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华为助华北油田建设智慧油田

2015-01-05 14:46:21   作者:   来源:CTI论坛   评论:0  点击:


  当传统的能源行业遇上ICT技术,会产生怎样的碰撞,发生怎样的变化?在2014 HNC大会期间,华北油田地球物理勘探研究院副院长、数据中心副主任李凤民向我们分享了华北油田建设智慧油田的思考与实践。

  走信息化道路

  《营赢》:油田的运营涉及勘探、生产、销售等多个环节,所以它的信息化相对也复杂些,那么华北油田在这方面有什么实践?

  李凤民:近两年,华北油田提出了“智慧油田”的建设理念,云计算、物联网等信息技术的发展,为华北油田实现这一理念提供了条件。

  具体来说,首先是数据采集。近几年,油田勘探对井下压力数据的采集要求很高,因此,我们将物联网技术应用在前端传感设备和井下压力计上,以实现对油水井、计量间以及输油管线的实时管理和控制。

  另一个是勘探,勘探是有程序的,华北油田的地球物理勘探,需要大量数据作支撑。在传统的单机研究时代,研究人员在进入到一个区块后,首先要搜集区块的数据,包括地震物探的数据,以及以往在这一区块之前打井的数据。搜集这些数据非常费时,快则十天半个月,慢则一个多月。不仅如此,搜集数据后还要准备研究软件,在每个人的研究环境上安装地质研究的软件,成本高昂、投资巨大,且每个人的研究成果不能共享,只能单机存储,以及散落在每个研究人员的大脑里。因此,华北油田现在做了地质勘探云,把研究环境和数据集中部署在一个统一的研究平台上,所有的研究人员都在这一平台上进行研究。由于资源池化,就不需要专人整理原来勘探所需的数据;另外,研究软件都集中到这个云平台上,可通过授权随时被调取,研究成果也可直接储存到库,公开并共享给同事。

  《营赢》:我们了解到,华北油田将“万兆到院、千兆到厂、宽带无线到井”作为智慧油田网络规划的原则和依据,具体是怎么分阶段实现的?

  李凤民:华北油田有三个研究院,一是勘探开发研究院,二是地球物理勘探研究院,三是采油工程研究院。这三个院作为华北油田的总参谋部,涵盖了地质研究以及地面研究。研究人员日常工作要面对大量的数据,因此,对数据传输的实时性要求很高,所以我们提出了网络要“万兆到院”。

  为了支撑地质研究所和工程研究所这两个研究单位的工作,网络一方面用于与上级单位研究数据的传输,如研究数据的下载;另一方面用于办公,整个企业的办公自动化要基于这一网络来实现,因此,我们提出了“千兆到厂”,这也受限于当时使用的设备只能支撑千兆的网络。

  华北油田单井比较多,如果使用光缆传输数据,虽然传输质量可靠,但会涉及到布线的问题,导致每口井都布线,像蜘蛛网一样,不仅影响农民的耕种,且有弄断的风险。因此我们选择无线覆盖。随着技术的发展,我们发现LTE能很好地满足需求。但是无线覆盖到井,对带宽有所要求,井站最少要两兆,我们的策略也要相应调整,在“万兆到院”的基础上,我们又新增了一层波分。从院到工区,采用无线的方式,虽然减少一级架构,但是带宽有所增加。

  我们已经完成网络第一阶段——物理层的建设,实现“万兆到院”。目前正在进行网络第二阶段的运作,即在光网络基础上部署IPv6双栈,我们打算2014年要完成70%的工作量。第三阶段也在同步进行,实现无线覆盖井站,我们打算用三年的时间,将LTE网络覆盖到所有井站,现在在山西煤层气田已经有所实践。

  享信息化好处

  《营赢》:物联网和云计算平台给油田带来了什么样的改变?

  李凤民:华北油田在物联网领域的早期实践始于2000年,那时称为油田生产自动化,主要是前端的数据采集。原来是人工巡井、取样、测量井口的压力和温度,工人的工作量太大、劳动强度高、环境恶劣,尤其是在二连和山西。采用自动化后,仪表、压力传感器和温度变动器,可将温度和压力数据自动、实时地上传,这也是我们进行无线覆盖的目的。

  物联网技术在不同行业的体现并不一样,要与行业特点相结合。以油田为例,我们利用物联网的一些特点,对资产、设备进行全生命周期管理,如油管、油杆、油泵、前端抽油机,涵盖从出厂、维修到报废整个生命周期的信息。

  此外,我们现在也在做一些人机对话的实践,比如对油井的远程启停,促进工艺流程换代升级。在山西,我们选出两个区块来实验。山西是全国第一个规模化煤层气田,煤层气属于清洁能源,与传统的油气生产不同,它的生产是采用抽水降压的方式,对自动化需求很高,因此,我们利用物联网的相关技术来进行智能开采。

  《营赢》:在油气的探测、开采和传输等过程中,大数据分析起到了怎样的作用?

  李凤民:油田的数据很多,地震数据、勘探数据、钻井数据、物探数据,等等。因此,我们在建的数据中心需要几百甚至上千T的存储容量。油田的大数据运用有个特点,主要是需要挑选某一个区块的数据进行研究,有较强的针对性,如碳酸岩和砂岩的成油原理及机制是不同的,那么在研究砂岩的时候,其他区块的数据就用不着。因此,油田大数据分析的关注点主要在数据的选择上,就是说如何在浩瀚的数据里选到研究人员想要的数据。

  不仅如此,原来油田的数据保存是通过专门的档案室和资料室,是纸质的。研究人员若是研究一个区块,所需的相关材料要到资料室和档案室翻找相关胶片、纸质文件。如今,将数据数字化集中存储到云后,就可以在库里直接查找,非常方便,效率得到大大提高,而且材料的清晰度、归集度都有所提高,也有利于油井定位的准确度。

  从效果上来说,原来研究一个区块,可能需要耗时半年,现在只需三个月即可完成,那么,剩下的三个月可以开始部署井位打井,大大缩短了研究时间,提升了工作效率。不仅如此,根据共享数据来分析油井下的含油含水情况,可提高参照率,对提升采油成功率也有很大帮助。

  《营赢》:此次HNC的主题是“敏捷已来”,那么,您如何看待敏捷网络在油田的智能管理方面发挥的重要作用?

  李凤民:确切地说,原来华北油田的网络并不十分先进,因为原来的网络是集团公司统建的项目,统一采购路由器和交换机,不考虑各油田的具体情况和实际需求。即便拥有云计算、物联网这些先进的技术,但如果不是一个可靠的敏捷网络,也无法获益更多。华为推出的敏捷网络,使网络可以随着业务需要快速灵活地改变,这非常符合我们的需求,所以我们也一直在关注。

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