<<< 1NFORMATION TECHNOLOGY 信息化建设
智慧油田的现状及发展研究
.周洁朱文妹蒋楠陈海雄伺蘸
摘要:本文介绍了国内外数字油田发展的现状，并针对目前实际情
况提出了数字油田在发展过程中所面临的问题。提出了从数字油田到智
慧油田的发展趋势，并着重介绍了国内外智慧油田的现状及未来发展。
关键词:数字油田;智慧油田;石油勘探开发;集成化管理
引言
谈到智慧油田，不得不提及的是数字油田，而提
到数字油田，又让人联想起数字油田的起源一数字地
球。上个世纪90年代末，时任美国副总统的戈尔先生首
先提出了数字地球( Digital Earth )的概念，这在全球范
围内引起了强烈震动。这标志着数字地球从此成为了众
多世界科学技术中发展的一个热点。而目前在我国方兴
未艾的数字油田就是从数字地球这一概念为基础衍生出
来的。
所谓数字油田，可以说是数字地球理念在石油行
业的一个具体展现，是数字地球理论实际应用的一个分
支。在我国，石油行业已经发展了五六十年，因此形成
了行业的一套独特的科学研究和生产经营理念，数字油
田的理论研究及实际应用会比数字地球更加具体化、细
节化以及特殊化，石油行业的特殊性决定了数字油田存
在的价值。
数字油田可以比较直观地理解为数字化的油田，将
油田数字化的一个学科或理论。因此数字油田的定义可
以这样理解:是将油田勘探开发以及生产决策等的一系
列过程进行数字化，使得这些数字化的一系列过程彼此
互动，并不断优化和完善，最终可以通过统一的系统平
台逐一、集中、多样化的展现和应用。
一、数字油田的国内外发展现状
数字油田在国内的发展现状。 1999年，我国的
大庆油田首次在全球范围内提出了数字油田这一概念，
这个时候，所谓数字油田也只是纸上谈兵，是一个较为
模糊的概念，但是其先进的思想理念为业界所肯定和支
持。接下来的一段时间里，国内众多致力于油田信息
化工作的专家学者开始对数字油田理论进行逐步的研究
和不断完善。
100 信息系统工程 I
国内三大石油公司，即中石油、中石化以及中海
油对数字油田理论十分关注，先后规划和启动了数字油
藏、数字盆地、数字井筒、数字油田等的坚实工作，并
且都取得了较为丰硕的建设经验及成果。然而到目前为
止，各个学术派别对数字油田的认识和发展前景都存在
着一种不确定性和局限性，对数字油田的发展过程和阶
段不能达成统一认识，这也和当前国内石油行业的现实
情况有关。
在我国建设较早，发展较好的数字油田建设的油田
有:大庆油田、新疆油田以及胜利油田等。它们在相关
的理论研究，付诸生产实践建设等工作都取得了长足的
进展和较为良好的收效。
数字油田在国外的发展现状。随着数字地球概
念的提出，全球各行业都针对自己的特点进行着相关的
研究和实践。在国外的石油行业中同行中，也相继提出
了类似于数字油田的概念，并逐步投入实践和实施。
数字油田在国外行业内被称为i-field ， x-field ,
e-field等，例如雪佛龙公司 (Chevron) 提出的"信息
油田( i-Field) "壳牌石油公司( Shell )提出的"智
能油田( Smart Field) " ，英国石油公司 (BP) 提出的
"未来油田( Field of the Future) " ，国外的主要石油
勘探开发和服务公司都有关于数字油田的规划发展及核
心技术，近几年也逐渐成为了其发展热点，例如斯伦贝
谢公司( Schlumberger )推出的GigaViz可视化、解释和
属性分析系统;兰德马克公司 (Landmark) 建立了勘探
开发一体化决策系统，并建立了数据银行PetroBank ，
因此从总体发展情况来对比，国外的油公司涉及到数字
油田的相关理念和技术的应用程度更加先进，完成了专
业集成、部门集成并正在实现企业集成的进程中。
二、数字油田发展所面临的问题
纵观国内外数字油田的发展现状，我们可以看到:
数字油田理念从被提出一直发展到现在，已经经历了约
10年的过程，元论国内还是国外的数字油田理论和实践
研究都已经取得了长足的进步和发展，很多油公司都有
自己的核心技术及相关产品和服务。但是从整个石油发
展战略，油田资源有机整合，油田数据资掘集成的角度
来看，数字油田的发展同时也面临一些困难和问题。这
主要包括 1 )我国的油田管理主要是按专业划分的条
块式的管理，很多专业之间无论从管理还是从技术上，
有其间所存在的壁垒，从互通有无的角度上，很多资源
是不能达到实时共亭的。 2) 目前我国油田企业从勘探
到开发一系列生命周期中，所使用的各个专业软件，一
般都是引进式的应用，多家公司的软件及业务平台系统
共同支撑起一个油田的信息化工作，然而这些软件和平
台之间的互联性很低，很多业务和数据不能实现"无缝
连接这一系列问题都给数字油田的实践带来了很大
困扰。 3 )在面对海量的勘探开发数据，尤其是地震和
测井数据时，传统的信息技术遇到了瓶颈，难以实现实
时、互动、智能地将所有数据有机而高效地整合和集成
起来。
以上三方面，是目前国内外数字油田发展所面临的
主要问题，如何能够较彻底和系统化的解决上述问题，
国际上到目前为止还没有非常完美的解决办法。
三、从数字油田到智慧油田
随着在数字油田理论及实践探索之路上出现的种
种问题，人们开始思考，数字油田的发展趋势和未来的
油田信息化究竟是一种怎样的模式?数字油田的确是目
前石油行业发展的必经之路吗?在数字油田理论实践之
外，还有没有更高级"数字化油田"的理论和实践存
在?目前被炒作和应用非常广泛的云计算和理论及实
践，对石油行业的信息化有何推动和促进作用?我国从
2010年开始大力发展的物联网研究和建设工作，又对石
油行业的信息化能有何助力?
