石油物联网如何加速推动数字油田建设

北京雅丹石油技术开发公司副总经理 张杰 

　　张杰，1990年毕业于华东石油学院采油工程专业，现任北京雅丹石油技术开发有限公司副总经理，负责油田信息化项目现场组织及实施。

　　近几年来，新兴产业的物联网信息网络技术发展迅速。这一新兴的技术，是把信息网络技术、传感器技术等应用于各个行业、各个产业，组成一个庞大网络，从而实现智能化、精确化管理与操作。物联网的发展将使生产领域和流通领域发生革命性突进，使劳动产品更多地具有人的智慧，进而导致生产力和生产方式的变革。物联网技术和产品用途广泛，遍及数字油田、智能电网、工业监测等多个领域。石油物联网作为一项新技术也将逐渐应用到油田，并将加速推动数字化油田的建设。

　　为此，本刊记者日前就石油物联网技术开发、应用，如何加速推动数字化油田的建设等问题，专题采访了长期从事油田生产实时监控技术和石油工程信息化软件开发的北京雅丹石油技术开发有限公司副总经理张杰。

　　记者：您能否简单介绍一下石油行业信息化建设的必要性和特点？

　　张杰：石油行业是我国开展信息化建设较早的行业之一，行业信息化经过多年的建设，投入在逐年增加，行业整体信息化应用水平不断提高。从石油的勘探开发到生产、运输、加工、销售，是一个产业链很长的行业，凸现出石油信息化建设的必要性和复杂性。

　　石油企业在生产优化与管理方面的需求比较强，驱动力是更多面向“向管理要效益”、“降低成本”和“提高综合竞争能力”等。

　　石油企业一般都是大型企业，其信息化投入一般金额较大，所以非常重视信息化的总体规划，在产品的选型上也倾向于采用成熟的产品化软件。

　　此外，对于集团化的企业来说，由于企业机构庞大，拥有不少的下属机构和二级企业，纵横交错的管理使信息化实施的难度很大，一般都要求各级管理部门自上而下地推进。 

张杰（右2）与德国专家Patrick Bangert博士及随行在大港滩海平台合影 

       石油企业作为行业的领头羊，涉及全行业全流程的管理，标准化是能源企业信息化中很重要也很困难的事情。只有做到了标准化，才能真正保证系统的集成应用、信息资源的高度共享以及不同部门不同流程之间的协同运作。

　　记者：我国三大石油公司的信息化建设现状是怎样的？

　　张杰：中石油、中石化、中海油均已完成以集中统一为原则的信息化布局，从软件系统、基础建设、规划标准等方面实现信息化建设及应用。在国资委组织的中央企业信息化水平评价中，三家企业均进入A级行列。从具体的情况来看，中石油、中石化、中海油为代表的上中下游一体化、石油石化主业突出的央企或股份制企业，信息化建设起步较早，目前正处于企业级应用或从部门级应用向企业级应用跨越阶段，ERP、MES、SCM、电子商务、物联网等集成应用成为新的热点。 

北京雅丹石油技术开发有限公司研发中心 

　　另外，规模处于中小型，与石油石化服务产业关联的企业，如钻探公司、石油开采机械等国内企业，正处在信息化的初级阶段，部分正在建立企业独立的工艺设计与生产控制系统，部分正处于企业内部的管理信息系统建设中，信息化程度相对落后。与国外发达的石油石化服务行业比，中国国内企业存在管理方式、观念、手段落后的差距；信息系统集成度不高，“信息孤岛”现象普遍存在；已有信息系统应用功能滞后等等，这些地方正是信息化服务商可以深入的领域。

　　记者：请介绍一下您所了解的三大石油公司在“十二五”两化融合发展思路？

　　张杰：据我了解，三大石油公司在2010年都十分重视地开展了“十二五”信息化的规划工作，在“十一五”信息化建设成果的基础上，确定了“十二五”两化融合发展思路：

　　“十二五”期间，中石油将着力实现从统一建设全局性信息系统向持续提升整合信息系统的跨越，重点开展以ERP（企业资源计划）系统为核心的应用集成建设，在决策支持、业务协同、生产调度指挥方面加强应用；积极推进物联网技术的应用，在采油、钻井、炼化等领域的数据采集和传输、流程管控和优化上加强两化融合。此外，中石油还将加快推进以数据中心为重点的基础设施建设，利用云计算、虚拟技术等新技术，建设绿色数据中心，“十二五”末力争数据中心PUE值（数据中心能耗指标）不高于1.8。

　　“十二五”期间，中石化重点建设ERP大集中、数据仓库及辅助决策支持、人力资源管理、加油卡、数据及灾备中心等重点系统；推进系统集中、集成发展，围绕“统一、集中、集成、一体化”做文章，最终实现总部和企业相关系统的全面集成；在规划、标准、设计、投资、建设、管理等方面要落实统一管理原则；制定信息化发展规划反映了时代特点和技术发展潮流，注意了对3G、4G、云计算、物联网等信息化最新技术成果的跟踪研究。

