[摘要]“数字油田”作为当代石油行业的重要战略思想，从大庆油田最早提出开始，就在相关行业引起了巨大反响，并一直指引石油企业信息化建设的方向。国内各大石油企业也以“数字油田”为战略目标，积极推进企业内部的信息化建设。本文从数字油田的基本概念和特征出发，总结当前国内石油企业发展数字油田历程中所存在的问题，有针对性地提出了对策性意见。
[关键词]数字油田；石油行业；管理创新；信息化；标准体系
doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2013.08.031
[中图分类号]F272.7；F426.22[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2013）08-0056-02
0 引言
“数字油田”（Digital Oil Field）来源于戈尔在1998年提出的数字地球（Digital Earth）的概念，中国石油大庆油田有限责任公司于1999年首次提出这一概念，并将其定为石油企业的一项战略目标。当时的“数字油田”只是一个抽象概念，尚未确立明确的构架，但其理论思想在学术界和石油行业中引起广泛关注。随后几年，学术界和业内专家对它进行了逐步深入的探讨和研究。国内的石油企业也立即开始的数字油田的规划以及具体领域的数字化建设，在实践中取得了丰硕的成果和丰富的建设经验。
1 数字油田的理论内涵
1.1 数字油田的定义
随着学术研究和产业实践的不断推进，人们对“数字油田”这一概念的认识也经历了由狭义到广义的完善。狭义“数字油田”的定义，是一个以数字地球为技术导向、油田实体为对象、地理空间坐标为依据，具有多分辨率、海量数据和多种数据融合，可用多媒体和虚拟技术进行多维表达，集空间化、数字化、网络化和可视化特征的技术系统。从广义角度看，数字油田是全面信息化的油田，即指通过信息技术的运用使油田实体和石油生产企业实现全面的数字化、可视化、网络化和智能化。
1.2 数字油田的基础与核心
数字油田是一套贯穿于油田价值生产全过程、覆盖油田开发各技术环节的闭环系统，在平台与井下之间实现一次性数据采集、自动化数据传输以及实时数据处理，将复杂的油田结构以虚拟油田系统中的可视、可交互的三维动态图像形式展示给管理者，从而在作业过程中实现对勘探开发方案及具体作业措施的实现监控和指导。
建立数字油田的核心是利用高效、智能的信息平台实现对实时信息流的并行处理，将油田实时的运行生产状况以直观、准确、多维的方式传递给生产管理者，并且从海量的数据中分析出整体的发展趋势及内在规律。
1.3 数字油田的结构
广义数字油田的结构划分为环境层、数据层、专题库层、模型层、应用层、集成层和战略层7个层次。其中数据层包含源数据子层、专业主库子层和数据仓库子层3个分层次。
而战略层作为其中的最高层，负责制订数字油田的整体性方案与建设策略，因而主导数字油田整体的发展方向。在战略层，要依靠数字油田建设达到企业再造的目的。
2 国内外数字油田建设发展现状
2.1 国外发展状况
在数字地球概念的推动下，国内外油气行业相继提出了类似数字油田的概念，如“信息油田（i-Fields）”、“智能油田（Smart Fields）”及“未来油田（Fields of the Future）”等，积极制订数字油田的发展规划，并在科研和实际生产环节中对数字油田的主体技术进行广泛的探索。斯伦贝谢公司2003年采用GigaViz微机集群三维可视化地震解释&虚拟现实系统，发挥其在数据管理、显示和解释领域的优势，并整合入GeoFrame油藏综合描述系统中，形成灵活的综合油藏应用平台；斯伦贝谢公司和雪佛龙从2000年开始就合作研发INTERSECT技术，并不断推出基于该技术的新一代油藏模拟软件，这个软件可以模拟大型复杂油藏以及高度非均质性体系，并进行复杂的油田管理；英国帕吉特公司致力于油田可视化平台和协同工作环境建设，其独创的“智景平台”技术能够集成运用计算机中控、网络、大屏幕可视化、音视频等设备，打造服务于油田勘探开发生产的智能交互平台；埃克森美孚公司于2004年开始实施“未来地下工作室”计划，核心包括2类设施：①地下数据采集和管理工具，②可视化的地质建模、地理信息及复杂油藏的监控软件，实现内部软件与外部开发软件的整合，并支持全球功能结构。从整体来说，国外油田公司在油田数字化技术的应用水平上更加先进。
2.2 国内发展状况
国内的石油企业也非常重视信息技术应用对业务的促进作用，纷纷抓紧投入到数字油田的研究和实践之中，并取得了显著成果。
中国石油天然气集团以“资源、市场、国际化”为战略思想，重点投入信息化建设。旗下的大庆油田作为我国最大的石油生产基地，以及“数字油田”概念的倡导者，率先提出了数字油田的7层架构模型，并基本建成了勘探、开发、地面工程三大综合数据库和经营管理数据库。新疆油田公司在2002年提出建设“数字新疆油田”的目标，目前已成为国内首个全面数字化的油田。经过的多年建设，中国石油集团通过数字油田的实施，在优化资源配置、强化过程管控、支持技术创新、提升生产效率和促进管理变革等方面得到了有力的推动。
