的主要内容五、数字油田建设步骤创輕型如0住录(】户佶息平台应用|u、|子"切将现实油田的所有资源数字化，形成数据、模型和知识，这些资源通过信息平台的信息服务功能实现对应用的无缝支持，基于该信息服务平台实现整个油田各专业所需信息的共享、集成、融合和互操作，满足油田数字化生产经营管理的需要。从内容构成上看:数字油田涵盖信息基础设施及协同环

4、境体系、数据与应用系统的标准体系、总体技术框架、地理信息(GIS)应用系统、多学科地质模型研究、勘探开发及油气生产业务与信息一体化应用模式、企业信息门户、海量数据存储方案、虚拟现实技术应用、企业的数字化概念模型等。从信息化与应用上看:数字油田是油田企业的基础信息平台，是油气田数字化的展现,是石油企业信息管理和应用的最佳方式，是企业信息化和可持续发展的基础。把油田的立体空间内所有确定点的相关数据和信息组织起来，组成能包容地上和地下，企业管理和地质工程都在内的信息系统。同时还能获得行政区划、地形、水系、交通等标准空间地理信息图层的支持。穴4数字油田的概念与特征数字油田是以油田信息资源的数字化为基础

5、，以网络为依托,以信息技术为手段，以信息集成应用为重点，以支持油田推动科研创新、优化生产运行、规范经营管理和提高科学决策水平为目的的综合系统。_、数字油田的概念与特征数字油田不仅仅包括数字盆地、数字油藏等地质体的数字化，还包括油田勘探开发生产、经营的数字化，是完整的油田企业数字化，并利用数字资源来管理和运营油田,以期获得更大的经济效益，实现可持续发展。数字油田具有以下六个鲜明的特征:资源数字化I技术一体化1<><1*j-wn3联:在数字油田统一的平台上，实现业务部了I>'1«ii.ja-4nr-vrr*=c-wxr=i依靠畅通的信息、共享的数据，简化管

6、理第约住叮BlIMM<>><,“ZIMM<>wJDCVI=1nciEXSd»TEWI"T僵輕囲匕：在统一的数据管理平台上，以工作对象和研业务协同J在大量占有内外部信息的基础上，借助预案系统、专家知识库和数学r模型，辅助科学决策。一、数字油田产生的背景二、数字油田的概念与特征三、数字油田的框架和目标四、数字油田建设的主要内容五、数字油田建设步骤创輕型如、数字油田总体框架油田的框架和目标(ERP)地质综合研究油田数据中心生产、工艺技术研究数掲实帼振生产数据源头数据采集H.数字油田建设框架铀助决风层基础生产运行数4W管理层油田经成束、报吿、多辣

7、体败播勘探开发专业应用数蛰钻JI施T筲-油田数据中心一空絢阳形数JE铺助决策支持制度保締1地甯资料处理解释IJW地质缘合研完油碱;!发研究寸产动态监测分析艺方案优化数据采集以JI施肋探开发聚成応用支持数据质星控制财物馆投务资资n理ri*.j1*川！经营笞理标HE化纽织领G源头数拒人/队m讨訥壓三、数字油田的框架和目标、数字油田建设目标以信息集成为基础，以油田数据中心建设为主要内容，以综合应用技术为手段，以数字油藏为核心的数字油田建设目标。1、以油田信息资源的数字化为基础，以计算机网络为依托，以信息应用技术为手段，实现油田信息的采集、管理、集成和可视化的一体化综合应用,满足油田企业科研创新、优化

8、生产运行、规范经营管理和提高科学决策水平的需求。2、以高性能计算机技术和配套应用技术为手段，建设东部、西部、北京、南京四大处理解释中心，满足老区、新区及海外地震资料迭前偏移处理、综合解释，以及油藏模拟等应用需求。3、以地理信息、数据集成、数据仓库建成为基础，以可视化技术为手段,建设虚拟现实决策应用环境，满足三维可视化解释、勘探井位论证、钻井轨迹设计、开发方案设计和油藏管理等技术决策的需求。1海喇II三、数字油田的框架和目标四个方面的改变数据管理由分散采集、逐级汇总、层层上报源头采集、集中管理授权共享。综合研究由分专业、多层次的孤立研究；科研人员收集整理数据时间由60%左右。跨专业、不同学科的协

