當傳統的能源行業(yè)遇上ICT技術(shù)，會(huì )產(chǎn)生怎樣的碰撞，發(fā)生怎樣的變化？在2014 HNC大會(huì )期間，華北油田地球物理勘探研究院副院長(cháng)、數據中心副主任李鳳民向我們分享了華北油田建設智慧油田的思考與實(shí)踐。
走信息化道路
《營(yíng)贏(yíng)》：油田的運營(yíng)涉及勘探、生產(chǎn)、銷(xiāo)售等多個(gè)環(huán)節，所以它的信息化相對也復雜些，那么華北油田在這方面有什么實(shí)踐？
李鳳民：近兩年，華北油田提出了“智慧油田”的建設理念，云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的發(fā)展，為華北油田實(shí)現這一理念提供了條件。
具體來(lái)說(shuō)，首先是數據采集。近幾年，油田勘探對井下壓力數據的采集要求很高，因此，我們將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用在前端傳感設備和井下壓力計上，以實(shí)現對油水井、計量間以及輸油管線(xiàn)的實(shí)時(shí)管理和控制。
另一個(gè)是勘探，勘探是有程序的，華北油田的地球物理勘探，需要大量數據作支撐。在傳統的單機研究時(shí)代，研究人員在進(jìn)入到一個(gè)區塊后，首先要搜集區塊的數據，包括地震物探的數據，以及以往在這一區塊之前打井的數據。搜集這些數據非常費時(shí)，快則十天半個(gè)月，慢則一個(gè)多月。不僅如此，搜集數據后還要準備研究軟件，在每個(gè)人的研究環(huán)境上安裝地質(zhì)研究的軟件，成本高昂、投資巨大，且每個(gè)人的研究成果不能共享，只能單機存儲，以及散落在每個(gè)研究人員的大腦里。因此，華北油田現在做了地質(zhì)勘探云，把研究環(huán)境和數據集中部署在一個(gè)統一的研究平臺上，所有的研究人員都在這一平臺上進(jìn)行研究。由于資源池化，就不需要專(zhuān)人整理原來(lái)勘探所需的數據；另外，研究軟件都集中到這個(gè)云平臺上，可通過(guò)授權隨時(shí)被調取，研究成果也可直接儲存到庫，公開(kāi)并共享給同事。
《營(yíng)贏(yíng)》：我們了解到，華北油田將“萬(wàn)兆到院、千兆到廠(chǎng)、寬帶無(wú)線(xiàn)到井”作為智慧油田網(wǎng)絡(luò )規劃的原則和依據，具體是怎么分階段實(shí)現的？
李鳳民：華北油田有三個(gè)研究院，一是勘探開(kāi)發(fā)研究院，二是地球物理勘探研究院，三是采油工程研究院。這三個(gè)院作為華北油田的總參謀部，涵蓋了地質(zhì)研究以及地面研究。研究人員日常工作要面對大量的數據，因此，對數據傳輸的實(shí)時(shí)性要求很高，所以我們提出了網(wǎng)絡(luò )要“萬(wàn)兆到院”。
為了支撐地質(zhì)研究所和工程研究所這兩個(gè)研究單位的工作，網(wǎng)絡(luò )一方面用于與上級單位研究數據的傳輸，如研究數據的下載；另一方面用于辦公，整個(gè)企業(yè)的辦公自動(dòng)化要基于這一網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現，因此，我們提出了“千兆到廠(chǎng)”，這也受限于當時(shí)使用的設備只能支撐千兆的網(wǎng)絡(luò )。
華北油田單井比較多，如果使用光纜傳輸數據，雖然傳輸質(zhì)量可靠，但會(huì )涉及到布線(xiàn)的問(wèn)題，導致每口井都布線(xiàn)，像蜘蛛網(wǎng)一樣，不僅影響農民的耕種，且有弄斷的風(fēng)險。因此我們選擇無(wú)線(xiàn)覆蓋。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，我們發(fā)現LTE能很好地滿(mǎn)足需求。但是無(wú)線(xiàn)覆蓋到井，對帶寬有所要求，井站最少要兩兆，我們的策略也要相應調整，在“萬(wàn)兆到院”的基礎上，我們又新增了一層波分。從院到工區，采用無(wú)線(xiàn)的方式，雖然減少一級架構，但是帶寬有所增加。
我們已經(jīng)完成網(wǎng)絡(luò )第一階段——物理層的建設，實(shí)現“萬(wàn)兆到院”。目前正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )第二階段的運作，即在光網(wǎng)絡(luò )基礎上部署IPv6雙棧，我們打算2014年要完成70%的工作量。第三階段也在同步進(jìn)行，實(shí)現無(wú)線(xiàn)覆蓋井站，我們打算用三年的時(shí)間，將LTE網(wǎng)絡(luò )覆蓋到所有井站，現在在山西煤層氣田已經(jīng)有所實(shí)踐。
