智慧油田在全球的實踐
智能油氣田是油田企業技術發展的趨勢。信息技術對企業的作用越來越顯著。
智慧油田的概念最早可追朔到1991年，在《Oil&GasJournal》雜志上就出現了智能油田（SmartField）詞匯和論述。
2005年，IBM與挪威國家石油公司展開智慧油田項目合作。
根據“智慧油田（SmartField）”的發展歷程，我們可以得出這樣的結論：實際上“智慧油田”的概念的提出與發展更早于“智慧地球”概念的提出，或者說“智慧地球”的概念是IBM在“數據地球”的基礎上，并在總結“智慧油田”的理論與實踐的基礎上，提出的一整套全球化的概念，然后在又從“智慧地球”à“智慧城市”à“智慧油田”反過來推動了“智慧油田”蓬勃發展。
也可以說這是IBM全球營銷的一種商業運作手段，也就是說：企業發展的最高境界是“提概念、定標準”。
由于國際上“智慧油田”概念的提出（1991）更早于中國“數據油田”概念的提出（1999），而中國直到2010年才提出智慧油田的概念，所以筆者把中國智慧油田的發展和國際智慧油田的發展分開敘述，以避免混亂。
1. 智慧油田的國際發展
1) 國際智慧油田的發展歷程
① 概念提出與初級發展階段（1991年--）
智慧油田的概念最早可追朔到1991年，在《Oil&GasJournal》雜志上就出現了智能油田（SmartField）詞匯和論述。但是，當時還是一個較為模糊的科研領域的概念，尚處于構想階段。
20世紀90年代-世紀之交�？碧介_發一體化、可視化或虛擬現實、智能井（smartwell）技術日趨成熟。ERP、電子商務的應用進入石油業（主要以國外為主），為智慧油田的發展奠定了基礎。
② 中級發展階段（2000年--）
2000年2月，一家名為“DigitalOilFieldInc”的公司被注冊。提出了數字油田解決方案，其定位為：為公司內部各部門和外部供應商之間，提供提高知識管理能力、集成協同工作、優化業務流程和電子商務解決方案。
2000年2月劍橋能源研究會（CERA）召開的題為“數字油田—新一代油藏管理技術”的大會。
2003年2月，劍橋能源研究會（CERA）又以“未來的數字油田”為題發表報告，倡導利用IT技術，廣泛地實現油田勘探、開發、生產的集成化、效率化、最優化和實時化。
2003年，英國石油公司（BP）實施“未來的油田”項目。
Shell： SmartField
BP： e－Field或FieldOfTheFuture
Chevron：i－Field
Schlumberger：DigitaloilFieldoftheFuture……
美國斯坦福大學計算地球與環境科學研究中心：X-Field
③ 高級發展階段（2005年--）
以2005年10月在美國達拉斯舉行的石油工程師協會（SocietyofPlasticsEngineers，SPE）年會為標志。發表了Shell、Chevron等“SmartField”的應用實踐案例（引自《物聯網在數字油田的應用》曾濤2010年）。
以2005年，IBM和挪威國家石油公司合作的智慧油田項目由標志，智慧油田進入的起步探索階段。
④ 全面發展階段（2010年--）
至2010年初，全球已有大致20多個不同的“SmartField”項目在世界各地實施（引自《物聯網在數字油田的應用》曾濤2010年）。
在智慧城市在全球蓬勃發展以后，以2010年智慧油田在中國石油新疆油田和2013年中國石化勝利油田試點為標志，中國油田也開始進入智慧油田發展階段。
2) 國際石油公司有關智慧油田的定義
① BP公司e-Field的定義是：
是技術和業務流程的集合，他們對油田的所有資產，從油藏到銷售終端，實時地獲取、監視和分析油田數據，提供實時的、連續的、遠程的監控和管理�？梢灶l繁地獲取油藏圖像；快速地瀏覽集成的油藏、井筒和設備單元的紀錄；使用門戶等可視化工具方便地訪問數據，并對其解釋和模擬�；趯Φ乇砗偷叵骂A測模型技術的數字決策支持系統（Digitaldecision-supportsystems）被用于分析實時數據和直接或間接地控制開發生產環境。
② ChevronTexaco的iFields定義是：
是一個與傳統操作方法不同的集成的實時的開發過程控制（real-timecontroloftheexploitationprocess）方式。
③ Shell的SmartFields的定義是：
是一個貫穿整個設備資產生命周期（throughouttheassetlifecycle）的由“測量-模擬-控制（measure-model-control）”到“測量-監控-決策-執行（measure-monitor-decide-execute）過程的轉變。其核心思想和技術是閉環（Close）、優化（Optimise）和集成（Integrate）。
3) 國際智慧油田的最佳實踐
① 斯塔特福約爾得油田----智能油田開發的典范之一
如果說，20世紀80年代掀起的第一次提高采收率研究和應用的熱潮，推動了各種EOR技術的進步和成熟，那么斯塔特福約爾得（Statfjord）等油田以油藏模擬、油藏監測、水平井和油藏管理相結合的提高采收率技術，在21世紀初已經掀起了以智能油田為標志的第二次提高采收率技術研究和應用的熱潮。
“智能油田”可以實現實時監測、實時數據采集、實時解釋、實施決策與優化的閉環管理，可以將油井、油田及相關資產相互聯系起來統籌經營與管理，因此是提高采收率的有效途徑和發展方向，特別是在注劑比較昂貴的情況下更是如此。目前，隨著油藏動態監測技術、水平井油井管理以及建立在水平井基礎上的油藏管理技術的進步與成熟，智能油田提高采收率前景已經十分明朗。
北海的挪威海域是智能油田技術利用程度最高的地區，該地區的近海平臺全都由光纜相連。該地區最大的油田——斯塔特福約爾得油田正是當代智能油田開發的代表，其開發后期正是通過智能油田開發技術，如：采用實時數據傳輸、廣泛使用四維地震技術提高油藏表征水平、在多分支井上安裝流量控制器等有效地提高了采收率，實現了油田可持續發展。此外，北海的古爾法克斯油田（Gullfaks）采用井下監測控制系統和多分支井技術相結合開發外圍油田，�？聘ニ箍耍‥kofisk）油田由于陸地鉆探生產中心的建立，使其采收率已從46%上升到50%至60%。這些油田都在進行智能油田技術的實踐。
斯塔特福約爾得油田使用的智能油田技術包括：實時數據傳輸、四維地震技術提高油藏表征水平、安裝流量控制器的多分支井技術。
a）采用實時數據傳輸系統
斯塔特福約爾得油田建立了實時數據傳輸應用系統。該應用系統用于傳輸來自于挪威國家石油公司（Statoil）的操作平臺和分包商的井底鉆具的所有測量數據，從海上到陸上的實時數據傳輸有效地支撐鉆井、修井和生產作業。需要新的工藝來促進遠程支持以及對生產測井、隨鉆測量、鉆井參數、地質構造、完井、工藝調整和生產優化的質量控制。陸上/海上視頻會議（2次/天）加強了相互之間的了解，促進工藝的綜合化。Tampen地區（斯塔特幅約爾得是其中的一部分）具有穩固的網絡通信服務質量。建立了陸上和海上控制室，控制室包括電視會議設備、智能板、投影儀、功能強大的電腦、無線電通訊以及平臺和平臺工作組，從陸上操作室中還可以獲得來自于平臺的不同照相機上的工業電視圖像。從而實現了實時數據流與高速的計算機系統之間的有效結合。
