淺談物聯(lián)網技術在數(shù)字油田中的應用

苗志勇

摘 要：數(shù)字油田是油田企業(yè)未來發(fā)展的趨勢，是追求可持續(xù)發(fā)展，增強核心競爭力的實現(xiàn)形式，近年來石油物聯(lián)網作為一項新技術也將逐漸應用到油田生產實際。在油田數(shù)據采集、遠程監(jiān)測、物資管理以及地面全面信息、化等領域有非常廣闊的應用前景，不僅可以實現(xiàn)跨地域協(xié)同工作，緊密連接生產的各個環(huán)節(jié)，還可以實現(xiàn)油田業(yè)務與技術的整合，進一步優(yōu)化油田生產經營管理，拓寬油田勘探開發(fā)業(yè)務。本文就針對物聯(lián)網技術在數(shù)字油田中的應用進行淺析。

關鍵字：數(shù)字油田；物聯(lián)網技術；應用；

文章編號：1674-3520（2015）-02-00-01

隨著油田勘探開發(fā)的進一步深入，油田大規(guī)模運用物聯(lián)網的時機日趨成熟。運用物聯(lián)網技術構建數(shù)字油田，是油田信息化建設的有效途徑。油田物聯(lián)網是傳感器技術、無線通信技術在油田生產過程中的應用，通過數(shù)據融合技術、可視化技術、云計算技術實現(xiàn)的數(shù)字油田建設離不開物聯(lián)網技術的強力支持。因此，物聯(lián)網技術在數(shù)字油田中的作用就顯得尤為重要。

1、數(shù)據融合技術。油田物聯(lián)網所采集的數(shù)據對油田十分重要。尤其是井中數(shù)據、注水數(shù)據等產量數(shù)據。將離散的數(shù)據進行整合、從中發(fā)現(xiàn)更多有價值的信息，還存在較大困難，缺乏對多源、多維信息的協(xié)同處理和綜合利用，因而在準確性、可靠性和實用等方面存在著不同程度的缺陷、不能滿足生產實際的要求。在大數(shù)據時代，將各種不同類型數(shù)據交叉融合深度分析，將是未來的趨勢。

2、可視化技術。將油田生產狀態(tài)、工業(yè)視頻等各類信息高度集中，以虛擬現(xiàn)實或三維可視化的方式進行現(xiàn)場場景顯示，確保操作和決策人員迅速準確地掌握所有信息并快速決策，達到監(jiān)控油氣勘探、開發(fā)、生產、運輸?shù)饶康摹Ｄ壳俺醪綄崿F(xiàn)了油藏分析、鉆采工程、生產過程等領域的可視化，但在如下方面需要繼續(xù)深化，建立地面動態(tài)的高性能可視化的業(yè)務管理系統(tǒng)、建立地下動態(tài)虛擬現(xiàn)實的協(xié)同研究中心，集成地面、地下一體化三維全息平臺。

3、云計算技術。數(shù)字油田云計算技術應用的主要目標是實現(xiàn)油田企業(yè)的基礎設施資源、數(shù)據資源、應用軟件資源等方面的統(tǒng)一共享服務，從而減少資源投入成本，最大程度地發(fā)揮資源應用優(yōu)勢。

在油田物聯(lián)網建設中，數(shù)字油田需要獲取安裝在油田、聯(lián)合站、接轉站、注水站、計量站、配水間等采油設備上的電流等相關數(shù)據、需要實時監(jiān)控罐內液位、溫度、流量、壓力及可燃氣體體積分數(shù)等。傳感器安裝在油田生產過程中相應設備上檢測對象信息，從而構成油田物聯(lián)網節(jié)點的設備或裝置。傳感器技術是油田物聯(lián)網技術之一，并在向一體化和低功耗方向發(fā)展。在數(shù)字油田中應用物聯(lián)網技術大大提升生產系統(tǒng)自動化管理水平，提高油田采收率、增加原油產量、降低勞動強度、節(jié)約企業(yè)運行成本、保證油田工人人身安全、從而提高企業(yè)核心競爭力。主要成果有以下幾點：

1、節(jié)約成本提高工作效率。通過生產數(shù)據的自動采集，預警管理，遠程控制等功能，實現(xiàn)了井場無人值守，視頻監(jiān)控，視頻行為分析，語音提示等功能加強了現(xiàn)場安全管理；抽油機實現(xiàn)遠程起停，井口油壓實現(xiàn)在線監(jiān)測，減少了員工巡井頻次。實現(xiàn)生產現(xiàn)場實時監(jiān)控，自動化控制，生產數(shù)據實時傳輸；場安裝自動投球裝置，實現(xiàn)了油井不停并投球作業(yè)，實行井站一體化管理，減少工作環(huán)節(jié)，生產組織更加快捷，高效。

