淺析物聯(lián)網(wǎng)技術視角下的油田數(shù)字化

張彬　解肖華　黃天虎　程世東

[摘 要]在油田生產(chǎn)實踐中運用物聯(lián)網(wǎng)技術，建立一個完善的數(shù)字化體系，不僅可以實現(xiàn)油田開發(fā)生產(chǎn)信息的有效集成，還能將信息技術與油田業(yè)務進行充分整合，針對油田生產(chǎn)經(jīng)營管理進行更深一步的優(yōu)化，讓油田勘探開發(fā)業(yè)務在此基礎上不斷拓寬?；诖?，本文分析了物聯(lián)網(wǎng)技術視角下的油田數(shù)字化。

[關鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術；油田；數(shù)字化

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.14.023

[中圖分類號]TP391.44；TN929.5；F426.22 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2018）14-00-02

在油田生產(chǎn)實踐過程中運用物聯(lián)網(wǎng)技術，石油企業(yè)可以通過完善的信息網(wǎng)絡進行快捷管理，這一優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在管理方面，同時也有利于信息資源的優(yōu)化和統(tǒng)籌，并在此基礎上構建可靠的數(shù)據(jù)結構。數(shù)字化油田從本質上來說就是物聯(lián)網(wǎng)技術由理論走向實踐的一個過程，這為油田行業(yè)以及油田管理的健康和長久發(fā)展奠定了良好的基礎，可以讓資源得到進一步的優(yōu)化管理，從而能夠提升石油企業(yè)的競爭優(yōu)勢，使其獲得全面可持續(xù)發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術與油田數(shù)字化的概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術概述

物聯(lián)網(wǎng)技術主要指通過定位系統(tǒng)或者感應技術將物聯(lián)網(wǎng)與事物有效結合起來，借助通信和信息之間的交換達到全面智能化的一種技術。物聯(lián)網(wǎng)技術將IT基礎設施與物理基礎設施有效結合起來，然后通過數(shù)據(jù)的形式展現(xiàn)出來，從而實現(xiàn)資源和信息的共享與交換。這種技術可以對物品進行透明管理。從某個程度上說，物聯(lián)網(wǎng)技術是基于互聯(lián)網(wǎng)基礎在形式上進行了延伸，從而構建社會萬物與人之間的有效交流，將每個物品都視為一個信息終端，這些信息終端組合起來，便形成一個完善的信息網(wǎng)絡系統(tǒng)。

1.2 油田數(shù)字化概述

油田數(shù)字化，顧名思義，就是將數(shù)字化技術應用在油田的生產(chǎn)實踐中，即油田的自動化與信息化，主要指以油田為主要研究對象，將生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝作為分析對象，在此基礎上創(chuàng)建以油田管理、地質勘探、油井開發(fā)等多方面為基礎的綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。與此同時，油田數(shù)字化將油田企業(yè)中類型不同的工作內(nèi)容所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與相應的軟件系統(tǒng)進行有效整合。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術的油田數(shù)字化的應用

2.1 數(shù)據(jù)傳輸方面的應用

從字面上去看，物聯(lián)網(wǎng)技術就是將物品與物品連接起來的一種網(wǎng)絡。在傳統(tǒng)的油田生產(chǎn)實踐中，石油行業(yè)中的各個專業(yè)、各個學科領域之間由于時間障礙、空間障礙、專業(yè)障礙等無法實現(xiàn)有效融合，經(jīng)常出現(xiàn)信息不對稱的情況，尤其是跨地區(qū)之間的合作，經(jīng)常會出現(xiàn)信息延時等問題，造成工作實效性較差。而基于信息技術的物聯(lián)網(wǎng)技術可以突破時間和空間障礙，實現(xiàn)資源的有效共享。在油田數(shù)字化中應用物聯(lián)網(wǎng)技術，可以在一定程度上優(yōu)化數(shù)字傳輸。在油田生產(chǎn)實踐過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術可以通過應用無線網(wǎng)、有線網(wǎng)或者混合網(wǎng)等方式，以油田企業(yè)現(xiàn)場為依據(jù)，對油田安全體系進行確立，這樣就可以保證數(shù)據(jù)之間可以進行有效傳輸，同時還能保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。即使有些地區(qū)沒有被網(wǎng)絡覆蓋，相關工作人員依然可以通過手持終端設備的方式收集該區(qū)域的相關數(shù)據(jù)，從而獲得全面的生產(chǎn)信息和管理信息。