　　“十二五”期间，中海油将以营造和谐的信息化建设和应用环境为“十二五”两化融合的战略目标，使信息化达到全员参与、全流程支持、全过程管理、全产业链协同和全系统集成的新高度。在建设“数字海油”、推动智能发展的愿景下，中海油的信息化重心将从以集中建设为主，转变为以深化应用为主；从基于ERP系统的人、财、物管理，转变为基于物联网技术的大物流格局；从关注信息化建设，转变为关注信息化价值实现；从通过信息系统提高管理水平，转变为促进发展方式的转变。

　　记者：您认为“十二五”期间，石油软件开发商的机会和挑战是什么？

　　张杰：对于大部分软件开发商而言，在了解了整个行业和行业领头羊的信息化建设情况之后，考虑的是如何在“十二五”期间寻找到更多的商机。其实，尽管石油行业信息化的整体水平与其他行业相比处于比较领先的位置，但各企业信息化状况参差不齐，两极分化严重，对开发商而言，在石油领域仍大有作为。 

调研油田生产用户需求 

　　为实现振兴规划对石油产业升级的要求，两化在高层次上深度融合，推动信息技术创新应用的不断深化与持续优化，将发挥不可替代的作用。因此，“十二五”期间，石油行业ERP、MES、EAM等核心信息系统的深化应用将是信息化工作的重要领域，数据中心、灾备和IT基础设施建设将继续稳步推进，RFID、GIS、物联网、云计算等信息技术的创新应用将取得更大进展，同时，也将是对软件开发商的提出了挑战。

      值得一提的是，与其他行业一样，节能减排和产业调整是石油企业“十二五”的一项重要而艰巨的工作，任何利用信息化手段达到节能减排的目的都将为能源企业的信息化建设带来新的课题、新的机遇。相信这会促进SOA、虚拟化、云计算、物联网等创新技术的应用将更加广泛、更加成熟。

　　记者：请您谈谈雅丹公司用物联网技术构建数字油田的方案设想？

　　张杰：油田的物联网技术是把地震区、井场、站库等油田生产制造现场作为数据采集源点；采用自动化数据采集设备（比如传感器），通过局域光纤网、GPRS/CDMA、微波通讯网、WIFI等传输手段，将地震数据、井下测量的地层和井筒数据、井口测量的设备运行和流体属性数据等海量数据实时采集进入信息管理中心的数据仓库；按照科学的过程如数据模型进行数据的组织与管理，在此基础上通过大量的业务模型进行知识集成，通过应用智能识别、数据融合、移动计算、云计算等技术，进而支持石油地质综合研究、油藏分析等科学研究和在线模拟，完成生产实时诊断，科学研究的成果支持油田生产的综合决策，决策信息反馈到生产制造现场进而完成环境监测、单元整合、过程模拟、参数优化和控制。

　　雅丹公司以深化应用为主来构建油田物联网，重点致力于：一是高效可靠的感知，即是对油藏、井场、管网、站库信息的采集提供高水平的解决方案和高质量的测控设备；二是云计算，是油田物联网的神经中枢、信息传递和处理的关键，即物联网与石油行业专业技术的深度融合，与石油行业需求结合，实现石油行业智能化的计算；三是优化控制，实现单井智能控制、输注能力协调、安全与节能智能调节等油气生产的优化。

　　雅丹公司承建完成的“港西模式”的核心技术是一套基于自动化技术、计算机技术、网络技术、系统工程技术以及油气田开发专业技术，以提高油田数字化水平、油井产量、系统效率、简化地面流程为目的，集数据采集、数据管理、生产动态预测、工程分析、远程计量、油井故障诊断、系统效率及损耗构成、优化设计、措施方案发布、智能控制等于一体的专家系统。该技术符合物联网的定义，从广义上来理解，就是一个在环境感知的基础上，深度融合了计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统，它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能，以安全、可靠、高效和实时的方式监测或者控制一个物理实体。“港西模式”是物联网技术应用的一个初步成果。

　　记者：最近几年来，雅丹公司开发了哪些石油信息化软件产品，并准备在“十二五”物联网技术开发和应用方面如何发挥作用？

　　张杰：北京雅丹石油技术开发有限公司依托中国石油大学（北京）的人才和技术优势，经历了10多年的油田生产信息化技术和产品的锻造，形成了涵盖油田生产监控、工况分析、油气生产优化等方面的自主知识产权的专业软件15大类108个模块。以油气水井实时分析优化系统平台为代表的软件，在中石油和中石化油田已经应用了近万口井，有效地解决油田生产的技术问题，并取得了较好的经济效益，同时提高油田生产管理的数字化水平。

　　“十二五”期间雅丹公司将利用物联网发展的国家政策和抓住石油行业的切实需求，结合石油工程特点，不断创新，以深化应用为主，努力将公司打造成油田数据采集与传输、油井监测与智能控制、油田生产数据挖掘、油田生产智能优化；可视化油井、功能化油井、数字化油井、数字化油藏、油田综合决策等于一体的解决方案和软件开发企业。同时也要形成油田自动化测控硬件产品与配件的实力供应商。总之，“十二五”期间雅丹公司要打造出与油田物联网建设高度适应的系列化技术和产品，公司必将成为有力推动油田物联网快速发展的主力军企业。