5G與智慧油田的應(yīng)用

謝小玲

摘要：當(dāng)今時(shí)代，能源越來越被各國所重視，尤其是石油資源，石油的開采和合理使用與人們的生活息息相關(guān)。近年來，隨著傳統(tǒng)石油工業(yè)的問題不斷突出，例如，石油品質(zhì)降低、大量油田開采進(jìn)入特高含水期，石油開采越來越向地底深處發(fā)展，開采難度越來越大，許多的設(shè)備老化嚴(yán)重，已經(jīng)進(jìn)入了經(jīng)常需要維修更換，長輸管道腐蝕、堵塞等問題，使得我國石油工業(yè)在新的形勢下面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的石油領(lǐng)域必須尋找其他技術(shù)來彌補(bǔ)自身的不足，在此情況下，結(jié)合了自動(dòng)化與信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)+AI的智慧油田越來越被大家認(rèn)同并采用，隨著5G時(shí)代的來臨，將5G與智慧油田結(jié)合，更能夠發(fā)揮出油田的可利用價(jià)值，解決新形勢下的石油問題。

關(guān)鍵詞：5G;智慧油田;應(yīng)用

引言：5G與智慧油田的結(jié)合，是將自動(dòng)化控制，信息的收集、傳輸與處理技術(shù)，遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制，無線信息傳輸、大數(shù)據(jù)傳輸與處理等技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)油田開采智能化，提高油田開采效率，降本增值，提高人員作業(yè)安全。

一、遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)

由于石油開采的流動(dòng)性大，而且許多的油田是遠(yuǎn)離監(jiān)控中心的，因此，必須實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，才能更好的指導(dǎo)實(shí)際現(xiàn)場工作。油田開采過程中，也會(huì)遇到許多安全問題，例如淺層氣井噴、地面沉陷等，遠(yuǎn)程監(jiān)控能夠減少現(xiàn)場操作人員，很好的保證人員的安全。遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)備組成包含服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)控軟件等，其通信技術(shù)包含了5G、GPRS等。

1.對作業(yè)人員的遠(yuǎn)程監(jiān)控

石油地質(zhì)勘探、石油開采工程建設(shè)、石油設(shè)備的運(yùn)營與維護(hù)等，都離不開實(shí)際操作人員，智慧油田，可以將各個(gè)操作人員有機(jī)結(jié)合在一起，形成關(guān)系網(wǎng)。在這個(gè)網(wǎng)中，中心是監(jiān)控平臺(tái)，中心的人員有工程師、管理者、后勤保障，安全技術(shù)支持等，對于操作人員的實(shí)際工作實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，可以正確指導(dǎo)實(shí)際工作，對于操作人員遇到的困難與難以解決問題，工程師可以通過中心平臺(tái)根據(jù)問題情況及時(shí)的找到合理的處理方法，并告知操作人員。對于石油開采過程中發(fā)生的意外事故，或者人員搜救等，通過遠(yuǎn)程平臺(tái)可以第一時(shí)間知道具體情況，指導(dǎo)現(xiàn)場人員進(jìn)行正確的搶救措施或者為人員搜救提供方便^[1]。

2.對于采油設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控

采油設(shè)備一般是遠(yuǎn)離人員的，這主要是由于采油設(shè)備具有一定的危險(xiǎn)性，而且采油設(shè)備要根據(jù)石油位置而設(shè)置。對于采油設(shè)備，通過安裝監(jiān)控系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測采油設(shè)備運(yùn)行情況和井口生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對于出現(xiàn)的設(shè)備故障及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并向監(jiān)控人員報(bào)警，監(jiān)控人員根據(jù)情況，選擇對采購設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟動(dòng)和停止，并向工程人員報(bào)告，工程師根據(jù)傳輸過來的數(shù)據(jù)，確定故障原因，及時(shí)制定相關(guān)措施進(jìn)行設(shè)備的維修，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.油田長停井遠(yuǎn)程監(jiān)控

