數(shù)字油田源于1998年美國前副總統(tǒng)戈?duì)柼岢龅臄?shù)字地球概念，并迅速得到BP、殼牌、斯倫貝謝、雪佛龍、挪威Hydro等全球的石油公司、技術(shù)服務(wù)公司以及能源咨詢服務(wù)公司的廣泛關(guān)注，引發(fā)了數(shù)字油田技術(shù)研究熱潮的興起。2000年劍橋能源研究會(huì)，組織了一個(gè)全球范圍內(nèi)的多用戶研討會(huì)，議題是“數(shù)字油田——新一代油藏管理技術(shù)”，會(huì)后發(fā)布的研究報(bào)告對數(shù)字油田技術(shù)將會(huì)給石油工業(yè)帶來的影響、作用給予了高度評價(jià)；美國石油工程師協(xié)會(huì)繼1999年的“智能井技術(shù)”論壇后，在2005年的年度技術(shù)會(huì)議和展覽上進(jìn)行了“數(shù)字能源”專題討論，并于2006年4月在阿姆斯特丹舉行了智能井能源技術(shù)會(huì)議，5月在中國澳門舉辦了“智能油田的未來”論壇；2006年7月由斯倫貝謝公司主辦的以“邁向數(shù)字化油田的通途”為主題的“2006中國論壇”在廈門召開。至此，“數(shù)字油田”已成為21世紀(jì)石油和相關(guān)業(yè)界談?wù)摰臒衢T話題，國外關(guān)于“數(shù)字油田”的文獻(xiàn)已經(jīng)很多，同時(shí)這些文獻(xiàn)中也有大量的案例研究顯示了數(shù)字油田的潛在和實(shí)際價(jià)值。“數(shù)字油田”已經(jīng)從初期的儀器、儀表和監(jiān)測的數(shù)字化發(fā)展成銜接現(xiàn)場作業(yè)和各業(yè)務(wù)部門作業(yè)的閉環(huán)工作流程。通過這些業(yè)務(wù)流程的無縫銜接，數(shù)字化油田的全部潛能將不斷得以發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)。
一、數(shù)字油田的概念與實(shí)質(zhì)
不同的國際學(xué)術(shù)團(tuán)體、油公司對未來數(shù)字化油田的提法各異，但數(shù)字油田的實(shí)質(zhì)是一致的，尤其是對新區(qū)及邊遠(yuǎn)地區(qū)的油氣資源的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)工作將從歷史性分類資料的順序處理改變成實(shí)時(shí)資料的并行處理，利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流結(jié)合創(chuàng)新型軟件的應(yīng)用和高速計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，建立快速反饋的動(dòng)態(tài)油藏模型，并將這些模型配合遙測傳感器、智能井和自動(dòng)控制功能，讓經(jīng)營者更直觀地了解地下生產(chǎn)動(dòng)態(tài)和更準(zhǔn)確預(yù)測未來動(dòng)態(tài)變化以便及時(shí)采取措施提高產(chǎn)量和進(jìn)行有效的油田管理。相關(guān)研究表明，數(shù)字油田技術(shù)能大幅度降低石油生產(chǎn)成本，油田平均采收率可從現(xiàn)在的30%提高到50%以上。
二、數(shù)字油田的關(guān)鍵技術(shù)
數(shù)字油田是一套聯(lián)接地面與井下的閉環(huán)信息采集、雙向傳輸和處理應(yīng)用系統(tǒng)，能夠伴隨作業(yè)進(jìn)程實(shí)時(shí)地指導(dǎo)勘探開發(fā)方案的執(zhí)行和相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，是覆蓋所有主要價(jià)值循環(huán)過程的一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。因此，涉及勘探、評估、開發(fā)和開采領(lǐng)域的各項(xiàng)新興技術(shù)對油氣資源的整個(gè)生命周期都有重大影響，而其中遙測、虛擬現(xiàn)實(shí)、智能完井、自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)集成是組建數(shù)字油田的關(guān)鍵技術(shù)。
三、數(shù)字油田的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
根據(jù)雪佛龍公司的分級系統(tǒng)，數(shù)字油田的升級換代經(jīng)歷四個(gè)層次，即在完善油田信息化建設(shè)的基礎(chǔ)上，依次經(jīng)歷實(shí)時(shí)監(jiān)測、實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)優(yōu)化和經(jīng)營模式變革階段。而迄今為止，世界上大多數(shù)數(shù)字油田遠(yuǎn)未達(dá)到第四個(gè)層次。
四、數(shù)字油田成功的關(guān)鍵
作為勘探開發(fā)行業(yè)的應(yīng)用與服務(wù)技術(shù)供應(yīng)商，Accenture和SAP通過與許多實(shí)施數(shù)字油田項(xiàng)目的客戶進(jìn)行合作并跟蹤其工作，研究并確定了能促使數(shù)字油田方案成功實(shí)施的關(guān)鍵因素，包括：明確數(shù)字油田對企業(yè)發(fā)展意味著什么、確定如何優(yōu)化現(xiàn)有的資源、建立可靠的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和通信設(shè)施、盡可能對整個(gè)油田業(yè)務(wù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、調(diào)整企業(yè)構(gòu)架使其適合新的規(guī)范、為未來的變革做好各種準(zhǔn)備。
五、啟示與建議
目前很多公司可以建立應(yīng)用全球遠(yuǎn)程通信和控制系統(tǒng)來監(jiān)視、控制和優(yōu)化鉆井作業(yè)的實(shí)時(shí)操作中心，四維地震、智能完井等技術(shù)也都在世界各地多有應(yīng)用，并能采用并行處理網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)來處理地震數(shù)據(jù)。但在全面整合油田的各類作業(yè)，用IT技術(shù)來進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理、設(shè)備自動(dòng)化控制和優(yōu)化生產(chǎn)方面，還需要繼續(xù)探索。
數(shù)字油田已經(jīng)成為石油企業(yè)未來發(fā)展趨勢，我國以數(shù)字油田為內(nèi)容的油田信息化建設(shè)也再次急劇升溫。縱觀國內(nèi)外數(shù)字油田的建設(shè)，不管從技術(shù)還是管理的層面上看，都還存在不少難題，尤其是業(yè)務(wù)流程革新、多元異構(gòu)數(shù)據(jù)整合以及專業(yè)技術(shù)軟件的開發(fā)將在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)困擾數(shù)字油田的發(fā)展。而油氣工業(yè)的各種工作流程和不同領(lǐng)域活動(dòng)所采用的技術(shù)與地下油藏、油井生產(chǎn)監(jiān)控和地面控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流整合在一起更是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。
在我國數(shù)字油田的發(fā)展過程中，首先應(yīng)該明確數(shù)字油田的內(nèi)涵與意義；正確判斷現(xiàn)有管理體制與數(shù)字油田理念之間存在的各種矛盾；繼續(xù)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，滿足生產(chǎn)實(shí)踐和數(shù)字油田建設(shè)需求；加強(qiáng)跨學(xué)科和具有綜合分析能力人才的培訓(xùn)，為我國數(shù)字油田的建設(shè)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