9、同研究；科研人员收集整理数据时间减少为20%左右，提咼综合研究水平。生产运行由经验管理为主；生产动态把握由人工巡检、逐级反映。经营管理分系统,对企业经营状况把握期末算帐、事后分析生产运行以专家知识为支持的细化管理；生产动态把握实时监测、动态指挥。_经营管理业务联动，对企业经营状况把握事前预测、事中控制，优化决策,降低经营风险。一、数字油田产生的背景二、数字油田的概念与特征三、数字油田的框架和目标四、数字油田建设的主要内容五、数字油田建设步骤创輕型如数字油田建设坚持栏三个结合汀、“五统一汀和"整体规划、效益驱动、重点突破、建用并重/的原则，以改造、提升、替代的方式逐步改变现有按专业划分

10、管理而造成信息相对孤立的格局，以信息集成为工作重点，向过程集成优化和企业集成优化发展，实现网络化、数字化、集成化。、数字油田建设的主要内容A数据中心建设工程丿经营管理（ERP）系统建设、工程一地质综合研究系统工程D生产运行系统建设工程辅助决策支持系统建设工程配套完善专业计算机应用基础建设工程数据采集体系数据标准体系ERP系统优化数字盆地|数字油藏管理服务体系勘探开发应用模型经营管理模型开发生产指挥系统建设生产自动化与过程优化方案设计优化系统建设建立可视化的决策支持环境建立协同工作环境建立企业动态模拟系统建设生产辅助决策支持系统高性能计算机应用系统配置虚拟现实决策环境系统安全系统薛及技术支持标准

11、化制度保障基础技术支持组织领导决策环境储專人才队伍h数字油田建设的主要内容(-)、数据中心建设工程、统一标准、源头采集、全面覆盖。制定源头数据采集标准，建立油田信息标准体系，保证源头数据采集严格按统一标准进入油田数据中心。2、油田的数据资源集中统一管理对经过多年建设的勘探、开发、钻井、地面工程等数据库，按照源头数据采集标准通过纳入、覆盖、互联互通实现数据集成、共享。3、数据集成综合应用平台的建设。建立一体化的信息综合应用平台，打通所有业务环节数据沟通和信息交流的渠道，实现跨专业、跨部门、跨系统的信息共享和应用集成，使其能够横向桥联各专业数据库系统和业务应用系统，纵向支撑各专业项目数据库和大型应

12、用软件。亠一_h数字油田建设的主要内容A数据中心建设工程<丿B经营管理（ERP）系统建设匸工程丿C地质综合研究系统工程<丿1数据采集体系1数据标准1管理服务1蒔1共现和完11数字盆地1数字油藏ERP系统优化勘探开发应用模型经营管理模型开发D生产运行系统建设工程辅助决策支持系统建设工程配套完善专业计算机应用基础建设工程生产指挥系统建设生产自动化与过程优化方案设计优化系统建设建立可视化的决策支持环境高性能计算机应用系统配置建立协同工作环境建立企业动态模拟系统建设生产辅助决策支持系统虚拟现实决策环境系统安全系统薛及技术支持标准化制度保障基础技术支持组织领导决策环境储專人才队伍h数字油田建

13、设的主要内容（二）经营管理系统建设工程按照中国石化关于实施ERP覆盖、替代的原则，结合油田企业经营管理工作实际，不断丰富和完善ERP系统功能，逐步建设和提升以ERP为核心的经营管理系统。KERP系统功能完善。在现有模块实施上线的基础上，按照总部的统一要求，继续推广ERP人力资源、设备管理等应用模块。（二）经营管理系统建设工程2、ERP系统功能延伸。拓展ERP系统应用范围，逐步实现ERP系统与生产信息系统的融合，逐步实现与油田勘探开发等专业地质综合应用系统的融合。3、经营管理模型开发。在现有数据分析的基础上，建立反映油田经营状况指标的管理数学模型，实现对企业运行状况的评价。经营管理层后WS宜名Q

14、fHCtY专门信息系统业务操作层2统架梅操作系统目前实施的ERP轶件h数字油田建设的主要内容A数据中心建设工程<丿数据采集体系经营管理（ERP）系统建设、工程一C地质综合研究系统工程生产运行系统建设工程辅助决策支持系统建设工程配套完善专业计算机应用基础建设工程数据标准体系ERP系统优化数字盆地数字油藏管理服务体系勘探开发应用模型经营管理模型开发生产指挥系统建设生产自动化与过程优化方案设计优化系统建设建立可视化的决策支持环境建立协同工作环境建立企业动态模拟系统建设生产辅助决策支持系统高性能计算机应用系统配置虚拟现实决策环境系统安全系统薛及技术支持标准化制度保障基础技术支持组织领导决策环境储