（1）使用實時數據進行自動監測，加上陸地機構的日常關注減少了意外事故的發生。降低了關井數量和工藝設備的數量并加強了其運轉的規律性。
（2）2005年約有70口井是通過來自陸地的實時數據來支撐其運轉的。這種來自陸地的實時支持縮短了70%的操作時間，從而更有效地利用陸上工程資源。
（3）綜合作業（IO）作為海上作業實時跟蹤工具，已發展成一種強大的作業技術，有力地促進了更好、更快、更安全地制定決策。
（4）利用實時數據流結合創新型軟件的應用和高速計算機系統，為建立快速反饋的動態油藏模型奠定了基礎。
b)廣泛使用四維地震技術提高油藏表征水平
斯塔特福約爾得油田提高采收率的主要原因之一是大規模采用四維地震模擬技術。1979年進行了產前的生產測量，1991年和1997年進行了重復測量，并對這3次測量進行了平行和交叉的均衡校對，以便進行時延地震分析。隨著鉆井數增多，油田東翼的復雜構造日益明朗。1997年進行了海底電纜測量（OBC），用P波數據為復雜的東翼地區提供了更好的構造成像。海底電纜測量僅覆蓋了主油田的一小部分以及東翼地區�，F在滑坡區已鉆了85口井，加上較好的軟件設備，可以顯現從主油田滑塌巖石上脫離下來的滑脫面。
（1）4D項目的主要目標之一是通過確定布倫特油藏未波及的剩余油，進一步提高油田的采收率。
因此，使用從180口井的流動模擬結果中綜合出的測井資料建立了一個3D地球模型，以便用時延數據解釋油藏流體的運移情況。該模型結構包括一系列3D地層網格，這些地層網格覆蓋了布倫特油藏上下兩層及其蓋層。確定中侏羅系布倫特群經歷了早期水侵的砂巖產層內未被驅替的剩余油區。提高了油藏表征精度，更好地確定了剩余油分布狀況和提高了開發效果。至1996年，對95%的井都已經進行了精確的含水擬合。
（2）地質構造對烴類的流動具有極大影響，尤其是在構造復雜的油藏更是如此，同時地質構造也是油藏模擬中最大的不確定性之一，為了加強油藏管理研制了油藏模型以分析油藏動態和預測未來產量。模型的油藏表征越精確，油藏管理效果越好。
c)井下監測控制系統和多分支井相結合（智能井）
該項技術在古爾法克斯油田外圍的斯塔特福約爾得組實施，位于北海挪威區段的34/10斷塊。
油藏特征：斯塔特福約爾得組構造復雜，斷層多，油藏非均質嚴重，連通性差，滲透率低（具體范圍不詳），開采過程中氣竄現象嚴重，埋深在海平面以下3300米，油藏最初壓力47.6兆帕，溫度為128℃，地質儲量為30.16×106噸，可采儲量10.86×106噸。
解決措施：針對這些局限性，實施了井下測試、四維地震監測以及在地面控制井底流量的井底測試設備與控制系統（DIACS）和采用多分支井技術（MLT）。用多分支的長水平井穿透整個地層接近油水界面，并且采用地面控制的流量控制器對整個油藏進行混合開采以限制斯塔特福約爾得組上層的氣竄。
完井：在多分支井上安裝可調節的井底閥門以控制兩個分支的流量達到最優化。在地面通過液壓系統控制井底閥門。下方閥門控制新分支井筒的產量，上方閥門控制主井筒的產量。使用液壓系統和標準的控制線對這些可調節的井底閥門進行井底控制和操作
實施效果：
（1）采用井底測試設備與控制系統（DIACS）和多分支井技術（MLT），通過增加排液點的數量來增大油藏泄油面積，提高了油田的產量，使得該外圍區塊2005年的剩余可采儲量從207×104噸增長到465×104噸。此外，還可以開采邊際儲量和原本可能被遺漏的低產區儲量。已獲取的重要的油藏信息為更好地了解油藏奠定了基礎。
（2）智能井系統通過遠程節流或者及時關閉區塊以實現產量優化，不再需要任何昂貴的傳統修井。此外，該系統提供了來自每口井流量控制器的流量動態數據的連續性信息。
（3）把從智能油田中獲取的連續性油藏信息輸入到構造模型和動態模型中。更新后的模型對于油田進一步開發和油藏評價都很關鍵。
（4）水下油田的生產測井費用很高并且鉆具的獲取受限�？捎镁诇y試設備與控制系統代替以助于在不同區域監測油藏條件，提供關鍵信息參與制定驅替策略。獲取新的油藏知識有助于在油藏內進一步調整鉆井方案。
（5）多分支井可通過老井筒側鉆方式進行完井，降低了鉆井和完井成本。
結論：
斯塔特福約爾得油田開采26年來，主要的優化開采措施為（1）大位移井和水平井，（2）持續加密鉆井，（3）水氣交替注入，（4）智能油田技術（包括實時數據傳輸、廣泛使用四維地震技術提高油藏表征水平、安裝流量控制器的多分支井技術）。
從該油田產量下降期提高采收率的措施中可以看出，該油田正逐步實現將油氣發現與開發工作從歷史性分類資料的順序處理改變成實時資料的并行處理，利用實時數據流結合創新型軟件的應用和高速計算機系統，建立快速反饋的動態油藏模型，并將這些模型配合遙測傳感器、智能井和自動控制功能，讓經營者更直接地觀察到地下生產動態和更準確地預測未來動態變化，從而提高了產量，實現了有效的油田管理。
促進智能油田發展的關鍵技術主要包括：
（1）遙測技術，主要包括四維地震監測、重力測量、電磁監測、永久型地面檢波器網絡和永久型光纖井下檢波器等；
（2）可視化技術，包括綜合勘探與生產數據的三維可視技術、虛擬現實技術等；
（3）智能鉆井與完井技術；
（4）自動化技術；
（5）數據集成、管理與挖掘技術；
（6）集成管理體系等。
智能油田的基本概念：
智能油田展示了油氣田開發將進入智能化、自動化、可視化、實時化的閉環新階段。智能油田的基本概念和發展方向就是將涉及油氣經營的各種資產(油氣藏等實物資產、數據資產、各種模型和計劃與決策等)，通過各種行動(數據采集、數據解釋與模擬、提出并評價各種選項、實施等)，有機地統一在一個價值鏈中，形成虛擬現實表征的智能油田系統。人們可以實人們可以實時觀察到油田的自然和人文信息，并與之互動。
智能油田的基礎與核心
建立智能油田是一個系統工程，而建立數據銀行和信息平臺是建立智能油田的基礎。智能油田的核心是將油氣發現與開發工作從歷史性分類資料的順序處理改變成實時資料的并行處理，利用實時數據流結合創新型軟件的應用和高速計算機系統，建立快速反饋的動態油藏模型，并將這些模型配合遙測傳感器、智能井和自動控制功能，讓經營者更直接地觀察到地下生產動態和更準確地預測未來動態變化，以便提高產量和進行有效的油田管理，實現各種層次的閉環優化管理，最終實現全油田范圍的實時閉環資產經營管理(圖1)。
【編者注：摘編自《中外科技情報》2007年16期金亞杰張曉剛劉穎供稿】
② 荷蘭皇家殼牌石油公司----智能油田項目(SmartFields)
荷蘭殼牌公司自行開發了一套“智能油田”技術，系統與井下復雜油氣藏環境中的傳感器和控制閥相連（如層段控制閥和天然氣生產控制閥），通過實時監控實現油田生產達到最佳狀態。
業界成功的運營集成項目(IntegratedOperation)之一。已經在美國、加拿大、歐洲、中東和非洲等地區成功實施。
制定了長期愿景以及10年實施與投資計劃。
項目包括“智能井”、“先進協作環境”、“整體油藏管理”等子項目，都獲得了巨大的成功。
智能油田的層次結構圖
研究表明，荷蘭殼牌公司智能油田帶來的確鑿價值。至2009年，項目實施帶來整體收益高達50億美元，最大貢獻來源 ：
---產量的提升
---運營成本的降低。
荷蘭殼牌公司在文萊Champion西部油田，最終采收率提高了3％~6％，而開發成本降低了1~1.5美元/桶