2.2 數(shù)據(jù)自動采集方面的應用

在油田數(shù)字化管理應用的過程中，油田企業(yè)需要針對海量的數(shù)據(jù)進行有效處理，在這個過程中應用物聯(lián)網(wǎng)技術，可以自動采集油田數(shù)據(jù)。油田生產(chǎn)實踐的過程是一個非常復雜的過程，油田生產(chǎn)實踐工作是一項具有較強實踐性的工作，需要多個專業(yè)和多個學科共同參與，這在一定程度上增加了信息采集的難度。在傳統(tǒng)的油田生產(chǎn)實踐中，石油企業(yè)通常采取人工的方式進行數(shù)據(jù)采集，這種采集數(shù)據(jù)的方式不僅耗時耗力，而且容易出錯。這不僅不利于油田生產(chǎn)實踐活動的順利實施，對石油企業(yè)的穩(wěn)定和長久發(fā)展也會造成一定的阻礙，而物聯(lián)網(wǎng)技術的應用就可以改善這一現(xiàn)狀。在實際應用物聯(lián)網(wǎng)技術的過程中，可以通過站庫數(shù)據(jù)采集和單井數(shù)據(jù)采集兩種不同的方式展開數(shù)據(jù)采集工作，在此基礎上針對石油企業(yè)的數(shù)據(jù)加以處理。在油田數(shù)字化中應用物聯(lián)網(wǎng)技術，主要是以實際的生產(chǎn)管理需求為基礎，針對油氣處理環(huán)節(jié)、油氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)、水井數(shù)據(jù)、氣井數(shù)據(jù)和油井數(shù)據(jù)進行自動采集，同時針對一些關鍵性的過程進行連鎖控制，使石油企業(yè)的安全以及油氣處理等數(shù)據(jù)的需求得到最大限度的滿足。

2.3 生產(chǎn)管理方面的應用

除了在數(shù)據(jù)傳輸方面和數(shù)據(jù)自動采集方面對物聯(lián)網(wǎng)技術進行運用，管理人員還可以在生產(chǎn)管理方面積極應用物聯(lián)網(wǎng)技術。在油田生產(chǎn)實踐中，不僅可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術進行數(shù)字化建設，還能針對油田自動控制進行更深層次的優(yōu)化，生產(chǎn)管理也能在這個過程中得到進一步優(yōu)化。通過物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，石油企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)不僅可以針對實時型數(shù)據(jù)進行整合，還能針對關系型數(shù)據(jù)進行整合，進而對油水井的動態(tài)以及油水井的工況進行有效的控制和管理。與此同時，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用還能實現(xiàn)協(xié)同工作和視頻監(jiān)測。在傳統(tǒng)的油田生產(chǎn)實踐中，井底工作人員與井上工作人員之間無法進行有效的信息交流，井上工作人員對井底的情況不能做到實時了解和掌握，也就無法制訂針對性的計劃和方案，而井底工作人員也無法得到具有實效性的工作任務，導致石油開采工作效率受到限制。而物聯(lián)網(wǎng)技術的應用可以將井上井下聯(lián)系成一個網(wǎng)絡體系，通過這個網(wǎng)絡體系，井上工作人員可以全面、及時、準確地把握井下的實際情況，并在此基礎上制訂具體的、詳細的計劃方案，井底施工人員可以通過這個網(wǎng)絡體系及時掌握到最新的開采計劃和相應的施工方案，二者可以相互配合、協(xié)同工作，不僅節(jié)約了人力、物力等資源，也降低了一線工作人員的工作強度，從而有效提高了生產(chǎn)管理效率和管理水平。

