“互联网+科研”工作模式的创新与实践
为适应5000万吨持续稳产和提质增效的需要,长庆油田积极跟进“互联网+”时代趋势,构建企业级“大科研”环境平台,促进科研工作方式从传统的“人工+计算机辅助”向数字化、智能化升级,科研组织模式也从“单兵作战或小项目团队”向协同共享升级,全面提升了油气藏综合研究与决策管理的科学化水平。
一、产生背景
2008年以来,按照建设“西部大庆”发展规划,随着长庆油田快速规模上产,科研生产工作量和油田数据量急剧增加,勘探开发研究院作为承担油田勘探开发地质研究、方案部署、生产支撑等任务的责任越来越重,科研人员工作强度也随之增大。为有效减缓科研人员工作压力,提高科研工作效率,油田公司按照数字化“三端、五系统、三辅助”的总体规划,全面启动后端数字化油气藏研究与决策支持系统(以下简称RDMS)建设,通过构建“一体化、多学科”协同平台,建立起以“网络化、工业化、智能化”为主要特征的新型油气藏研究组织模式。
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油气藏研究是典型的多学科集成、迭代式逼近的过程,通过分析发现传统油气藏研究主要存在以下三个方面问题:
【“互联网+科研”工作模式的创新与实践】(一)数据流与业务流不统一。传统数据库建设模式下,数据建设以信息人员为主,而数据使用以业务人员为主,造成数据流与业务流分离,数据组织效率低,信息孤岛问题突出,无法高效支撑生产应用。
(二)专业软件缺乏系统集成。油气藏研究涉及专业软件种类繁多、数据标准不统一,不同软件产生的成果传递与共享难度大,软件应用缺乏统一交互平台。
(三)“条带式”科研管理模式不利于信息共享。采用职能管理和项目管理两条主线,分专业、分领域从事项目研究,导致研究、决策、执行之间信息共享不及时。
二、主要做法
(一)业务流程标准化
围绕油气藏研究与决策,按照“综合业务、独立业务、主题业务”三大类型,全面梳理勘探、开发、稳产、储量计算、经济评价、探井井位部署、水平井随钻分析等11项865子项业务流程。以流程再造理论为指导,应用流程再造识别、建立方法,分析岗位、业务、数据之间逻辑关联,并结合国家标准、行业标准规范,编制《油气藏数据链标准规范》,规范统一科研成果分类、名称、图表内容、图元格式、坐标系统等,建立长庆低渗透油气藏研究标准化业务流和数据流,为实现工业化流水线研究工作模式奠定基础。
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(二)构建盆地级数据服务中心
数据是勘探开发活动的载体和油气藏研究的基础。RDMS按照数据流与业务流相统一的原则,搭建“采存管用”实时数据链路,开展勘探开发数据整合与治理,实现全油田数据标准统一、数据唯一、质量可靠、安全可控,变传统的数据资产化管理为应用驱动的资源利用化模式。
1、多源异构数据整合集成
为有效解决由于物理上分布存储导致的数据应用不一致性、不及时问题,通过新建长庆油田单井主数据库,应用DBLINK、DSB、物化视图等数据整合技术,设计数据集成、数据访问、数据迁移、同步更新等规则和流程,集成钻井、录井、测井、试油气、分析试验、储量、油气生产、A2等18类基础数据库,数据量达117793口井、2.9亿多条记录、12TB容量。同时每年以5000-6000口井1.1TB数据量递增。
2、新建研究成果库
围绕非结构化成果数据,新建“生产支撑类、统计报表类、方案设计类、地质图件类和项目文档类”五大成果库,对分散在科研人员中的300多万份成果实行标准化管理,实现了研究成果的传递、继承和共享。
3、搭建生产建设实时链路
针对现场项目组生产数据时效性要求高,应用需求广、重复录入工作量大等问题,搭建“生产建设实时数据、水平井井场数据、测井数据、其它集中数据源采集端”等四条实时数据链路,实现钻前、钻井、测井、试油/气等生产数据的标准化、结构化统一管理,并自动生成19类111张生产报表,打通了现场作业与室内研究的信息通道。
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4、创新研发油气藏数据链技术
面向油气藏研究与决策,以规范的业务流程、标准的数据存储为基础,通过搭建数据和业务之间的逻辑关联,实现数据智能推送、导航、清洗与在线关联展示,例如通过测井蓝图,可关联查看分层、岩心照片、铸体薄片、扫描电镜、压汞、试油气等井筒数据,改变以往从分散的各专业数据库中查找、下载数据的应用方式,形成变被动为主动的新型数据服务模式。
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(三)搭建企业级“大科研”环境平台