在挪威海上Draugen油田項目中，海水深度達200米，條件相當惡劣。通過該項目，提高了原來注水開發后的剩余儲量的動用率。油田開發的采收率提高了23％。
成功經驗：
A.堅持采用高技術價值的方案
荷蘭殼牌公司認為基于資產的價值圖來規劃項目，是智能油田項目成功的關鍵。
智能油田項目的價值與進程
B.充分考慮工作方式變革的影響
荷蘭殼牌公司充分估計全球各地區由于文化、技術和組織的不同而產生的變革阻力，并予以可服。
-各油田能否承受變革？
-變更能否真正幫助員工
-員工能否充分認識到好處
-員工的工作技能是否足夠
-變革能否持續，能否得到組織上的保證
未來計劃：
完善現有成果，形成更具綜合性的解決方案
由于項目帶來明顯的價值，荷蘭殼牌公司正考慮擴展智能油田的概念、方法和技術，實施“主動性安全與環境管理”等其它業務領域。
③ 英國BP石油公司----未來油田項目(FieldOftheFuture)
英國BP公司的“未來油田”(FieldOftheFuture)項目始于2003年，運用傳感器、自動化等技術，將現場地下的實時數據傳送到進程中心進行分析，實現了基于分析的快速決策。
世界最大規模的運營集成項目(IntegratedOperation)之一。英國BP公司已在其全球范圍內前100口油井中的80%，實現了未來油田技術。
英國BP公司建立了35個遍布全球的“先進協作中心”(AdvancedCollaborationCenter)。
早期在英國BP公司全球各地推廣時，遇到了許多阻力，但整體設計及強有力的項目管理，確保了成功 實施
通過實施“先進協作中心”，實現了多學科和多地點的遠程協同，并新建了支持隊伍。遠程協作的實際效果，促使大家轉變了觀念，反過來對協作提出了進一步的需求
目前全球各地對項目已形成了充分“共識”。
英國BP公司的績效得到極大提升，提高了油氣儲量、油氣產量和鉆井效率等。
經過分析，英國BP公司認為未來油田技術為公司總產量的貢獻率達到50%以上。實現關鍵業務目標的同時，也帶來附加價值：
--知識得到共享，形成了完善的學習環境人員和組織的技能，得到持續提高；
--實現跨地域、跨組織的團隊協作；
--多地點/多學科的進程協作（如油藏/井/設備/作業等）。
實施要點：
2 在業務流程和運營自動化方面加大投入，特別是在鉆井流程方面。
2 實現實時數據和應用系統整合，人員之間的協同的能力。
2 以“數據分析”為核心，發揮系統價值。
英國BP公司重規整體架構的設計，觃劃了“未來油田”的整體實現框架，自下至上包括3層：
A.自動化和通訊基礎設施層：獲得現場數據
基于自動化設備采集實時數據，絆過傳輸和轉換，迚入信息化系統。自動化技術減少基礎日常運營的人為干預。
B.進程運營管理層：數據形成信息
系統將數據加工為可以利用的信息，進行進程協作、進程監控和業務分析。
C.優化層：信息轉化為知識
信息與專家經營相結合，為決策者提供依據。包含基于模型的決策知識，通過利用油藏、井和設備的模型評估短期和長期決策的效果，從而提升生產能力。
愿景：
§系統自動處理大部分業務，無需人工干預。
§實現優化目標依賴于更大量的數據，特別在油藏管理等領域。
§提高運營績效，需要新流程、技術和工具的良好組合。
§人之間的協作最重要。協作方式將成為企業成功的重要因素。
自2005年起，英國BP公司定期發布“未來油田”項目研究成果和業務改進狀況以及成功經驗。2010年,英國BP公司發布了10年工作成果經驗驗總結。
A.成功主要因素：
Ø建立了有效的實施方案，在技術研發、系統實施和價值實現三方面實現了平衡。
Ø在業務需求和實施優先級之間，構建了清晰的關聯關系，做為業務執行的依據。
B.系統實施的關鍵要素
Ø設計驅動項目：做好整體技術架構設計。
Ø將項目成果形成“產品”，便于標準化推廣，并輔之以有效的項目管理。
Ø充分評估項目實效，對業務流程、工作方式、人員和組織的影響，制定針對性的轉型策略。
④ IBM與挪威國家石油公司----智慧油田的最佳實踐
IBM智慧油田的實踐早在2005年就開始了。那是和挪威國家石油公司的合作，這被IBM稱為在智慧油田方面的最佳實踐。
挪威國家石油與IBM合作確立的目標是，通過對先進技術的應用和業務流程的優化，將其北海油田海底平臺的采收率提高到55%，固定平臺的采收率提高到65%。為此，該公司與IBM及其他合作方一起，共同創建了全新的業務流程框架，將油田部署的先進的實時傳感系統與整個系統中可以接入的強大的協作分析資源鏈接在一起，將勘探、開發、生產作為一個完整的系統進行整合運營，通過應用各種先進的技術、流程、方法，從而提高該公司油氣田的采收率，增加數百億美元的收入。
挪威國家石油公司簡介：
總部：斯塔萬格,Norway31,000員工,在40多個國家生產作業。
§全球運營40多個油氣田
§業界第三大純原油輸出國
§歐洲第四大天然氣供應商
§業界最大的深水石油作業商
§深海石油開發的領導者
§業界最大的CO2的采集和存儲公司
挪威國家石油公司智慧油田項目也叫“整合運營項目”(IntegratedOperation) ，始于2005年，通過跨學科、公司組織、地域協同合作，依靠實時數據和創新的工作流程的應用，實現更安全、更好、好快的決策。
項目由IBM公司與ABB，Aker，SKF組成聯合團隊，共同承擔。項目共包括7個組成部分：
1)生產監控實時可視化
業務需求
在挪威國家石油公司運營集成項目中，為了提高對生產設備的實時監控，需要實時掌握生產設備的運行狀態，包括流量、溫度、壓力等各項指標，同時在出現異常時，能及時給出警報信息，對此需要建立一套生產監控實時可視化系統，實現對生產設備的實時監控。
解決方案
--基于IIF實時數據集成平臺，實現對各運行設備的實時生產數據的集成；
--集成ISV的不同流程應用系統，實現對整個生產流程各個環節實時監控；
--基于對實時生產數據的監控和歷數據的分析，對于生產異常給出警報；
--從不同的級別規圖設計展示內容，實現從宏觀流程à站點à設備逐層鉆取，可以展示不同級別的實時生產數據。
方案優勢
--實現生產運行狀態的實時監控，及時収現問題，及時進行處理；
--提高對生產異常狀態的快速反應能力；
--提高指揮中心和現場操作的協同工作能力；
--縮短問題處理時間，降低影響產量。
2)設備維護作業管理，智能應用
業務需求
挪威國家石油公司基于IO項目實施，實現了各油田的資產管理整合，提供全球化的服務。在此基礎上，如何在設備維護作業環節，提高產量，減速少作業成本，是最直接最有效的增產降耗的手段，基于此，需要采用先迚的維護作業系統，優化維護作業的時間和計劃。
解決方案:在維護作也方面，提供了兩方面的功能，一是設備維保停機計劃管理，二是事是基于條件的維護業。
a)維保停機計劃的優化：利用設備運行的大量實時數據，經過數據分析，找出設備的最佳維保周期，對維保作業停機計劃進行優化，實現設備維保周期最大化，同時減少設備因超負載運轉而導致的故障發生。
b)基于狀態的預測性維護作業（CBM）：對于設備的維護作業，基于歷史數據建立設備的失效模型，建立設備的檢測策略和方案（維護作業條件），按照檢測方案實時監測設備的運轉，當達到方案設定的條件，預警并給出維護作業的建議，從而實現避免設備大型故障導致的大修停機。針對不同關鍵程度的設備，并不是所有的設備都要達到高可靠性，要根據其重要程度，決定是否需要大量投資，安裝實時傳感器監測，確保其高可靠性