进入21世纪以来，尤其是近几年，一些国际性的跨
行业巨头开始提出了"智慧油田"的概念，走在最前沿
的当属IBM公司，其在2008年首次提出了"智慧地球"
的概念，而在2009年，当时刚刚上任的美国总统奥巴马
先生主张通过"物联网"等技术来构建"智慧地球
在这样的大背景下，很多城市开始了"智慧城市"的研
究和建设工作，各个城市根据其现状和未来发展趋势，
指定了较为适应自身发展的"智慧"模式。石油行业作
为能源行业中的主导产业，也着力开始"智慧油田"的
相关理念和实践研究。
目前我国国内油田企业的信息化程度已经达到甚至
INFORMATION TECHNOLOGY 信息化建设 >>>
超过了基础水平，要实现中国上游石油企业从数字油田
到智慧油田的发展和转变，需要油田企业从上至下的紧
密协同配合才能得以完成O
首先对于企业的生产和经营管理决策者来说，需
要有这样的驱动力来促使达成智慧油田的目标，在整个
油田发展战略角度上，要明确智慧油田是实现企业加速
发展的有力保障和加速器。另外在日常经营管理中，需
要明确哪些方面还需要进行改进和优化，这些方面包括
管理制度、业务流程、管理的手段等。总的来说，在进
行智慧油田设计及实施的过程中，需要各方面的无间配
合，才能较为顺利地完成油田从数字化到智能化的飞跃
式转变。
随着全球信息化技术的不断发展，油田企业必须不
断提升自己的信息化管理水平，因此从数字油回到智慧
油田的发展，是全球石油行业信息技术和管理发展的必
然趋势。
四、智慧油田的现状及未来
谈到油田的信息化建设，人们立刻会想到信息化油
田、数字化油田这些概念，那么智慧油田是怎样的一种
油田，与数字油田有何不同?对此， IBM中国国防及能
源部总经理罗海波先生给出这样的解释:我们追求的目
标是构建一个"智慧的油田也就是运用目前最先进
的信息技术和管理理念来重新构建一个智能化的油田运
行方式。实现智慧油田的理念和目标要在各个领域、各
个行业"落地落实到石油天然气行业，因此就有了
智慧油田这个概念和管理技术解决方案。其目的就是帮
助油田企业实现智慧工作、智慧流程、智慧业务和智慧
管理。
智慧油田不仅仅是数字油田简单的升级版本，数字
油田是建立在互联网技术上实现的，而智慧油田的形成
是建立在目前的云计算、物联网等众多的先进信息化技
术基础之上的，甚至包括未来的新技术和新理念。
智慧油田的产生和发展是一个"动成长"的过程，
始终在不断满足当今油田企业的不断发展壮大所带来的
成长需求。它具有感知性和可视性等智慧的功能模块，
其最终目的是实现油田企业全面的信息化，让计算机技
术尽可能代替手工劳动，而智慧油田需要用到的各种业
务模型，包括知识管理库，专家决策系统等，都对油田
生产和决策起到了智能化的辅助作用，这样才能深入利
用信息化技术来为油田企业服务。
智慧油田是在数字油田所实现的信息化和互联化基
础之上，实现信息管理的物连化、互联化以及智能化，
如果说数字油田能够为油田勘探开发各专业业务搭起一
信息系统工程 I 2012. \ 101
< < . fNFORMATION TECHNOLOGY 信息化建设
座桥梁的话，那么智慧油田可以说是为油田企业打造了
一个高智能的能够自发感知的高度集成化平台。智慧油
田借助数字油田中的业务模式和专家系统，全面感知油
田动态信息，自动操控油田活动，并能够预测油田各方
面变化趋势，持续优化油田的管理，虚拟专家辅助进行
各种重大决策，用计算机、物联网
以及云计算技术的智能化来管控油田，从而推动油
田企业持续提高储量、产量和采收率，实现科学决策、
卓越的运营和安全高效的生产，最终能够达到科学发展
和可持续发展的高度。可以说智慧油田是在数字化油田
基础上发展起来的油田信息化管理新模式，是油田信息
