智能油田在中国的研究现状分析

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摘 要：智能油田是数字油田发展到一定阶段的高级形态，是油气田行业发展的必然趋势，体现了能源行业发展的客观规律。本文对智能油田的基本概念及相关特征进行简要描述的基础上，针对国内智能油田的研究现状，分别从研究趋势、关联研究、学科渗透、相关研究机构等方面对国内智能油田的研究现状进行了简要分析。

关键词：智能油田；数字油田；信息化

0 引言

随着全球经济持续疲软，石油与天然气需求大幅度减少，主要产油国为支撑国内经济而维持或增加油气产量，特别是美国页岩气的成功开发使得国际油气价格持续走低，对石油生产和消费大国的经济甚至全球经济的发展带来前所未有的影响。此外，常规油气资源的不断枯竭，非常规、复杂油气藏成为维持全球产能的主要接替资源，不断创新高新技术、实现勘探开发低成本成为世界各大石油公司面临的双重挑战。油气资源品位下降和新老资源接替不足已成为油气田企业面对的长期问题[1]。提高油气田企业总体信息化水平，加强信息化与工业化的融合，已成为油气田企业发展和创新的必然选择。

经过不断的信息化建设和技术革新，数字油田体系已经日趋完善，当前主要的发展方向是在数字油田系统基础之上，以油气田数据的深入挖掘和综合应用为突出特征，进一步深化信息技术应用，形成智能油田[2]。“加强云计算、物联网、大数据等信息新技术的研发与应用，通过工业化与信息化的深度融合，降低成本，提升石油石化行业的发展质量和效益[3]。”这是2015年4月17日在北京举行的第三届中国石油石化工业与信息化融合发展论坛上，与会者达成的共识，标志着国内油田运营模式迈向智能油田建设和应用的步伐。

1 智能油田的概念及特征

国内外各大油田建设中，都对智能油田进行了深入研究并提出了自己的理解。壳牌集团勘探开发执行官Malcolm Brinded将“智能油田”定义为：a Smart Field is an asset that we can continually optimize 24 hours a day，7 days a week。即智能油田是一周7天、一天24小时连续优化的资产[4]。新疆油田孙晓岗认为，智能油田就是在数字油田的基础上，借助业务模型和专家系统，全面感知油田动态，自动操控油田活动，持续优化油田管理，虚拟专家辅助油田决策，用计算机系统智能地管理油田[5]。大庆油田王洪福认为：智能油田=数字油田V2.0=DOF（数字油田）+Cloud Computing（云计算）+ IOT（Internet of Things，物联网）+BD（Big Data，大数据）[6]。

上述定义从不同的认知视角对智能油田进行了形象描述，反映了当前智能油田的特征。从本质上讲，智能油田是油气藏勘探开发技术、油气开采配套产业、油气田生产及决策、现代信息技术应用等多种业务智能化协同发展的必然结果。智能油田的建设就是让计算机或智能设备逐步代替人工脑力劳动的过程。从应用角度来看，“数字油田”代替了人的重复性的统计工作，是应用知识的过程，“智能油田”代替的则是人的分析归纳工作，是创造知识和知识共享的过程。从目前来看，智能油田建设将是一项持久的工作，它会随着计算机技术中人工智能应用程度的提高而不断发展。

当前，智能油田的发展趋势正朝着“一体化、协同化、实时化、可视化、共享化”的方向发展，即业务应用一体化、决策部署协同化、生产管理实时化、综合研究可视化、信息资源共享化[7]。智能油田是一个面向应用和服务的油田，智能油田的目标是建立一个由新工具、新技术支持的涵盖油田生产、管理及服务全生命周期的新油田生态系统。同时，通过管理理念、管理方式的变革，实现跨地域、跨学科、跨部门的协同工作，提高油气田研究与决策的质量和效率，转变经济发展方式，实现由传统油田向新兴油田的跨越式发展。

2 智能油田的国内研究现状

与国际上智能油田研究情况对比来看，国内对智能油田的研究存在起步晚、研究范围小，对研究及应用模式创新力不强等不足。从研究趋势、关联研究、学科渗透、相关研究机构等方面出发，对国内智能油田的研究情况进行如下分析。

2.1 研究趋势

在中国知网（）上，以“智能油田”为主题词，截止2015年，共检索到85篇最相关的学术及学位论文，2005-2015年逐年发文量情况如图1所示。

在中国，智能油田研究的相关论著始于2005年[8]。从发文量及内容来看，智能油田在中国的研究正处于积极发展的趋势，且已出现局部的应用[9-11]，对油田企业的提质增效逐渐发挥其重要作用。此外，长庆油田油气藏研究与决策一体化信息平台的推广应用也是一种典型的智能油田的应用范例[12]。

2.2 关联研究

随着研究的不断深入，出现了越来越多与智能油田相关的研究热点，形成了庞大的研究网络，表1中列举了与智能油田高相关的研究点。

从表1来看，数字油田作为智能油田的基础，其研究受到了广泛关注，但已不是当前的研究热点，已进入大规模推广应用阶段，这也表明研究趋势已由数字油田转向智能油田。与智能油田相关的物联网技术、智能化等信息技术的研究也逐渐增多。值得注意的是，克拉玛依油田作为中国数字油田建设的典范，其智能油田的研究也已开展。

2.3 学科渗透

智能油田的跨学科研究发展迅猛，已深入到计算机科学与技术、信息与通信工程等多个学科，并衍生出多个交叉学科主题[12-15]，表2列举了多个渗透学科及对应的研究主题。

从表2可以看出，智能油田的研究及建设是一个涉及多种学科和多种应用的综合性系统工程，需要石油与天然气工程技术人员、IT技术人员、仪器仪表工程师、经济学家、情报服务人员等多个学科专家的共同协作，具有典型的协同化、一体化、共享化的特征。

2.4 相关研究机构

众多研究机构在“智能油田”领域成果斐然，表3列举了一些高发文量的研究机构，近几年共有30篇相关的学术论文。这些机构的研究成果代表了国内智能油田研究的水平和发展趋势，对后续智能油田的研究方向具有引领作用。

3 结束语

智能油田是未来油气田领域生产技术及管理科学智能化应用的主要发展方向，随着物联网、云计算、大数据、人工智能等技术的应用而逐渐进步。在现有智能油田研究的基础上，唯有深入分析当前油气田环境中对于信息的需求，准确把握油田信息化发展的方向，才能对智能油田的未来发展趋势做出准确的判断，才能形成推动建设智能油田体系的有效力量。