方案優勢
--實現設備正常運轉周期最大化，提高設備的利用率，實現提高產量；
--避免設備由二超負荷運轉造成大修停機，減少由此帶來的產量損失和費用；
--大大減少由二維保和無計劃停機造成的產量損失。
3)注重安全，提升移動通信技術
業務需求
挪威國家石油公司基于IO項目實施，在現場作業操作過程中，現場操作人員與指揮中心之間的需要協同工作,為了提高協同工作效率和提高現場決策響應速度,以及降低指揮中心人員的的工作強度，減少發生在指揮中心控制室的警報數，需要現場操作人員能實時的掌握施工環境的實時狀態（如：天燃氣體濃度等）以及設備運轉的技術數據等，從而需要開發方便靈活的移動手持可視系統，進行上述數據實時查詢。
解決方案
開發移動手持可視系統，可以實現不設備傳感器實時進行通信，可以通過傳感器的RFID或條形碼等進行識別，查找選定要查詢的目標，并可實時查看傳感器傳回的技術數據；
也可以通過無線網絡，與實時數據集成平臺進行通信，進行設備歷史數據的查詢；
對沒有接入實數據采集網絡的設備，移動設備可作為讀卡器，讀取設備運轉參數，并通過無線網絡將采集的數據回傳數據中心。
方案優勢
簡化了訪問信息的方式，現實現場操作人員和工程師之間的實時協同工作，從而大大提高工作效率
通過現場人員的實時監控和生產流程的自動化，實時引導人員避開危險區，提高了生產安全；
減少因現場操作人員操作不當，而引起的亊故和停機操作。
4)四維模擬技術，優化作業方案
業務需求
在運營集成項目中，為了提高現場施工的工作效率，減少重復作業次數，需要在作業前進行周密的計劃；為了能更好制定維護計劃，需要開發一套能模擬現場實際作業環境的系統，實現對作業過程的全過程模擬，對作業流程的制定、作業時間不資源的分配等做到最優化，提高作業，從而實現提高工作效率，減少產量損失。
解決方案
基于設備圖像及靜態參數數據，建立施工現場三維模仿真系統；
集成與業模擬仿真應用系統，在三維可視化的基礎上，加入時間發量和實時生產運行數據，用四維模擬器對操作流程進行作業前作業全過程模擬；
自動計錄模擬操作過程，給出最優化流程、時間及人員的方案配置；
可以用來對剛入廠的操作人員，進行現場作業的模擬培訓，提高培訓效率，降低作業風險。
方案優勢
--完善優化維護作業計劃
--減少施工作業時間和作業次數
--提高操作人員對現場和維護計劃的熟悉度，減少培訓費用
--提高工作效率，減少產量損失
--降低作業的HSE風險
5)高度注重數據傳輸可靠性
平臺間及平臺到陸上數據中心
--網絡以光纖為主
--高速無線電網絡為輔
SDH：同步數字系列，150M/s,600M/s,2G/s,8G/s
PDH：準同步數字系列 ,2M/s,8M/s,34M/s139M/s
--同時相互起來災備作用
6)遠程操控機器人技術
實現進程操控機器人，完成危險環境的作業，保證人員安全。
7)IIF數據平臺，實現數據跨丏業集成
通過IIF數據集成平臺，實現了跨學科的數據集成與共享，支持協同工作。
實現新型的組織管理模式
操作人員及管理人員，在生產現場、辦公室或監控中心，隨時隨地實現對業務狀況的整合管理
項目實施效果
“整合運營項目田”(IntegratedOperation)項目始于2005年，通過跨學科、公司組織、地域協同合作，依靠實時數據和創新的工作流程的應用，實現更安全、更好、好快的決策。
實施效果
u 整個挪威大陸架潛在效益達到400億美元
--增加儲量及提高產量占70%
--降低成本占30%
u 組織結構優化和業務流程優化
-鉆井和完井
-油藏不生產管理
-作業不維護
參考：挪威石油工業協會提供
2. 智慧的油田在中國
1) 中國油田信息化發展歷程
目前，國際先進石油石化行業信息化進程進入智能化階段，但中國石油石化行業信息化進程實際上只到集成化階段，個別油田進入智能化起步階段，與國際先進水平相比還存在較大差距（如下圖所示）
我國油田信息化進程大約可以劃分為以下五大階段。每一個階段都有一次大的飛躍。
① 第一階段，小型機與記錄儀時代（1950-1979）：
在20世紀50年代至70年代，引進二維地震數據處理解釋技術，主要在小型機上進行地質構造解釋，軟件使用比較難度較大；同時廣泛采用油井測井紀錄儀，第一次飛躍帶來了生產力的大提高，在70年代達到頂峰。
② 第二階段，微型機與局域網時代（1980-1995）：
在地震解釋與地質研究方面：80年代早期，引入三維地震技術。80年代中期，工作站產生了革命替逐漸替代了小型機作為地震解釋的主要機型。80年代后期到90年代初，3D地震成為主導，但是仍為計算孤島（Islandofcomputing）。但數據量呈指數方式增長，生產力產生第二次飛躍。
在生產管理與經營管理方面：80年代中期，引進了微信機（如蘋果、TRS-80、IBM-XT等），主要用在生產管理（報表編制）和財務電算化方面（單機版），危機的操作系統主要是DOS。
1989年10月根據當時中國石油天然氣總公司（以下簡稱總公司）440號文件精神，在北京成立了《油田勘探、開發、鉆井數據庫總體設計組》�？傮w組舉全國各油田之力，組織全國各油田有關專家和技術人員，并聘請了清華大學等有關專家教授做總顧問和技術指導，先后在北京、大慶、勝利開展了工作。
90年代初期，局域網興起，各油田開始組建信息中心（當時形成了管理局和采油廠兩級信息中心），建立油田內部各單位的局域網以及采油廠與管理局的城域網。當時的網絡操作系統主要是NOVELL網操作系統（主要功能是文件共享）UNIX網絡操作系統。
經過近3年的努力，于1991年8月發布了第一版（91版）中國石油天然氣總公司《油田勘探、開發、鉆井數據庫字典》（包括體勘探、開發、鉆井數據庫系結構，概念設計文檔，邏輯設計文檔，物理設計文檔，分布設計文檔）。
1992年全國各油田根據總公司的《油田勘探、開發數據庫字典》開始細化擴展各自油田的勘探、開發數據庫邏輯結構設計，并形成各油田自己的《油田勘探、開發、鉆井數據庫邏輯字典》
1993年，總公司根據各油田的反饋，對91版數據字典進行了修訂，發布了第二版（93版）中國石油天然氣總公司《油田勘探、開發、鉆井數據庫邏輯字典》。93版后來基本成為全國各油田普遍使用的數據標準。
在90年代初、中起，各油田單機版的應用軟件（如油氣開發生產管理軟件、財務電算化軟件等）開發也漸入佳勁，形成了油田信息化的第一次高潮。
1995年，WINDOWS95視窗操作系統開始推出，個人電腦操作系統從DOS時代進入了WINDOWS時代，個人電腦的應用也進入了一個嶄新的時代。
③ 第三階段，互聯網及群雄并起時代（1996-1999）：
1996年，互聯網開始在各油田普及，各油田紛紛接入互聯網，主要出口是通過512K帶寬接入中國石油天然氣總公司總部，再由總公司統一出口進入Internet網絡。隨后各油田又從本地建立了更高速的互聯網出口（如10M,100M）。
1997年，中國石油天然氣總公司又對93版字數據字典進行了修訂，發布了發布了第三版（97版）中國石油天然氣總公司《油田勘探、開發數據庫邏輯字典》。97版數據字典在全國各油田并沒有得到普遍的使用。