2.4 自動控制方面的應用

在油田生產(chǎn)實踐中應用物聯(lián)網(wǎng)技術，可以將所有與油田生產(chǎn)實踐有關的物品聯(lián)系起來，組成一個完善的信息網(wǎng)絡。在這個網(wǎng)絡中，企業(yè)領導以及相關的管理人員可以實時掌握任何一個環(huán)節(jié)的工作，對油水井的動態(tài)和油水井的工況進行有效控制?；谖锫?lián)網(wǎng)技術視角，石油企業(yè)可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術遠程控制油田企業(yè)的生產(chǎn)設備。比如，當油田的生產(chǎn)實踐過程中某一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，有關管理人員可以通過物聯(lián)網(wǎng)體系緊急關斷，這樣就可以避免事態(tài)進一步惡化。需要注意的是，在數(shù)字化油田中，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用并不是單一存在的，而是多個方面的有機結合。自動控制環(huán)節(jié)的有效開展需要依附數(shù)據(jù)的自動集成和數(shù)據(jù)收集，只有在這個基礎上才能針對油田生產(chǎn)實踐中的整個流程和各個生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)進行自動化控制。此外，相關管理人員可以結合實際情況進行遠程控制，比如注水自動調(diào)節(jié)控制等。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術在數(shù)字化油田中的應用前景和展望

在2020年中長期規(guī)劃綱要以及“十一五”規(guī)劃中，物聯(lián)網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)絡、寬帶無線移動通信網(wǎng)絡之間的融合和連接是一個重要的發(fā)展趨勢，也是一個必然的發(fā)展方向。這種發(fā)展趨勢將會創(chuàng)造出一個新的商業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)鏈，對我國社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展起到積極的促進作用，也是我國工業(yè)化和信息化有效融合的重要途徑和有力措施。石油行業(yè)是一個技術密集型的行業(yè)，需要多個專業(yè)、多個學科相互配合協(xié)調(diào)，只有這樣才能獲得全面持久的發(fā)展。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用可以實現(xiàn)石油行業(yè)當中各個學科之間的信息共享和資源整合，為各個專業(yè)內(nèi)容的有效結合創(chuàng)造良好的互動平臺。所以，石油行業(yè)的信息化將成為石油行業(yè)發(fā)展過程中一個不可或缺的組成部分，并且發(fā)揮著舉足輕重的作用。

作為一項新型技術，石油物聯(lián)網(wǎng)將會在油田生產(chǎn)實踐中得到全面普及和不斷深化。物聯(lián)網(wǎng)技術視域下的數(shù)字化油田建設，在地面全面信息化、物資管理信息化、遠程監(jiān)測、油田數(shù)據(jù)采集等領域的應用前景十分廣闊，不僅可以將生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)緊密結合起來，實現(xiàn)跨地區(qū)的協(xié)同工作，還能實現(xiàn)生產(chǎn)技術與油田業(yè)務的有效整合，讓油田生產(chǎn)經(jīng)營管理得到進一步優(yōu)化，有效拓寬油田勘探開發(fā)等業(yè)務。因此，在數(shù)字化油田中，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用前景十分廣闊。

4 結 語

隨著最近幾年信息技術的快速發(fā)展，數(shù)字化油田也獲得了快速發(fā)展。經(jīng)濟信息全球化的加深和石油需求量的增加讓物聯(lián)網(wǎng)技術也有了更加廣闊的應用空間和發(fā)展空間。石油企業(yè)要清楚認識到物聯(lián)網(wǎng)技術的優(yōu)勢并將其有效應用到油田生產(chǎn)實踐中，提升石油企業(yè)對于相關信息快速反應以及快速獲取的能力。除此之外，石油企業(yè)通過應用物聯(lián)網(wǎng)技術，要讓區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)整合和內(nèi)部信息溝通的基本能力得到進一步改善，為石油企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎。

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