我國油田經(jīng)過多年地開采，許多油井已經(jīng)無法出油，或者由于技術(shù)達(dá)不到要求，油井只能處于暫時(shí)停運(yùn)狀態(tài)。對于這部分長停井，由于地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，為避免長停井壓力變化帶來的危害，并且減少人工巡井的勞動(dòng)強(qiáng)度，通過對長停井實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，并將采集到的井口壓力數(shù)據(jù)通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)了長停井的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，為地質(zhì)部門長期跟蹤井狀態(tài)，及時(shí)排除安全隱患提供了數(shù)據(jù)支持。對于部分長停井可能由于地質(zhì)運(yùn)動(dòng)或者人為活動(dòng)，而使得這些井又具有了開采價(jià)值，因此，也需要對長停井的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)利于開采的數(shù)據(jù)，以供再次開發(fā)^[2]。

4.防噴器遠(yuǎn)程監(jiān)控

在石油鉆井或者修井的過程中，若出現(xiàn)井涌、井噴現(xiàn)象，很多情況下，會(huì)由于撤退的不及時(shí)，或者不能快速的關(guān)閉防噴器，而使得出現(xiàn)人員傷害、設(shè)備損傷和經(jīng)濟(jì)損失。應(yīng)用防噴器控制裝置，并對其實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測。對于出現(xiàn)的液位、壓力數(shù)據(jù)和手柄狀態(tài)異常，應(yīng)及時(shí)排查處理。對于壓力數(shù)據(jù)超過安全值，監(jiān)測人員必須緊急打開防噴器，防止井噴和井涌，并及時(shí)通知人員緊急撤離，待到數(shù)據(jù)顯示安全后，再安排人員查看和檢修。

二、數(shù)據(jù)收集與處理系統(tǒng)

許多數(shù)據(jù)會(huì)對石油的開采、運(yùn)輸、加工的過程產(chǎn)生影響。而石油的壽命周期也會(huì)產(chǎn)生很多的數(shù)據(jù)，地質(zhì)數(shù)據(jù)影響著石油的開采，路網(wǎng)、交通和地形數(shù)據(jù)影響著石油的運(yùn)輸，石油的成分和含量數(shù)據(jù)影響著石油的加工，等等。這些數(shù)據(jù)對于指導(dǎo)其他油田的開發(fā)，改進(jìn)石油開采設(shè)備，改善石油運(yùn)輸工藝，研發(fā)新的對油田開采有利的設(shè)備等，都具有很重要的作用。通過建立大數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，能夠很好的實(shí)現(xiàn)這個(gè)數(shù)據(jù)的歸集和整理，為石油領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)，而通過智能數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，調(diào)取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，從而對某些專業(yè)過程優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。將石油現(xiàn)場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)與實(shí)際設(shè)備運(yùn)行情況、維修和檢查相結(jié)合，有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)備維修和檢查和改進(jìn)設(shè)備^[3]。

三、信息傳輸系統(tǒng)

通過5G無線網(wǎng)絡(luò)，建立信息傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)視頻等大數(shù)據(jù)準(zhǔn)確而快速的傳輸，及時(shí)的將數(shù)據(jù)和信息反饋到相關(guān)的部門。對于精準(zhǔn)和詳細(xì)的數(shù)據(jù)，工程師或者科研工作者等，往往能夠據(jù)此很快的找到關(guān)鍵信息，或者快速的找出解決問題的辦法，從而爭取了很多的時(shí)間，提高了工作效率，減少了經(jīng)濟(jì)損失，降低了物質(zhì)損害。對于大數(shù)據(jù)的合理利用，科研人員能夠研發(fā)新的設(shè)備、研究新的技術(shù)、開發(fā)新的材料，從而為石油領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)。

四、結(jié)語

將5G與智慧油田相結(jié)合，利用大數(shù)據(jù)+AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了石油領(lǐng)域數(shù)據(jù)的快速傳輸和智能處理，實(shí)現(xiàn)我國石油數(shù)據(jù)的共享，有利于指導(dǎo)現(xiàn)今的實(shí)際問題和今后的油田發(fā)展，拓寬石油領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)石油設(shè)備和技術(shù)的創(chuàng)新和創(chuàng)造，實(shí)現(xiàn)石油產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，減少了我國石油開發(fā)與國外石油開發(fā)的差距，也為世界石油開發(fā)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊勇.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧油田發(fā)展中的應(yīng)用分析[J].信息系統(tǒng)工程，2019（07）：34.

[2]王斌.智慧油田將是未來世界石油行業(yè)發(fā)展方向[J].中國石油企業(yè)，2018（08）：63.

[3]于振山，孫茜，張躍.大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧油田建設(shè)中的應(yīng)用[J].中國管理信息化，2016，19（18）：54-55.