1999年10月中國石油行業重組，形成了中國石油，中國石化，中國海油三大石油公司的格局，其中中國石油和中國石化形成了上下游一體化的互相競爭局面，勝利油田等劃入中石化。
同時，無線網絡開始興起，由于各油田基層采油廠礦都是地處偏僻野外，無線網技術比較適合基層單位的網絡接入（如大港油田采油三廠1996年建成了覆蓋各采油礦、隊的無線網絡，1998年通過無線網技術建成了采油三廠、采油二廠到管理局的城域網）。
這個時期，信息化建設屬于群雄并起的時代，各油田紛紛把單機版的應用軟件改造升級為網絡版應用（Intranet）。興起了油田信息化的第二次高潮。
④ 第四階段，互聯網及集中統一時代（2000-2009）：
2000年中國石油股份公司編制了《“十五”IT戰略規劃》，開創了中國國企信息戰略規劃編制的先河，提出了6統一的信息化原則（“統一規劃、統一標準、統一設計、統一投資、統一建設、統一管理”）。從此，中國石油進入的信息化大集中大統一的時代，也引領了中國國企信息化大集中大統一的先河。
2001年以后，中國石油統一的廣域網及其他基礎設施建設以及企業門戶等系統建設的相繼展開。
同期，中國石化開始在各煉化企業推廣使用ERP（企業資源規劃）系統，但是沒有統一標準，造成了未來集團總部集成的困難。
2003年由中國石油股份公司勘探與生產分公司發布了第四版（2003版）中國石油《油田勘探、開發數據庫邏輯字典》。但第四版標準還未得到推廣使用，就被后來的中國石油信息管理部從拉德馬克公司引入并改造的EPDM模型所取代。
由于原先的中國石油天然氣總公司《油田勘探、開發數據庫邏輯字典》沒有按照勘探開發一體化的思路設計，存在勘探與開發的條塊分割、數據冗余與數據不一致等問題，大大影響了勘探、開發數據共享；各油田又根據自己的情況進行擴展，造成了比較混亂的局面；其體系架構是以井為中心的星狀結構，而不是分層結構，關系比較散亂，并不是所有子模型都能形成以井為中心的，模型可擴展性較差。
2003年，中國石油開始編制《地球科學與鉆井系統》和《上游生產系統》實施方案，開始引入國外縣城軟件和國外石油數據模型。其中，大塊數據管理引入MDS數據模型，結構化數據引入EDM數據模型，成果及文檔數據引入CDS數據模型。后來EDM數據模型在結合中國石油的實際情況后，改造成為EPDM數據模型（即勘探開發數據模型）。
2005年《地球科學與鉆井系統》和《上游生產系統》在大慶油田試點實施。同時，ERP及其他系統建設也相繼展開。
2006年—2009年，《地球科學與鉆井系統》和《上游生產系統》在中國石油其他各油田推廣。
2006年后，中國石油開始把大塊數據和成果文檔數據開始向EPDM整合集中，準備用EPDM模型整合替代MDS和CDS模型，形成一個集成化的油氣勘探開發數據模型。
由于EDM模型是在參考國際石油行業標準POSC模型基礎上設計的一套先進的數據模型，也是實現了勘探開發一體化的石油數據模型，其體系架構具有明顯的分層結構，層次邏輯關系非常清晰。
改造后的EPDM模型繼承了EDM模型的優點，并結合了中國石油的實際情況和應用特點，同時向集成化的方向發展。
⑤ 第五階段，物聯網與智能化時代（2010-）：
中國石油《“十二五”IT戰略規劃》增加了“油氣生產物聯網”和“工程技術物聯網”兩個項目，為油田智能化奠定了基礎。
2010年，中國首家智能油田項目在中國石油新疆油田啟動，標志著中國油田開始進入智能化時代。
2012年，中國石化燕山煉廠智能煉廠項目啟動；2013年，中國石化勝利油田智能油田項目啟動。
2012年，中國海油提出了：促進公司信息化工作的加快發展，推動“智能油田”建設目標。
2) 數據油田的理論與發展（1999--2009）
① 數字油田概念的提出與發展
1998年1月31日，美國副總統戈爾在加利福尼亞科學中心演講中提出了“數字地球”概念。
1999年末，國內大慶油田首次提出了“數字油田”的概念，并將數字油田作為企業發展的一個戰略目標（據說是由大慶油田信息中心王權首次提出的），很快得到全國各油田的普遍認同。
大慶油田對數字油田的定義：“數字油氣田”是以油氣田為研究對象，以石油氣的整個生產流程為線索，建立勘探、開發、地面建設、儲運銷售以及企業管理等多專業的綜合數據體系，并將各專業的數據和應用系統進行高度融合，在建立油氣田生產和管理流程優化應用模型的基礎上，利用可視化技術和模擬仿真以及虛擬現實等技術對數據實現可視化和多維表達，并且通過智能化分析模型，為企業經營管理提供輔助決策信息，進一步挖掘生產和管理環節的潛力，使信息化建設更好地服務于企業生產和管理，為油氣田企業的發展創造良好的信息支撐環境。
新疆油田對數組有油田的定義：數字油田以油田實體為對象，以地理空間坐標為依據，通過海量存儲和異構數據的融合，用多媒體和虛擬現實技術實現油田地上地下的多維空間表達�？臻g化、數字化、網絡化和可視化是數字油田的基本特征。這一概念將油田當作一個整體進行信息化管理，強調信息化整體的一致性和業務板塊的協調性，是對早起信息化建設理念的重大改進（摘自《智能油田：數字油田發展的高級階段》作者：支志英、李清輝、賈鹿）。
筆者的定義：所謂“數字油田”就是以油田實體為對象，以地理空間坐標為基礎，以油氣勘探、評價、開發、生產、儲運價值鏈為主線，以分層的業務架構為主體，建立一套“橫向到邊、縱向到底”統一的流程標準和數據標準體系，整合全價值鏈上的生產管理、科學研究、經營管理等各種同構、異構數據，應用地理信息技術和可視化、虛擬現實等技術實現油田各種對象信息的地上地下的多維空間表達。
國內各油田企業在2000年后紛紛將數字油田列為企業信息化發展的戰略目標。
2000年，大港油田首次編制了數字油田發展五年規劃暨“十五信息化發展規劃”并實施數字油田規劃。
2002年，塔里木油田提出并實施數字油田規劃。
2003年，勝利油田、塔河油田、克拉瑪依油田等相繼提出并實施數字油田規劃。
2005年后，全國各油田全面進入數字油田建設。
2009年新疆油田在國內率先宣布建成了數字油田，成為國內數字化油田建設的一面旗幟。
“十五”、“十一五”期間，為加快數字油田建設步伐，國家科技部設立“數字油氣田關鍵技術研究”。
② 數字油田的關鍵技術
“十五”期間，中國國家科技部設立重大科技攻關課題“數字氣田關鍵技術及應用示范研究”，主要研究了基于無線公網的氣田采輸生產過程中氣井、管線等的數據實時采集、傳輸和控制技術，氣田網絡集成技術，氣田采輸生產數據的整合與交換技術，以及氣井管理與輔助決策等技術。在中石化西南分公司的新場氣田進行了示范應用。
“十一五”期間，為加快數字油田建設步伐，國家科技部設立863項目“數字油氣田關鍵技術研究”，重點攻關油氣田多源、異構數據集成技術和多尺度三維表征等技術，初步建成數字油氣田應用系統，為數字油氣田理論完善和油氣田信息化實踐提供指導。
該項目由勝利油田和石油大學、北京科技大學聯合承擔。2009年9月14日，通過項目實施方案評審。
主要關鍵技術包含以下七大部分（編者注：這種技術分類可能缺乏系統性，有不太科學的地方）
（一）數字化技術
（二）信息主動服務技術
（三）可視化技術
（四）業務流程優化技術
（五）專業軟件配置
（六）基于知識的決策技術
（七）基礎配置優化技術
③ 數字油田的基本特征
標準化、數字化、網絡化、可視化、自動化和制度化是數字油田的6大基本特征。