化建设的新阶段和新形态。
目前国际上在实践智慧油田比较领先的油公司有
挪威国家石油公司，其从2005年就开始了相关的探索，
五、结束语
进入二十一世纪，信息化以爆炸式的速度迅速发
展，我们能否赶在信息技术发展的前沿，决定了我们今
后的发展速度和规模，甚至决定了我们国家未来的能源
战略。智慧油田可以说是上游石油企业未来发展的一个
重要方向，它能够帮助油公司收集更多数据信息，并把
这些数据变成有用有价值的信息，以更快的速度帮助油
公司提高产量和采收率，更好地降低运营戚本并提高生
产安全性，使石油行业、乃至能源行业能够更加安全和
环保的运营。智慧油田之路在我国的践行可能会有困
难，并且可能会很漫长，但其实现的目标很明确，因此
在我国从数字油田逐步向智慧油田发展是必然趋势，未
来在我国关于智慧油田的研究和实践将会愈发深远，效
IBM与挪威国家石油的合作探索和实践被IBM公司全球 果也会愈发明显。 剧
石化行业总经理John D. Brantley称为是其公司"在智慧
油田领域研究的最佳实践"。挪威国家石油与IBM合作
确立的目标是:通过对先进技术的应用和业务流程的优
化，将其北海油田海底平台的采收率提高到55%，固定
平台的采收率提高到65%。为此两家公司合作共同创建
里全新的业务流程框架，将油田部署先进的实时传感系
统并与整个系统中可以接入的强大协作分析资掘有机的
链接在一起，将勘探、开发、生产作为一个完成的系统
进行整合运膏，通过应用各种先进的技术、流程和方
法，从而提高该公司油气田的采收率，增加了数以百计
美元的收入。智慧油田的实践在其间取得了良好的效果
和收益。
在我国石油行业中，针对智慧油田起步较早的是
新疆油田公司，自上世纪90年代开始，该公司就始终把
信息化建设放到与勘探开发主营业务等同的重要地位来
运作，借助信息化的建设自主研发了数字化油田信息平
台，并利用该平台通过业务流程定制等方式开发了数十
套油田应用软件，这些软件标准统一，数据格式统一，
能够很好的产生交互联系，这使得原本孤立的各专业数
据"活"了起来，并使得油田运营效率发生了根本的转
变。到2008年，其数字油田基本全面建成。目前该油田
的智能油田建设已经全面启动，计划在5年的时间内在
原有的数字油田基础上，通过覆盖油田各业务的知识库
和分析决策模型，为油田生产经营管理和决策分析提供
智能化的辅助手段支撑。
智慧油田建成后，将能够实现油田的数据知识共享
化，科研工作协同化，系统应用一体化，生产指挥可视
化，分析决策科学化。从而真正意义上实现信息化技术
管理油田的目标。
102 信息系统仁程 I
参考文献
[ 1]李剑峰数字油田在中国的发展及面临的问题 ul 数字化
工 :4-7.
[2] 吕荣洁，马广华.智慧的油田一一访IBM全球石化行业总经理
John D • BrantleyUJ 中国石油石化，2010(24):36-37.
[31 郭德揣.云计算在数字油田中应用的研究 ul 数字技术与应
用，2012(2):113.
r 4] 张朝阳王艳长庆油田数字化建设实践[J]数字油
田 201 :3-5
[5]景帅勘探开发数据管理体系研究UJ.今日科苑，2007(18):85
[6]王辉，袁耀岚数字新疆油田建设与应用 UJ.石油工业计算机应
用，2006， 14(4):5-9
[7] 龙颖泼，何贞铭，彭李数字油田理论探讨[]]信息系统工
手呈，2010(3):119一 120.
[8] 冯玉敏.智慧油田是油田发展的未来[J].信息系统工
年呈，2012(06):101-103，1 05
[9]何世念.走近"智慧的油田" UJ. 中国石化，2010(12):28-31.
{作者单位:中国石油化工股份有限公司石油勘探
开发研究院}