2、實現(xiàn)油田業(yè)務與技術的整合。油田的各種空間實體被自然地組織在一起，將徹底打破油田各專業(yè)信息平臺橫向分割的局面，可能迅速地形成集勘探—開發(fā)—工程—集輸為一體的油田信息系統(tǒng)。

3、實現(xiàn)跨地域協(xié)同工作，緊密連接生產經營的各個環(huán)節(jié)。油田一般遠離城市，決策和管理層難以感性地了解油田的自然環(huán)境、地質、工程、建設、交通的真實情況。系統(tǒng)可以將油田的復雜性整體客觀地展示給管理者，有利于及時掌握情況、客觀分析問題和正確決策。還可以在勘探、施工、建設的各個階段提前對工程進行合理的規(guī)劃，使許多部署方案、開發(fā)方案在選址、選線、運行環(huán)節(jié)上更合理，降低風險，提高經濟效益。

4、實現(xiàn)數(shù)據集成，改善用戶界面。獲取信息并編制井筒柱狀圖和地質—地震剖面圖是油田地質的基礎工作。系統(tǒng)可以迅速地集合占地質數(shù)據庫資源量80%有深度屬性的信息：地質、試油、地球物理、地球化學、鉆井工程和生產測井等數(shù)據，并以柱狀圖和剖面圖的方式靈活地組合展現(xiàn)。地質數(shù)據庫的基礎應用平臺將擺脫菜單窗體的束縛，充分展示它豐富的資源，成為油田地質人員輔助研究和制圖工具。

5、實現(xiàn)油田狀態(tài)自動監(jiān)測。在物聯(lián)網技術支持下的油田自動監(jiān)控系統(tǒng)，可以將油井生產信息與地質信息疊加在三維空間模型上，為油田開發(fā)的優(yōu)化決策提供直觀、動態(tài)的信息，實現(xiàn)控制注水、穩(wěn)定產量、均衡生產、提高采收率的目標。

6、實現(xiàn)地面建設全面信息化?？梢苑奖愕丶显O備管網密集的礦區(qū)信息、油氣長輸管線和配套的原油儲罐信息，建立起“數(shù)字礦區(qū)”、“數(shù)字油氣儲運”等系統(tǒng)，形成數(shù)字規(guī)劃、管理、安全監(jiān)測、設計制圖的能力。

7、建立虛擬的數(shù)字地質模型，實現(xiàn)油藏描述的可視化和互動性。為石油地質的研究提供了科學計算的強大工具，為解決時間和空間大跨度的地質過程實驗問題提供了可能性。在油藏描述軟件中，能直觀地顯示油藏的幾何形態(tài)和油藏屬性參數(shù)分布特征的油藏三維可視化技術。

石油行業(yè)是一個跨學科、多專業(yè)相互配合的技術高度密集型行業(yè)。石油行業(yè)的信息化一直伴隨著石油行業(yè)的發(fā)展，并發(fā)揮著巨大的作用。物聯(lián)網技術的數(shù)字化油田建設，在油田數(shù)據采集、遠程監(jiān)測、物資管理以及地面全面信息化等領域有非常廣闊的應用前景，不僅可以實現(xiàn)跨地域協(xié)同工作，緊密連接生產的各個環(huán)節(jié)，還可以實現(xiàn)油田業(yè)務與技術的整合，進一步優(yōu)化油田生產經營管理，拓寬油田勘探開發(fā)業(yè)務。油田大規(guī)模運用物聯(lián)網的時機日趨成熟，在未來的發(fā)展過程中，隨著油田勘探開發(fā)的進一步深入、信息采集與智能計算技術的迅速發(fā)展、互聯(lián)網與移動通信網絡的廣泛應用以及傳感網結合的不斷深入，油田物聯(lián)網的應用價值也會越來越高。

參考文獻：

[1]沐峻丞，李志海等.物聯(lián)網技術構建數(shù)字化油田[J].國石油和化工，2010，9：53-55.

[2]何懿，曹邦功，張慶合.淺析物聯(lián)網在石油行業(yè)中的應用[J].石油和化工設備；2010年10期.

[3]期刊論文.物聯(lián)網技術在數(shù)字油田中的應用.石油化工自動化；2015年1期.