制度化，就是要建立一套長效的信息化管理與覺得機制，保證數字油田建設的持續進行。
自動化（監控系統的自動控制和生產數據的自動采集）是數字油田建設的重要基礎。
可視化，是數據油田的具備有二維與三維空間的展示功能，是數據油田的高級性能。
網絡化，是實現信息共享的基本要求，也是互聯化時代的最基本的基礎設施能力需求。
數據化，就是把以前模擬信息以及紙質數據，全部轉化成電子數據，然后加載的中心數據庫中。
標準化，特別數據標準化是數字油田建設的前提和保障。
數字油田強調信息化的整體性、一致性和業務板塊的協調性，是對早期信息化建設理念的重大提升。
④ 數字油田的框架結構
數字油田的總體框架主要包裹5大部分：IT基礎設施架構、數據架構、應用架構、門戶架構、IT治理架構。但IT治理架構主要是制度與標準體系內容方面。
一般來說，數字油田的框架結構基本類似，但不同的公司表達與呈現的方式有所不同。下面分別把大慶油田、中石化、中海油以及筆者自己設計的幾個數字油田框架羅列出來，以供參考
以大慶油田為代表的數據油田總體框架結構
中國石化數據油田整體框架結構
中國海油數據油田整體框架結構
林道遠之數字油田總體框架結構
林道遠之數字油田應用架構藍圖
⑤ 數字油田的建設目標與內容
數字油田建設的根本目標就是：提供勘探、開發一體化，生產、經營一體化的業務支撐，提高企業核心業務能力、經營管理能力以及戰略決策能力。實現“橫向到邊、縱向到底”的立體式業務支撐。最終達到增儲、增效，提高采收率和經濟效益。
2000年后，國內各大油田紛紛開展了數字油田總體規劃和頂層設計工作，為數字油田的全面建設奠定了良好的基礎。數字油田基本的建設內容包括以下5大方面：
（1）基礎設施：主要包括網絡（有線網絡、無線網絡）、服務器等設備（井場數據自動化采集設備、服務器、磁盤陣列、磁帶庫、機柜等信息化基礎設施）、基礎平臺軟件（操作系統、DBMS、中間件等）。
（2）數據資源：以油田中心數據庫建設為核心，采用統一的數據模型，統一數據標準，各專業數據統一采集入庫。中心數據庫向全企業提供統一共享訪問接口。
（3）應用系統：包括經營管理系統（ERP，OA等）和主營業務系統（生產管理系統和科研專業應用系統），基于統一的主數據標準和業務架構，建設全局性的跨業務的綜合應用系統，避免煙沖式的、孤立的、分散的應用系統。
（4）信息門戶：按分層的業務架構設計分層的信息門戶（總部、油公司、采油廠三級門戶結構），然后基于門戶基礎上建立統一的權限管理和統一的身份認證。
（5）IT治理體系：組要包括IT治理的組織就規范，IT治理流程體系，IT治理制度體系、IT治理的標準體系，標準體系又包括：數據標準、技術標準。
所以說，基礎設施是基礎，數據資源是核心，應用系統是重點，信息門戶是入口，IT治理體系是保障。
3) 智慧油田的探索與實踐（2010--）
通過“十五”、“十一五”兩個五年規劃的數字油田建設，中國油田的數據化程度已達到了一定的水平，為向智慧油田邁進打下了堅實的基礎。同時，隨著物聯網技術在油田的普及應用，也為油田向智能化邁進打下了技術基礎。
無論是數字油田還是智慧油田，他們的目標都是一致的，都是為最終達到增儲、增效，提高采收率和經濟效益。但顧名思義，智慧油田至少比數據油田多具備兩項功能：前端，能夠做到智能感知；后端，能夠做到智能洞察。
因此可以說，智慧油田是數字油田的高級階段。
中國石油《“十二五”IT戰略規劃》增加了“油氣生產物聯網”和“工程技術物聯網”兩個項目，為油田智能化奠定了基礎。
① 中石油智慧油田探索與實踐
2010年，中國首家智能油田項目在中國石油新疆油田啟動，標志著中國油田開始進入智能化時代。
a) 智能油田的內涵與定義：
n 全面感知：借助傳感技術，建立覆蓋油田各業務環節的傳感網絡，實現對油田各業務環節的全面感知；
n 自動操控：利用先進的自動化技術，對與油氣井與管網設備進行自動化控制，對油氣管網進行自動平衡與智能調峰，實現對生產設施自動操控；
n 預測趨勢：利用模型分析技術，進行油藏的動態模擬，單井運行分析與預測，生產過程優化，智能完井和實時跟蹤，利用專業數學模型提高系統模擬與分析能力、預測和預警能力、實現對油田生產趨勢進行分析與預測；
n 優化決策：利用可視化協作環境為油田提供信息整合與知識管理能力，充分利用勘探開發地質研究專家的經驗與知識，實現油田勘探的科學部署，提高系統自我學習能力，生產持續優化能力，真真做到業務、計算機系統與人的智慧相融合，輔助油田進行科學決策、優化管理。
定義：“智能油田”就是在數字油田的基礎上，借助先進信息技術和專業技術，全面感知油田動態，自動操控油田行為，預測油田變化趨勢，持續優化油田管理，科學輔助油田決策，使用計算機信息系統智能的管理油田。也就是說，智能油田就是能夠全面感知的油田，能夠自動操控的油田，能夠預測趨勢的油田，能夠優化決策的油田。
b) 智能油田的特點：6個典型特征
n 實時感知：利用傳感網絡實現對油田各業務環節的全面感知。不僅要對油田生產現場的設施進行時數據采集，還可通過視頻技術直接查看工作場地、會議場所的場景。
n 全面聯系：在實時感知的基礎上，進一步提供油田現場與指揮室之間、人與儀器之間相互協同，遠程操作。
n 自動處理：利用自動化技術、優化技術，通過對采集到的數據進行計算分析，將操作指令反饋到現場，對油氣井與管網設備進行自動化控制。
n 預測預警：在對歷史數據進行分析的基礎上，通過數據挖掘、模型分析，對油田生產趨勢進行模擬和預測。如油藏的動態模擬，單井運行分析與預測，生產事故預警。
n 輔助決策：利用可視化的信息協作環境、油田專家的經驗、專業領域知識、成功項目研究成果，進行綜合分析，提出決策建議。
n 分析優化：通過建立各種標準化的評價指標體系，利用綜合評價技術，對生產運行的狀況、油氣藏地質條件、決策結果進行評價和分析，提出優化方案，是油田生產、管理不斷優化和完善，實現油田的最優化發展。
c) 智能油田的目標：5大宏觀目標
n 新增儲量
n 提高采收率
n 提高生產效率
n 保障安全生產
n 提高經濟效益
d) 智能油田的組成：包括如下內容（8233工程）
e) 智能油田的應用架構
f) 智能油田的項目規劃：
智能新疆油田建設10年內初步建成，包括12類49個項目
② 中石化智慧油田探索與實踐
2012年，中國石化燕山煉廠智能煉廠項目啟動；2013年，中國石化勝利油田智能油田項目啟動。
a) 智能油田的內涵與定義：
所謂“智能油田”就是在數字油田的基礎上，圍繞上游的油藏、井、管網、設備設施等核心資產，借助信息技術全面輔助資產管理和效益優化，建立實時感知的油田、全面協同的油田、主動管理的油田、整體優化的油田，推動增儲上產、綠色安全、高效運營、精細管理，達到資產價值最大化。
n 實時感知的油田指通過上游資源的傳感網絡部署實時監測各個資源的狀態，如油藏、油氣水井、重點設備、集輸管網的實時感知；
n 全面協同的油田指通過集成可視技術在各個業務領域內實現跨專業遠程協同，如勘探開發協同、生產現場與一體化指揮中心協同、鉆井現場與鉆井中心的協同；
n 主動管理的油田指通過業務和技術建模能夠即時預警和趨勢預測，進行事前處理控制，如基于油井生產趨勢預測的及時主動的生產響應、設備狀態檢修、QHSE預警預測及事前控制；
