油田开发生产管理信息化辅助探究

文｜毕艳昌 伊春涛

随着油田开发进入中后期，油田井增人减、产量效益等矛盾日益突出，对油田生产管理提出了更高的要求，迫切需要融合各类数据资源，迅速响应生产业务需求，实现油田开发生产过程的精细化、管理决策的精准化、动态分析的科学化，从而提高管理效能。通过共享业务专家经验，采取信息化新技术手段实现生产管理持续优化，推动业务数据向生产价值转化，可有效辅助油田生产决策，缓解油田人力不足、工作效率低下等矛盾。

一、主要问题

一是基础数据组织效率低。管理指标以及所需的基础数据分散于各专业系统中，进行统计分析时需要经历找数据、数据关联、数据筛选和异常数据排除等多个步骤，各个系统间主数据未实现统一管理，部分专业数据建设内容覆盖不全。二是对集团公司统建系统依赖性强。很多业务管理规则和方法固化在条块分割的统建系统上，需要进行深入的二次开发来实现业务的纵向贯通、横向拓展，技术自主性差，开发工作量大、周期长，不能适应复杂多变的业务统计需求。三是支撑油田管理能力不足。部分业务的数据统计分析依赖于生产单位填报，时效低且统计算法不统一，业务部门间不能随时掌握同一工作的开展情况，分析滞后，调整管理策略不及时。

要解决上述问题，一是需要及时、准确掌握油田开发生产过程中各环节的实施情况，提高生产决策依据的精准率。二是需要通过信息化手段贯穿各业务环节管理流程，提高开发生产管理的效率。三是需要通过数据挖掘、智能计算等技术来实现生产管理的分析预测，提前进行方案措施调整，提高生产管理效能。这就需要我们要按照油田开发业务需求，充分利用油田丰富的数据资源，深入运用新的信息技术，建立一个科学、统一、灵活、易维护的油田开发生产管理辅助平台，提升油田开发生产管理信息化水平，实现精益生产。

二、平台设计

研究以“主数据+业务数据+指标数据”为主题的多维建模方法，实施数据加工与定制和多源数据的快速整合，建立以“管理指标” 为核心标签的主题库，推动数据的资产化转变。建立一个能够高效展示的多维数据图表，支持功能灵活定制的软件平台，实现新功能的快速开发，以支持不同技术人员的协同工作需求。研发多专业协同管理主题应用环境，支持多部门、多专业不同角度下协同管理需求。以产量运行管理为例，实现对生产动态数据的实时跟踪，主动推送注水调整、措施调整对产量的波动影响信息，便于多部门、多专业协同工作，及时针对异常进行调整，提高整体管理效果。

平台要实现4个专业主题应用。在注水管理主题方面，分析注水管理工作中对注入井的宏观管理、问题定位与对策等业务内容，设计注水管理主题环境，灵活展示各级组织、各类区块注水量、注水质量、有效时率、分水率等指标波动情况，实现在不同管理单元、不同驱动方式、不同开采层系下的注水精准管控。在方案跟踪主题方面，实现油田大修、压裂、大型压裂等方案实施过程的实时跟踪，便于掌握各类方案实施进度和动态调整作业队伍布局，提高作业队伍效能。在措施后跟踪管理主题方面，实现油水井措施后生产恢复情况的实时跟踪和分析，辅助措施井生产动态分析和重点治理工作，提升措施后生产能力。在长停井管理主题方面，实现油田长停井的现状、分级、预警、治理等数据实时统计汇总分析和单井数据钻取跟踪，提升长停井信息化跟踪管理能力。

三、平台研发

（一）技术架构

平台技术架构主要包括数据层、模型层、引擎层、工具层、平台层。数据层涵盖中国石油统建A1、A2、A5系统数据库，可对接任意结构化数据库，也可将相关数据库映射到一个统一的项目库中统一使用。模型层将数据源结构映射到同一空间结构中，包括表信息、字段信息、表与表之间的关联关系、主从关系、维度信息等，图表工具基于数据模型去动态生成SQL、驱动数据，为图表及智能问答提供数据引擎。引擎层是系统的底层驱动，为平台提供数据、逻辑、功能、界面的驱动，涵盖模型处理引擎、数据访问引擎、报表解析引擎、智能问答引擎。引擎层可通过模型层访问数据，也可跳过模型层直接访问相关数据源。工具层是在引擎与数据模型的基础之上，通过可视化、0编程方式，实现图表的定义、智能问答等应用。工具层主要包括三个模块，基于模型的图表定制工具、基于SQL的图表定制工具和智能问答配置工具，可将业务人员实际生产运行中的各类图表以可视化方式快速、高效地定制出来，并实现集中管理、授权查看、分岗展示。工具层定制的各类图表功能，可灵活注册到平台中，由管理员通过界面定制、角色授权，实现面对特定业务人员的分发。同时平台支持集成第三方BS应用模块，实现更多业务系统的统一应用。

（二）功能架构

平台主要包括多元异构主题库数据模型管理、报表可视化定制、应用集成管理和基于业务指标的智能问答4个模块。多元异构主题库数据模型管理模块，主要包括数据字典管理、主维度管理、维度链管理、级联管理等功能。通过这些功能，解耦业务专业术语与数据库结构，构建基本实体的基本属性，形成数据模型的立体化管理。报表可视化定制模块，主要包括CS图表设计器、图表后端服务、BS前端图表展示。通过这些功能，可自动组织生成SQL语句，支持动态图表无代码设计和维度信息自动穿透，实现数据库结构的去专业化。应用集成管理模块，主要包括用户体系、资源体系、呈现体系、开发接口四部分。通过这些功能，支持各类报表按主题环境集中管理、分类呈现，可集成第三方WEB应用，并通过角色、用户授权机制，实现主题应用的精细化管控。基于业务指标的智能问答模块，主要包括PC端呈现、移动端呈现、后端支撑服务以及自然语言配置。通过这些功能，将自然语言转换成SQL语句，实现自然语言对业务数据的智能处理与可视化展示。

（三）数据架构

基于主数据的数据架构能够有效打通各业务链条，统一规范数据语言，消除数据孤岛，提高数据质量，在企业信息化战略中处于重要地位。平台采用基于油水井的主数据架构，将数据划分为基本实体、生产动态数据、区块数据、计划数据、系统管理数据5类，并规范数据标准，构建统一的数据模型。同时将各类主数据、元数据映射到一个空间结构体中，组成一个“点、线、面、体”的空间结构，为多维报表展示及智能问答提供底层数据支撑。

四、应用效果

经过两年的持续攻关，搭建了“主数据+业务数据+指标数据”的多维主题数据库环境，研发了一个数据互联、业务贯通的油田开发生产管理辅助平台，实现了多源数据的快速整合和统计分析的个性化定制，满足了油田生产业务管理的多变信息化需求。

通过项目实施，平台已在油田15家采油单位广泛应用，大幅提高了生产管理所需基础数据的组织效率，实现了灵活、丰富的指标计算和报表定制，实现了PC端和手机端的双端同步信息展示，为各级管理人员的生产决策提供了便捷的平台支撑，激发了数据要素活力，促进了数据向业务价值转化，应用效果良好，有效提升了油田开发生产管理水平。

五、结语

油田开发生产管理辅助平台为油田精准分析、高效决策提供了较好的信息化支撑，其基于主数据的数据架构和灵活易扩展的定制化功能能够满足今后一个时期油田开发生产管理的多变性、复杂性的信息化增长需求，在油田领域具有一定的推广前景。