15、專人才队伍-Iw11Ih数字油田建设的主要内容（三）地质综合研究系统建设工程1、数字盆地建设在油田勘探阶段，将地质体以数据模型进行描述，主要包括构造、地层、沉积相等模型的构建，针对地层、构造、储层、油藏特征等跨专业综合研究业务，借助虚拟现实系统，实现勘探程序的不断优化，降低勘探风险，提高探井成功率，不断发现新的储量。（三）地质综合研究系统建设工程2、数字油藏建设将勘探开发数据以单井、单元、油田为索引进行信息集成，以油藏数值模拟三维模型为基础，将动态生产数据与地质模型相结合,加强油田勘探开发数值模拟的动态跟踪描述，为科学合理地组织生产提供依据。WwSJi（三）地质综合研究系统建设工程3、勘探开发

16、应用模型建设在数字盆地、数字油藏建立的基础上，针对不同类型油气藏特点，建立包括油藏研究、采油工艺设计、方案经济评价等内容在内的勘探开发应用模型建设，实现多学科的结合、技术与经济的结合、h数字油田建设的主要内容h数字油田建设的主要内容A数据中心建设工程.J数据采集体系数据标准体系ERP系统优化数字盆地|数字油藏管理服务体系经营管理模型开发经营管理(ERP)系统建设、工程一地质综合研究系统工程勘探开发应用模型/D生产运行系统建设工程J丿生产指挥系统建设生产自动化与过程优化方案设计优化系统辅助决策支持系统建设工程配套完善专业计算机应用基础建设工程建立可视化的决策I支蒔祈境I建立协同I工祚筛境I建立企

17、业动态模拟系统高性能计算机佥用I虚拟现实I决竟祈境I软件平台I壘系统配置系统安全系统薛及技术支持建设生产辅助决策支持系统标准化制度保障基础技术支持组织领导决策环境储專人才队伍（四）生产运行系统建设工程1、建设生产指挥系统建成集勘探开发集输工程为一体的生产指挥系统，全面反映油田内部生产运行情况和外部施工重点工作动态，实现多系统跨地域配套联动。2、继续推进生产自动化与过程优化加强生产过程自动化的改造力度，提升生产运行效率和预防安全事故的发生。对重点井、站库、管线、海洋生产等运行过程实现实时监控，提高地面工程系统效率。（四）生产运行系统建设工程3、建设应急预案库建成集勘探开发集输工程为一体的生产指挥

18、系统，全面反映油田内部生产运行情况和外部施工重点工作动态，实现多系统跨地域配套联动。并*Mi务EEWWWWWWWW50y心羽”WO7桶负曹2000280«:«55?<1夕为5?nnnwvGnwi呦傍uoWtt0Wtt0Wtt0«0T<»Wtt0«0T<»MMe$i呦傍MM1%如傍3(40),硏创10“),“3備lOW),“3備),6方朱toilJ,6H9於1,6»?T?Wb6M299t3)M仿?»2»血林i3KP妝"1<«3RW0KC60»(00tT&

19、lt;K010»W0n13纟0»W0n13纟3»W«n13«0»(00.s13.783»W.s13.?*0»(00、数字油田建设的主要内容数据采集体系数据标准体系ERP系统优化管理服务体系经营管理模型开发D生产运行系统建设辅助决策支持系统F设工到生产指挥系统建设生产自动化与过程优化建立可视化的决策支持环境建立协同工作环境1方案设计优化系统建设建立企业动态模拟系统建设生产辅助决策支看紊统地醫合研究系统I数字盆地I数字油藏勘探开发应用模型配套完善专业计算机应用丿基础建设1高性能计1算机佥用系统配置系统安全1虚拟现实1决

20、竟祈境1软件平台系统管理及技术支持标准化制度保障基础技术支持组织领导决策环境人才队伍、iqh数字油田建设的主要内容（五）辅助决策支持系统建设工程1、建立可视化的决策支持环境按研究对象进行企业内外部生产经营信息进行集成，构建管理驾驶舱。把综合研究、生产指挥、经营管理系统中的重要信息以图形、图像等多种形式展示，为决策提供全方位的信息支持。（五）辅助决策支持系统建设工程2、建立协同工作环境通过不同系统整合，多学科、跨地域的专家借助知识库、专家系统和数学模型，针对同一研究对象进行协同工作，实现从勘探开发规划、方案设计、资料处理解释、综合研究、开发动态分析到生产工艺优化全过程的勘探开发中间成果共享、一体