在软硬件资源云化的基础上,攻关专业软件接口、空间分析与在线成图、可视化展示等关键核心技术,实现跨部门、跨学科、跨地域的协同研究与决策。
1、协同研究环境
科研人员按照课题或生产任务,创建跨界协同工作群,群内成员通过分享发布共享研究成果和生产动态信息,开展远程互动交流,借助专业软件接口、常用模型工具分析业务,打破传统职能部门之间的界限,做到纵向贯通、横向共享,实现跨部门、跨专业、跨地域协同工作,有效提高工作效率与沟通时效。目前,RDMS整合集成地质绘图、测井解释、地球物理、建模数模等24款专业软件,以及储层研究、油气藏工程算法、地质方案辅助生成等67款模型工具。
以制作一张4口井的油藏剖面图为例:在以往工作方式下,科研人员分别从各专业数据库收集井基本信息、分层数据、测井解释体数据,经规范化整理后,逐项加载到石文软件,耗时约2小时;在数字化工作方式下,系统自动推送所需数据,按照软件要求的标准格式转换,一键式发送至石文软件,耗时约5分钟。
2、综合地质研究环境
GeoMap地质图件是油气藏研究成果的综合体现。RDMS系统以平面地质图件为核心,通过建立空间属性、图形绘制、数据可视化等Web服务,开发地质信息与图面作业系统(CQGIS),实现图元导航、多类型数据快速获取与智能成图。科研人员基于任意GeoMap地质图件,可快速导航查询地震、钻、录、测、试及分析试验等9大类38余项单井基础资料及研究成果,在线绘制地层对比、油气藏剖面、电性插值、油层对比、小层对比、栅状图等六类连井剖面以及砂体结构、开采现状、物源分析等专题图件。
以砂体结构图绘制为例:传统工作方式下,科研人员需要单独收集每口井资料,在石文软件中导入数据、绘制图像、截取图像,然后粘贴到GeoMap软件中,耗时耗力;数字化工作方式下,系统在线调用测井曲线、解释结论、砂体厚度等数据,基于GeoMap软件快速成图,工作效率显著提高。
3、场景式决策支持环境
根据用户工作主题,RDMS定制井位部署论证、远程监控、动态分析、储量管理、矿权管理、经济评价、油藏动态建模等16个场景化决策分析环境,按照标准化工作流,实现油气藏点、线、面在线交互分析与决策,改变传统单纯多媒体汇报决策模式。
以井位部署论证为例:传统科研人员开展井位论证,需要准备大量邻井资料,并编制成多媒体备用,工作量大,往往出现资料准备不全、查找不便等情况;数字化方式下,科研人员通过砂体图、烃源岩图、地震剖面等多类型、多层系图件联动布井,结合地理图、遥感卫星影像图查看部署井地理位置和地貌特征,实时查看、快速调用邻井各项基础信息、研究成果及现场钻井、试油(气)实时动态数据,在线绘制油藏剖面、矢量化测井对比曲线,开展邻井分析,提高了井位部署的针对性和有效性。
三、实施效果
RDMS油藏科研组织模式采用工业化、标准化的思想,达到业务流与数据流的统一,实现一体化研究、多学科协同决策。截止2017年4月,系统为油田公司56家单位开通用户数3016个,日访问量超1000人次,实现业务管理部门、科研单位、采油气厂、项目组全面应用,产生了良好的社会效益和经济效益。
(一)大幅提升了科研工作效率和质量
平台每年支撑编制各类规划及部署方案120余个,部署油气探评井、开发井10000余口,测井精细处理解释6500余口,油气水平井监控导向400余口。数据的高效组织、成果的继承共享,推动了油气藏研究工作向工业化流水线工作模式转变,实现跨部门信息充分共享,有效减少低效的数据准备和重复劳动,使技术人员投入更多的时间和精力用于创新性研究。
(二)促进了油气藏管理水平提升
工业化、标准化、协同化的RDMS平台,实现信息共享、一体化研究、综合决策,达到业务在线、数据在线、成果在线。研究成果从起源、审核、演化及应用的全过程完整记录,保障成果归属版权明晰,质量可控,为团体或个人的量化考核提供了更可信、更便捷的支撑手段,推动企业走向透明化管理。
(三)加快了科研成果的生产应用
基于数字化油藏研究的决策模式,可有效改变传统的单纯基于多媒体汇报的会议决策模式,决策人员可以掌握更具广度、深度、丰度与时效性的基础信息,从而更高效的发出决策指令,加快科研成果的生产应用,有效提升油气藏经营管理效益。
(四)提高了企业数字化建设应用水平
RDMS系统建设期间,多次与中国石油大学、西安石油大学、长安大学等科研单位以及大庆、大港、西南、青海、塔里木等油田院校学术交流,一致认为长庆RDMS系统建设理念先进,业务支撑能力强,是信息化与工业化融合在油气藏研究业务的生动体现,对国内数字智能油藏建设具有重要借鉴意义。某种意义上讲,其社会效益可能会远远大于经济效益。
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