源于1998年美国前副总统戈尔提出的数字地球概念，并迅速得到BP、壳牌、斯伦贝谢、雪佛龙、挪威Hydro等全球的石油公司、技术服务公司等的广泛关注，引发了数字油田建设的兴起。我国石油公司也于21世纪初相继展开了数字油田建设。

        数字油田是一套联接地面与井下的闭环信息采集、双向传输和处理应用系统，能够伴随作业进程实时地指导勘探开发方案的执行和相关技术的应用，是覆盖所有主要价值循环过程的一个闭环系统。因此，涉及勘探、评估、开发和开采领域的各项新兴技术对油气资源的整个生命周期都有重大影响，而其中“遥测、虚拟现实、智能完井、自动控制和数据集成”是组建数字油田的关键技术。

        其实质是对新区及边远地区的油气资源的发现与开发工作将从历史性分类资料的顺序处理改变成实时资料的并行处理，利用实时数据流结合创新型软件的应用和高速计算机系统，建立快速反馈的动态油藏模型，并将这些模型配合遥测传感器、智能井和自动控制功能，让经营者更直观地了解地下生产动态和更准确预测未来动态变化以便及时采取措施提高产量和进行有效的油田管理。相关研究表明，数字油田技术能大幅度降低石油生产成本，油田平均采收率可从现在的30%提高到50%以上。

        根据雪佛龙公司的分级系统，数字油田的升级换代经历四个层次，即在完善油田信息化建设的基础上，依次经历“实时监测、实时分析、实时优化和经营模式变革”阶段。而迄今为止，世界上大多数数字油田远未达到第四个层次。

        纵观国内外数字油田的建设，不管从技术还是管理的层面上看，都还存在不少难题，尤其是业务流程革新、多元异构数据整合以及专业技术软件的开发将在相当长一段时间内困扰数字油田的发展。而油气工业的各种工作流程和不同领域活动所采用的技术与地下油藏、油井生产监控和地面控制系统的数据流整合在一起更是一个极大的挑战。