21、化应用，实现勘探开发一体化、技术经济一体化、方案效果一体化，达到降低勘探风险、提高油气采收率、提高勘探开发效益的目的。（五）辅助决策支持系统建设工程3、建立企业动态模拟系统根据油田不同勘探区域、开发区块的地质特点、开发状况，综合考虑宏观环境、成本、油价等变化因素，优化勘探部署、原油排产计划。4、建设生产辅助决策支持系统主要包括建设勘探井位论证支持系统、开发方案论证支持系统和勘探开发生产过程动态决策支持系统等，对油田勘探开发方案进行优化和实时调整。h数字油田建设的主要内容A数据中心建设工程<丿数据采集体系经营管理（ERP）系统建设、工程一地质综合研究系统工程D生产运行系统建设工程数据标准体

22、系ERP系统优化数字盆地|数字油藏管理服务体系勘探开发应用模型经营管理模型开发生产指挥系统建设生产自动化与过程优化方案设计优化系统建设辅助决策支持系统1建设工卸F配套完善专业计算机应用J丿建立可视化的决策1支持环境1高性能计算机应用虚拟现实决策环境建立协同工作环境软件平台建设建立企业动态模拟1系统1建设生产1辅助决策支持系统系统安全系统薛及技术支持系统配置标准化制度保障基础技术支持组织领导决策环境储專人才队伍h数字油田建设的主要内容（六）配套完善专业计算机应用K高性能计算机应用建成四大处理解释中心，形成满足老区、新区以及海外地震资料大迭前偏移处理、地质综合研究和油藏模拟的计算机能力和配套技术。

23、同时，逐步形成具有自主版权的高性能计算机专业应用软件。（六）配套完善专业计算机应用2、虚拟现实决策环境建立可视化的虚拟现实决策环境，满足地震资料的三维可视化解释、勘探井位论证、钻井轨迹设计和油田开发方案设计、储层分析和油藏管理等技术决策的需求。（六）配套完善专业计算机应用3、软件平台建设针对引进软件费用高、软件数量不足和外闯市场的限制，必须发展中国石化自主版权的勘探开发专业软件。集中力量，研发专业的应用软件开发支持平台，把分散在各油田的特色技术集成起来，形成自主版权的专业应用软件体系。、数字油田建设的主要内容A数据中心建设工程<J经营管理(ERP)系统建设、工程一地质综合研究系统工程D生

24、产运行系统建设工程基础建设工程数据采集体系数据标准体系ERP系统优化数字盆地I数字油藏管理服务体系勘探开发应用模型经营管理模型开发生产指挥系统建设生产自动化与过程优化方案设计优化系统建设建立可视化的决策支持环境建立协同工作环境建立企业动态模拟系统建设生产辅助决策支持系统高性能计算机应用系统配置系统安全虚拟现实决策环境系统管理及技术支持标准化制度保障基础技术支持组织领导决策环境储專人才队伍h数字油田建设的主要内容（七）基础建设工程1、不断完善网络建设通过网络延伸实现包括国内外石油市场队伍的信息源头采集网络的全覆盖。同时，进一步加强网络精细化管理，优化网络结构，满足勘探开发数据交换、成果交流、协同

25、工作的应用需求。2、开展石油天然气勘探开发数据模型标准建设信息标准化建设是数字油田建设的基础，积极跟踪国际标准、国家标准、行业标准，充分借鉴，为我所用。运用面向对象的思想，以勘探开发基础元数据为基础、分层驱动的勘探开发数据库模型框架，建设一套统一、一致、完整、规范、可扩展的石油天然气勘探开发数据模型标准。（七）基础建设工程3、加强系统安全体系建设重点建立油田病毒防护系统，提高整体防御能力；推广身份认证系统为重要的应用系统提供身份认证和权限管理平台；建立起有效的数据备份体系，保障数据安全。数据备份（七）基础建设工程4、加大现有软硬件的集成度地1!资料处理中心丄応呻聖（地质综合研究中心通过软硬件配

26、置，企业将以数据中心为依托，逐步形成四大应用中心:地震资料处理中心、地质综合研究中心、生产工艺技术中心和以ERP为主要内容的经营管理中心。四大应用中心ERP为主要内容的经营管理中心h数字油田建设的主要内容为保证数字油田建设的顺利进行，还需要加强以下三个方面建设。(1)、在制度保障方面(2)、在人才队伍建设方面(3)、在关键技术研究与应用方面随着新系统建设和已建系统的完蚤吕標升：对各项管理制痔和办加强管理、应用、建设和维护四支队伍的建设。整体统筹规划经要完善、发展、攻关相应的技术，满足数字油田建设需要。主要包括：需要完善的技术需要发展的技术需要攻关的技术通过加强技术交流和技术合作，建立起一支高素质的信息建设支持队伍。通过岗位练兵、不断学习，建立一支反应迅速、措施得当、确保应用的信息维护队伍。一、数字油田产生的背景二、数字油田