n 整體優化的油田指通過整合資產模型實現全資產整體優化，如通過整合油藏、井、管網、設備模型，對油田整體的生產能力和產能配置進行優化；通過跨專業的業務流程設計與優化實現各業務環節的高效協同工作；
b) 智能油田的特點：
n 物聯化是基礎：油田所有的資產對象及管理對象都可以被感知及監控，生產及管理相關的數據可以被實時采集并及時傳送到后臺進行處理。
n 可視化是支撐：將各個業務領域的靜態及動態數據借助圖形化、三維、移動等技術以直觀形式隨時隨地按需展現，并支持交互處理。
n 集成化是關鍵：包括通過數據中心建設促進數據集成、通過企業服務總線實現應用集成、通過門戶技術實現界面集成。
n 模型化是核心：融合專家經驗，對油田資產（油藏、井、關鍵設備、管網等）進行全面建模并支持一體化模擬、診斷、優化。
c) 智能油田建設目標：
n 管控實時化：通過“四化”建設，實現生產前端實時監控、無人值守、電子巡護、機動巡檢;通過制度e化，基于業務流程實現業務節點的實時管控
n 運行物聯化：基于生產實時數據，通過建立診斷優化模型，對生產系統進行系統優化，根據工藝流程實現設備的自適應、自調整、自保護、自優化。
n 分析模型化：面向圈閉評價、儲量評價、油藏分析、生產預警、經濟評估、績效考核等一系列模型，實現油田勘探開發過程的模擬、預測、優化。
n 油田可視化：建立構造—油藏—井筒—地面一體化的虛擬研究環境，實現地質體虛擬化展示，地面生產設施的數字化描述，生產經營指標的可視化展示。
n 管理協同化：優化再造油田管理流程，細化節點業務規范，基于完整的業務流程，實現油田業務全生命周期的閉環式網上協同管理。
n 決策科學化：按照決策主題集成決策信息、成果，應用模型手段及決策系統，實現“三流合一”的量價匹配分析，輔助科學決策，提高決策的科學性和及時性。
d) 智能油田業務架構
e) 技術實現路徑
n 應用定制化
n 建設標準化
n 資源服務化
n 前端物聯化
f) 智能油田建設規劃
③ 中海油智慧油田探索與實踐
2012年，中國海油提出了：促進公司信息化工作的加快發展，推動“智能油田”建設目標。
a) 智能油田定義：
以油氣物流關系為主線，在自動化數據采集和控制的基礎上，通過管理轉變和流程優化，實現油藏管理、采油工藝、生產運營的持續優化，建立全面感知、自動控制、智能預測、優化決策的生產體系。
b) 智能油田建設目標：
通過智能油田建設，其本質目標是貫徹落實國家和中海油總公司關于“信息化和工業化深度融合，通過信息化”轉變生產方式”的指導思想，切實成為公司核心競爭力之一，并在二次跨越階段，配合公司業務發展，達到國際一流能源公司的IT能力。
c) 智能油田建設藍圖：
d) 核心組成：智能油氣藏、智能地面工程、生產運營一體化。
4) 中國智慧油田面臨的挑戰
看到成績的同時，我們也應該認識到智能油田建設的艱巨性和復雜性。雖然中國三大石油公司先后都進入了智慧油田建設，但都是在試點階段，還沒有大面積普及推廣，在智慧油田建設過程中存在的問題仍然很多。也就是說，從“數字油田”到“智慧油田”的進程中仍然面臨著嚴峻的挑戰。
① 缺乏企業架構設計，條塊分割、孤島叢生:
沒有真正從缺乏企業架構導入，導致IT規劃與企業實際業務存在一定的脫節問題；在進行IT投資時，也都跳過企業架構這個關鍵的環節直接進入IT項目建設。這樣必然會導致煙囪式的建設方式，單片電路式的應用系統,舊的信息孤島沒有消除，新的信息孤島不斷涌現等現象（如下圖所示）。
② 數據資源規劃缺失，數據標準不統一，是巨大缺陷：
建立集團（行業）統一的數據分類標準與編碼體系，實現經營管理數據與主營業務數據一體化和全集團的信息共享，支持決策分析，是集團型企業數據資源建設的基本目標。缺乏信息資源規劃，給未來的系統集成留下無限隱患（如下圖所示）。
③ 缺乏流程標準與業務規則，業務邏輯混亂：
這就是試點項目難于推廣的根本原因。
麥當勞、肯德基之所以能夠在全球復制，就是因為它們制定了流程標準。所以流程標準化，是管理軟件開發的基礎。但如何梳理流程并做到流程標準化，絕大多數人并不太清楚（我們不知道我們不知道），這也是目前我們管理信息系統開發混亂和失敗的根本原因。
實際上，沒有管理學理論指引以及行業或企業標準的應用，梳理出來的流程大多數都是混亂的，不可復制的。大多數人并不知道什么樣的流程應該對應用什么樣的方法論。比如，業務流程，我們通常引用價值鏈的方法論，科研流程，一般引用生命周期理論。
另外，在大型項目中，沒有標準的流程，是很容易引起混亂，造成邊界模糊不清(比如XXXX勘探開發管理信息系統項目，就是經典的案例，開發與生產業務相互混雜，如下圖）
④ IT治理結構仍不完善，深層次問題仍然突出：
有效的IT治理機制是信息化建設成功的制度保障。但到“十二五”末期，IT治理結構仍不完善；IT與業務一致性不夠；強化了集團的“六統一”，卻弱化了企業層面的IT職能；強化了業務驅動，卻又或略了IT標準的統一。IT需求難以在整個組織內容統一管控；IT投資的業務價值難以衡量；IT成本難以持續降低；IT風險控制機制不健全等。這些制度層面的問題不解決，信息化應用就難以持續深入。
一般來說，以業務為主導的信息化建設，一般都會出現缺乏統一標準、各自為政的情況；以IT為主導的信息化建設，一般都會出現IT與業務的脫節。IT治理就是為了確保業務與IT的深度融合。
5) 中國智慧油田建設的建議
① 科學合理的IT規劃是根本:
② 統一標準的業務架構是前提:
③ 安全穩定的運維服務需加強:
④ 完善合理的IT治理是保障:
3. 智慧油田的特征與定義
根據IBM在智慧地球里提出的智慧時代的3I特征（感知化，互聯化，智能化），再結合信息化油田的自身特點，總結出智慧油田的共性特征，再給出相對比較完整的科學的定義，這對指導未來智慧油田建設具有重要指導意義。
2010年IBM在智慧在智慧油田里描述了3I的特征如下：
l 智能化（Intelligent）---更深入的智慧
--可在接下來5至10年中增加1.25億桶的全球石油儲量。提高油田采收率，降低成本。數據的智能分析與人的智慧相融合。
l 互聯化（Interconnected）---更全面的互聯互通
--遠程操作中心內員工，實時管理多個油田，連接多家煉廠長公里的管道。人/設備互聯互通。
l 物聯化（Instrumented）---更透徹的感知
--油井監控系統能夠分析地表3公里以下的油氣藏。設備連接成網。
編者注：這就是智慧油田的智能感知層（IPL:Intelligentperceptionlayer）。她肩負著油田地面（油氣水井設施、管道設施等）、地下（鉆頭、鉆桿、管柱、抽油桿、抽油泵、油氣藏等）最前端數據的智能獲取和并根據這些數據實時做出智能判別甚至實時做事智能決策。
1) 智慧油田的特征
根據智慧時代的3I特征，結合中國油田分層業務架構的層次特征，我們可以總結出中國智慧油田的共同特征如下圖所示：
n 智能感知的油田：通過上游資源的傳感網絡部署實時監測各個資源的狀態，如油藏、油氣水井、重點設備、集輸管網的實時感知；
n 智能控制的油田：利用先進的自動化技術和智能石油工程技術，對與油氣井與管網設備進行智能控制，對油氣管網進行自動平衡與智能調峰，實現對生產設施智能操控；
