智能油田建设中的关键技术研究与应用

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1、智能油田建设中的关键技术研究与应用（中国石油新疆油田公司，新疆克拉玛依834000）中国3/vie　　[摘要]自“十二五”以来，云计算、物联网、大数据等信息技术发展迅速，在油田业务发展需要及信息技术驱动下，新疆油田开始由数字化向智能化迈进。围绕智能油田建设，介绍了新疆油田“十二五”信息化建设现状及目标，以及智能油田建设过程中在大数据、云计算、物联网、知识库等关键信息技术方面取得的研究成果及具体应用，为全面实现油田业务智能化提供了技术手段和有力支撑。最后面对智能油田建设的不断推进，展望了新疆油田“十三五”信息化发展需求和建设方向。　　[关键词]智能油

2、田；大数据分析；云计算；物联网　　doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2017.07.075　　[中图分类号]TP311[文献标识码]A[]1673-0194（2017）07-0164-04　　1引言　　新疆油田通过多年的信息化建设，在基础设施、数据建设、应用系统、标准规范、管理体系等多个方面取得了显著成效，以信息技术为手段实现了油田勘探开发生产等主营业务的数字化。自“十二五”以来，大数据、云计算、物联网等信息技术发展迅速，在油田业务发展需要及信息技术驱动下，新疆油田开始由数字化向智能化迈进，并将智能油田定义为：能够全面感知、

3、自动操控、预测趋势、优化决策的油田，其基本思想是在数字油田建设成果基础上，利用物联网、云计算、大数据、专家知识库等先进信息技术，实现油田生产、管理、决策的智能化[1]。　　“十二五”期间，国际油价持续低迷，国内油气市场需求下滑，为实现低油价下经济效益稳增长，中石油提出了“开源节流、降本增效”的指导思想。面对快速�l展的信息技术和低油价的严峻形势，新疆油田全面围绕智能油田建设，在中石油“十二五”信息化发展战略指导下，深入开展了一系列关键信息技术研究和应用，取得了一定的研究成果，为实现油田业务智能化和“开源节流、降本增效”提供了技术手段和有力支撑。　　

4、2新疆油田“十二五”信息化建设情况　　“十二五”是新疆智能油田建设的探索期，其目标是深化数字油田应用、建设智能油田。经过五年的建设，初步建立了覆盖勘探开发生产等主营业务的一体化协同运行中心；完成了油气生产物联网在风城油田1号稠油处理站的示范应用；建成了单井问题诊断与优化系统（一期），基本实现了油气井生产管理的智能化；初步完成了基于云计算的数据中心建设，打造了云化的硬件基础环境。“十二五”以来，围绕智能油田建设，在中石油“十二五”信息化发展战略指导下，新疆油田开展了大数据、物联网、云计算、知识管理等关键技术研究，并将其应用在智能油田建设中，为稳步推进

5、油田业务智能化提供了技术参考。　　3智能新疆油田建设中的技术应用研究　　3.1大数据分析　　大数据技术，就是通过对海量数据进行处理和分析，挖掘其中隐藏的规律和价值，从而预测未来、辅助决策[2，3]。　　大数据技术分析流程主要包括数据抽取及预处理、数据存储、模型建立、模型部署和应用四个环节，涉及的主要关键技术有：大数据抽取及预处理技术与大数据建模技术。　　其中，大数据抽取及预处理技术主要实现分布在各个数据库或系统中的数据整合，并转换成适合数据挖掘或建模的形式，构建样本数据集。　　大数据建模技术指基于大数据建模算法和工具，挖掘数据中隐藏的模式或关系，建

6、立预测模型（规则、公式或方程式），从而生成预测结果，辅助业务决策。　　新疆油田经过几十年的勘探开发和多年的信息化建设，建立了覆盖勘探、评价、开发等不同业务领域、钻井、录井、测井、试油等不同专业的数据源点采集和数据传输体系，实现了数据集中入库存储，其中，油田大数据主要包括：油田生产中产生的工程地质类静态成果数据、生产过程中由传感器或人为记录的动态数据、企业经营管理中产生的各类数据、油田生产各类设备、仪器仪表等动静态数据、信息系统应用过程中产生的各种数据等（见图1），其数据量大、数据类型多样，数据产生速度快，在智能油田时代，传统的数据分析方法已无法满足

7、油田业务需要及向数据找油的需求。基于此，新疆油田尝试利用大数据分析技术挖掘油田数据价值，从而辅助业务决策。　　围绕新疆油田数据建设现状及智能油田建设需求，以抽油井结蜡预测为切入点，基于抽油井产量、示功图、温度、压力、冲程、冲次、故障记录等数据利用大数据分析方法及其关键技术开展了抽油井结蜡规律研究[4]。主要研究内容包括：　　（1）通过大数据分析技术研究，建立一套适合新疆油田业务需要的大数据分析方法及技术框架，如图2所示；　　（2）通过大数据抽取及数据集成、清洗等预处理技术抽取了与抽油井结蜡相关数据表及数据项，确定了质量较好的相关数据，并基于相关数据

8、提取了影响抽油井结蜡的特征参数，构建了建模的样本数据集；　　（3）基于样本数据集通过大数据建模技术利用SPSSModele