享信息化好處
《營(yíng)贏(yíng)》：物聯(lián)網(wǎng)和云計算平臺給油田帶來(lái)了什么樣的改變？
李鳳民：華北油田在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的早期實(shí)踐始于2000年，那時(shí)稱(chēng)為油田生產(chǎn)自動(dòng)化，主要是前端的數據采集。原來(lái)是人工巡井、取樣、測量井口的壓力和溫度，工人的工作量太大、勞動(dòng)強度高、環(huán)境惡劣，尤其是在二連和山西。采用自動(dòng)化后，儀表、壓力傳感器和溫度變動(dòng)器，可將溫度和壓力數據自動(dòng)、實(shí)時(shí)地上傳，這也是我們進(jìn)行無(wú)線(xiàn)覆蓋的目的。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不同行業(yè)的體現并不一樣，要與行業(yè)特點(diǎn)相結合。以油田為例，我們利用物聯(lián)網(wǎng)的一些特點(diǎn)，對資產(chǎn)、設備進(jìn)行全生命周期管理，如油管、油桿、油泵、前端抽油機，涵蓋從出廠(chǎng)、維修到報廢整個(gè)生命周期的信息。
此外，我們現在也在做一些人機對話(huà)的實(shí)踐，比如對油井的遠程啟停，促進(jìn)工藝流程換代升級。在山西，我們選出兩個(gè)區塊來(lái)實(shí)驗。山西是全國第一個(gè)規模化煤層氣田，煤層氣屬于清潔能源，與傳統的油氣生產(chǎn)不同，它的生產(chǎn)是采用抽水降壓的方式，對自動(dòng)化需求很高，因此，我們利用物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)來(lái)進(jìn)行智能開(kāi)采。
《營(yíng)贏(yíng)》：在油氣的探測、開(kāi)采和傳輸等過(guò)程中，大數據分析起到了怎樣的作用？
李鳳民：油田的數據很多，地震數據、勘探數據、鉆井數據、物探數據，等等。因此，我們在建的數據中心需要幾百甚至上千T的存儲容量。油田的大數據運用有個(gè)特點(diǎn)，主要是需要挑選某一個(gè)區塊的數據進(jìn)行研究，有較強的針對性，如碳酸巖和砂巖的成油原理及機制是不同的，那么在研究砂巖的時(shí)候，其他區塊的數據就用不著(zhù)。因此，油田大數據分析的關(guān)注點(diǎn)主要在數據的選擇上，就是說(shuō)如何在浩瀚的數據里選到研究人員想要的數據。
不僅如此，原來(lái)油田的數據保存是通過(guò)專(zhuān)門(mén)的檔案室和資料室，是紙質(zhì)的。研究人員若是研究一個(gè)區塊，所需的相關(guān)材料要到資料室和檔案室翻找相關(guān)膠片、紙質(zhì)文件。如今，將數據數字化集中存儲到云后，就可以在庫里直接查找，非常方便，效率得到大大提高，而且材料的清晰度、歸集度都有所提高，也有利于油井定位的準確度。
從效果上來(lái)說(shuō)，原來(lái)研究一個(gè)區塊，可能需要耗時(shí)半年，現在只需三個(gè)月即可完成，那么，剩下的三個(gè)月可以開(kāi)始部署井位打井，大大縮短了研究時(shí)間，提升了工作效率。不僅如此，根據共享數據來(lái)分析油井下的含油含水情況，可提高參照率，對提升采油成功率也有很大幫助。
《營(yíng)贏(yíng)》：此次HNC的主題是“敏捷已來(lái)”，那么，您如何看待敏捷網(wǎng)絡(luò )在油田的智能管理方面發(fā)揮的重要作用？
李鳳民：確切地說(shuō)，原來(lái)華北油田的網(wǎng)絡(luò )并不十分先進(jìn)，因為原來(lái)的網(wǎng)絡(luò )是集團公司統建的項目，統一采購路由器和交換機，不考慮各油田的具體情況和實(shí)際需求。即便擁有云計算、物聯(lián)網(wǎng)這些先進(jìn)的技術(shù)，但如果不是一個(gè)可靠的敏捷網(wǎng)絡(luò )，也無(wú)法獲益更多。華為推出的敏捷網(wǎng)絡(luò )，使網(wǎng)絡(luò )可以隨著(zhù)業(yè)務(wù)需要快速靈活地改變，這非常符合我們的需求，所以我們也一直在關(guān)注。