n 智能預警的油田：通過業務和技術建模能夠即時預警和趨勢預測，進行事前處理控制，如基于油井生產趨勢預測的及時主動的生產響應、設備狀態檢修、QHSE預警預測及事前控制；
n 全面協同的油田：通過跨專業的業務流程設計與優化實現各業務環節的高效協同工作；通過集成可視技術在各個業務領域內實現跨專業遠程協同，如勘探開發一體化業務協同、生產現場與一體化指揮中心協同、鉆井現場與鉆井中心的協同；
n 智能分析的油田：通過快捷的智能感知的數據獲取與傳輸，基于整合的標準化的石油數據模型和數據中心，應用數據倉庫與商業智能(BI)技術、大數據技術以及優化算法等，整合資產模型實現全資產整體優化，如通過整合油藏、井、管網、設備模型，對油田整體的生產能力和產能配置進行優化，為決策提供快捷的分析結果和依據；
n 科學決策的油田：以智能預警和智能分析結論為依據，通過協同的研究環境或生產指揮中心，實現油田勘探開發的科學部署以及生產運營的快捷與科學決策，真正做到智能技術與人的智慧相結合，提高油田的科學決策能力。
2) 智慧油田的定義
參考國內外石油公司對智慧油田的定義，結合智慧油田的本質特征做出如下的智慧油田定義：
所謂智慧油田，就是應用現代信息技術和智能石油工程技術以及智慧地球科學與技術，通過智慧油田方法論和智慧油田制度保障體系，形成一個全方位的立體式的信息化油田，即：智能感知的油田，智能控制的油田，智能預警的油田，全面協同的油田，智能分析的油田，科學決策的油田。
4. 智慧油田的架構藍圖與實現目標
1) 智慧油田的總體架構
參考國內外石油公司智慧油田的架構設計，結合筆者的智慧城市通用架構設計，設計智慧油田總體架構如下：
因此，智慧油田的總體架構可以概況為四個層級，三個支撐體系。
三個層級為：感知層，傳輸層，平臺層，應用層；
三個支撐體系為：關鍵技術支撐體系，主要方法論支撐體系，基礎制度支撐體系（IT治理體系）。
2) 智慧油田的實現目標
智慧油田是油田企業技術發展的趨勢，智慧油田要實現的宏觀目標可以用這樣兩句話表達：增儲增效、安全保障。
n 新增儲量
n 提高采收率
n 提高生產效率
n 提高經濟效益
n 保障安全生產
5. 智慧油田的支撐體系
1) 支撐體系的總體構成
智慧油田不僅僅是智能技術與信息技術的應用，她是一項及其復雜的系統工程。根據筆者30多年來在石油領域的主營業務工作經驗，信息技術開發與管理經驗，企業信息化管理咨詢經驗，總結歸納出智慧油田的3大支撐體系（如下圖所示），包括：關鍵技術支撐體系，主要方法論支撐體系，基本制度保障體系（IT治理體系）。
這三大支撐體系理論也符合自然科學的三角形的穩定性原理。
關鍵技術支撐體系，是實現智慧油田的技術基礎；主要方法論支撐體系，是設計智慧油田框架結構的理論基礎；IT治理體系是智慧油田成功的基本制度保障，這三大支撐體系相互相成，缺一不可。
關于三大支撐體系的具體細節，將在每個章節中詳細論述（詳見本書的第二章、第三章和第六章）。本節先期對三大支撐體系做些簡單的概要性論述，讓讀者有個宏觀的認知。
2) 關鍵技術支撐體系概述
石油上游業務，從大的專業劃分，可以分成石油工程技術與地球科學與技術兩大專業領域。
其中，石油工程領域可以劃分為鉆井工程、完井工程、采油工藝、儲運工程等，地球科學與技術領域可以劃分為石油勘探開發地質理論基礎、地球物理勘探技術、地球物理測井技術、盆地模擬技術、油藏地質描述技術、油藏數據模擬技術等。
這是筆者自行對石油上游專業領域的劃分方法，與目前石油院校對專業的劃分方法不同，因為筆者以為這種劃分方法，歸屬上比較明確，不容易混亂（比如物探與測井和石油地質都屬于地球科學范疇）。
因此，筆者從信息技術和石油專業技術兩大方面，把智慧油田的關鍵技術支撐體系劃分為三大部分：即關鍵的現代信息技術、關鍵的智能石油工程技術、關鍵的智慧地球科學與技術（如下圖所示）。
這樣劃分智慧油田的關鍵技術，可能具有系統性和完整性，不會出現交叉重疊或缺失等混亂狀態（目前各專業媒體上對智慧油田的關鍵技術研究，我以為缺乏明確的分類基礎，比較混亂）。
u關鍵的現代信息技術，主要包括支撐智慧地球的基礎信息技術（如地理信息技術）和前沿領域的新技術（如物聯網技術、云技術技術、大數據技術、虛擬現實技術等等）。
u關鍵的智能石油工程技術，主要包括智能鉆井工程技術、智能完井工程技術、智能采油工藝技術、智能油氣儲運技術等等。
u關鍵的智慧地球科學與技術，主要石油地質理論基礎、地球物理勘探技術、地球物理測井技術、智能盆地模擬技術、智能油藏描述技術、智能油藏數值模擬技術等等。
3) 主要方法論支撐體系概述
列寧曾經說過：沒有革命的理論，就沒有革命的實踐。說明理論對實踐的重要指導作用。
油田的信息化建設或智慧油田的建設，同樣需要理論（方法論）的指導，沒有理論指導的智慧油田建設，一定將會出現混亂無序的局面（至少會缺乏結構化、完整性和系統性）。
但是，現在一些咨詢公司（包括一些國際知名的公司）給石油行業編制的IT戰略規劃方案或智慧油田頂層設計方案時，要不缺乏這些方法論指引，要不沒有真正的理解或把握這些方法論，所以編制出來的IT戰略規劃方案或智慧油田頂層設計方案缺乏結構化、體系化并與實際業務嚴重脫節；而大型軟件工程設計更是跳過了企業架構設計這一重要環節，造成了軟件結構的混亂。
下面筆者把智慧油田建設（信息化建設）中常用到的一些方法論進行簡要的介紹，這些方法論對指導信息化建設非常重要（如下圖）。
其中，分類學基礎，主要分析了石油專業常用的業務分類和數據分類方法，重點解剖了目前油田信息化中常見的分類錯誤；戴明環理論主要用在項目管理上，但也可以用于業務分析，筆者利用戴明環理論自創了一套PDCA業務分析模型；價值鏈理論和生命周期理論主要用在業務流程梳理和業務分析上，十分重要；
企業架構方法論是本章的重點，主要用在IT規劃和頂層設計以及大型軟件工程設計上，本文除了對企業架構方法論做了簡單介紹外，重點介紹了筆者自創的一套林氏企業架構方法論在智慧油田的頂層設計和大型軟件工程設計上成功實踐。石油業務分析模型，也是筆者自創的一套方法論，主要用在業務分析與軟件工程的業務設計上。
其中，PEST分析模型和SWOT分析模型，主要用在IT規劃的環境分析上，對于智慧油田的分析和設計用處不大，本書暫時不做介紹。
4) 基本制度保障體系概述
基本制度保障體系（IT治理體系）是確保智慧油田成功的關鍵。
IT治理的根本目標就是：為企業確定IT運作的基本框架、流程標準和制度體系，實現決策與管理權限的分離和相互制衡，確保IT目標與企業目標一致，實現業務與IT的深度融合，使IT的決策風險和管理風險降到最低程度，確保企業戰略目標的實現（這里是確保智慧油田建設的成功）。
IT治理主要包括三大方面，首先是IT治理的組織結構，即要制定一個決策與監督、管理與控制、服務與支持相互分離與制衡的IT運作的基本框架；其次是IT治理的流程標準，就是確定一個閉合循環的IT治理流程，確保IT治理流程的科學性；第三是IT治理的制度體系，也就是在循環閉合的流程標準基礎上，制定完整的制度體系，確保制度的完整性。這三大方面也即組成了IT治理的三大支柱（如下圖所示）。
目前，中國石油行業IT內控體系早已建成，但它還不是完整的IT治理體系，缺少分權制衡的內涵，因此，IT治理還需要加強和完善。
（本文轉自大江東去的IT博客，如有版權問題，請聯系小編）
China
English