中国石油化工集团，作为国内最大的石油产品生产商和供应商，从2001年开始，以ERP系统为切入点，全面展开数字油田建设。集团建立了以ERP为核心的经营管理平台、以生产执行系统MES为核心的生产营运平台以及信息基础设施与运维平台。其开发的国内首个制造业集团级的生产运营指挥系统，实现了集团整个生产运营信息的集成。通过勘探开发源头数据采集实现了油田企业跨专业跨系统的数据共享和高效应用，对原油资源调动的实时监控。
中国海洋石油集团以“业务驱动IT引领，提高企业核心竞争力”这一理念为指引， 于2004年进行了集团信息化建设的统一规划，提出了以“一个平台、两个重点、三纵四横”的集团信息化体系架构为IT建设目标。经过5年的建设，实现了在集团范围内建立了一个统一的经营管理基础信息平台。集团把油田设施资产信息化管理作为建设数字化油田的重点，于2009年实施工程设施数字化项目（EDIS），完成了在建33座平台数字化和数据中心平台建设。
从整体来看，国内数字油田建设虽然取得了丰硕的成果，但相比于国外数字油田建设的高起点、高标准，我们的平均水平还停留在初级阶段，距离真正的数字油田还有明显的距离。
3 目前存在的问题
国内石油企业的数字油田建设，相比于国外起步较晚，技术水平也有一定差距。所以目前存在以下几方面的问题：
（1）整体规划问题。石油企业往往规模庞大，并且内部体系结构复杂。不同层级与不同业务领域的部门由于内部沟通渠道的不畅通，以及各自的信息化水平和发展阶段的较大差异，往往可能导致大量低端、重复性的工作，不仅产生不了任何实际效应，还会造成资源（人力、资金）的严重浪费，极大地增加了企业成本。
（2）数据标准问题。数字油田的实施会涉及到企业内部不同技术领域的海量数据，要对这些数据进行统一的处理操作，首先要要解决的问题就是建立怎样的统一数据标准。在尚未覆盖统一标准的环节，各单位往往由于管理的不一致而使得数据库建设上差异广泛，其采用的底层系统、软件可能不一样。同时已建立的标准化制度也可能因为执行力的欠缺，导致实际落实情况未达预期。
（3）数据孤岛问题。各个油田单位乃至单位的各个部门，都保存了大量数据，并几乎都根据自身需求及业务特点分别建立了局部的数据库系统，以进行相关的信息维护工作。但是由于这些数据大多分布在不同层级的各部门，并且都具有非常强的专业性，因而目前的数据共享性很低，在实现信息的跨部门共享上存在着较大的难度。
（4）业务部门缺少明确的数据资产管理制度。由于对历史数据长期缺乏充分监控和维护，并且原有数据库系统中数据输入输出过程大多缺乏有效、完善的数据审核机制，导致数据质量不高。在数据准确性难以保证的条件下，数据使用者对这部分数据资产的积极性也会受到极大影响。同时，由于历史数据的维护和纠错成本较高，这也为更大范围内的信息集成和系统整合增加了困难。
4 规划实施“数字油田”的建议
4.1 “数字油田”建设要与管理创新相结合，促进油田综合管理水平的提升
“数字油田”的建设，并不仅仅是由纸质向数字、由手动向自动的转变，更本质的是生产运作模式的变革和经营管理理念的更新。因此，“数字油田”的建设过程中，企业不能只把注意力放在硬件设备和软件系统的升级上，而更应当注重借鉴当今世界最先进的管理思想和管理技术，去推动整个企业的管理创新。
4.2 通过建立完善的信息化标准体系来规范“数字油田”建设的各项工作
完善信息化标准体系和管理体系是实现“数字油田”的根本保障，使“数字油田”建设的每个环节有标准可依。“数字油田”标准化管理体系包括：技术标准、工作标准和管理标准。标准化工作的重点不仅在于标准的制定，对标准的执行过程提供有效的制度支持同样是至关重要的，对于已有标准必须严格地落实到生产管理过程中。同时，对于尚无标准的领域或已不符合实际的标准，要根据科学原则与业务实际，及时予以补充和完善。
4.3 信息技术的应用与石油专业的理论成果、勘探开发的生产实践紧密结合
早期在勘探、开发等石油专业化领域，信息化技术只是作为生产和科研的辅助工具。但随着油气资源的勘探开发难度不断加大，行业逐步意识到信息技术在优化业务流程、突破专业领域技术瓶颈上的重要意义。并且当今高新技术之间的相互渗透已成趋势，石油行业的新技术对信息技术的依赖越来越强。因而企业必须投入更大精力，积极促进信息技术与勘探开发业务的融合， 才能发挥出“数字油田”所具备的巨大优势。
4.4 完善“数字油田”风险管理机制，有效规避实施过程中的潜在风险
信息化项目由于特有的虚拟性，往往会存在诸多不确定因素，因而也面临巨大的风险。而“数字油田”的建设更是有工程规模大、技术难度高、牵涉环节多的特点，其风险性也更高。并且，石油企业规模庞大，内部业务链长，任何一个环节的疏漏都可能对油田的效益产生巨大的经济影响。因此在“数字油田”及其各子项目的规划过程中，必须对其关键环节和潜在的风险因素予以全面的考量和评估，制定完善的应急策略以备防范。在实施过程中予以重点监控和严格管理，以将各种风险产生的消极影响控制在最低水平。
5 展 望
“数字油田”建设是加快石油企业现代化建设的战略举措。数字油田的实现将改变传统的油田生产经营模式，实现工作流程高度规范优化、处理一体化，经营管理科学化，领导决策智能化。它贯穿中国石油行业的完整产业链，必将为我国石油企业带来管理的革新，并推动企业流程再造，成为企业高效、快速、可持续发展的引擎。
主要参考文献
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