“互聯(lián)網(wǎng)+5G”時代智能油氣田建設

張淳奕

（中海油信息科技有限公司天津分公司 天津市 300452）

互聯(lián)網(wǎng)和5G 技術的融合更是為我國工業(yè)建設提供了持續(xù)性的力量支持，表現(xiàn)為通過網(wǎng)網(wǎng)融合能夠在保證企業(yè)快速發(fā)展的同時，削減集團人力、物力和財力支出，降低企業(yè)發(fā)展成本。油氣田本身的資源成本投入較高，將“互聯(lián)網(wǎng)+5G”技術借鑒引入能夠以一種積極有效的方式完成油氣田的開采，并在這個過程中減少對周圍環(huán)境的污染，促進我國海洋石油、天然氣事業(yè)開發(fā)建設。

1 互聯(lián)網(wǎng)思維

互聯(lián)網(wǎng)思維是在整合多個信息基礎上所形成的非平面、立體化且無邊緣范圍限制的網(wǎng)狀結構。從發(fā)展趨勢來看，此乃全新的思維理念，對各個領域的發(fā)展產(chǎn)生了變革影響。不僅如此，互聯(lián)網(wǎng)思維不僅僅局限在互聯(lián)網(wǎng)本身，而且還會被延伸到各個領域，推動人類社會的進步發(fā)展?；ヂ?lián)網(wǎng)思維的特點表現(xiàn)如下：

（1）全球化。在互聯(lián)網(wǎng)思維的影響下縮短了人、物、事三者之間的距離，在網(wǎng)絡通信技術的大力支持下，信息傳播速度加快，一個事件在出現(xiàn)之后很容易被廣泛傳播。

（2）扁平化。在“互聯(lián)網(wǎng)+5G”時代背景下多個形式的源代碼、外包服務、搜索技術等應運而生，這些技術出現(xiàn)的本質和原因正是互聯(lián)網(wǎng)促使企業(yè)和單位組織結構、業(yè)務模式，甚至是行業(yè)風向產(chǎn)生變化。

（3）網(wǎng)絡化。網(wǎng)絡技術的出現(xiàn)和發(fā)展，加速衍生出互聯(lián)網(wǎng)全盤思維。該思維的發(fā)展核心是能夠引導人們利用互聯(lián)網(wǎng)來快速分享/應用信息，打造出全方位、多角度的資源信息共享應用模式。

2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+5G”技術的智慧油/氣田頂層設計

智慧油/氣田既是在傳統(tǒng)油田基礎上優(yōu)化發(fā)展起來的依托先進技術形式的智能化油氣開發(fā)利用模式，這一模式符合當今智能油田建設發(fā)展的思路。在互聯(lián)網(wǎng)技術和5G通信技術的支持下，油氣田開采管理工作開始引入更多先進的技術形式， 實現(xiàn)了基礎信息系統(tǒng)和專業(yè)信息系統(tǒng)的聯(lián)合使用，也從業(yè)務、技術、組織等層面打造出了自動化、信息化、智能化的智慧油氣田。

2.1 自動化

中國海油在石油/天然氣開采過程中，嘗試將自動化技術與“互聯(lián)網(wǎng)+5G”通信技術緊密結合，此乃油/氣田領域應用的一個重要體現(xiàn)，在具體實施應用的過程中能夠實現(xiàn)對石油天然氣生產(chǎn)信息的全面化、科學化處理和傳輸。

2.2 信息化

信息化技術是油氣田開采應用管理的核心，憑借信息化手段的支撐，在油氣資源生產(chǎn)管理工作中實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)信息的實時集成、共享完善和全面應用?；诰W(wǎng)絡技術的智慧油田頂層設計如圖1所示。

圖1：基于網(wǎng)絡技術的智慧油田頂層設計圖

3 “互聯(lián)網(wǎng)+5G”技術在智慧油氣田建設管理中的應用

3.1 “互聯(lián)網(wǎng)+5G”技術在海上油氣田生產(chǎn)管理中的應用

互聯(lián)網(wǎng)與5G在海上油氣開采中的應用突出表現(xiàn)為借助先進的技術形式來對油氣田開采全過程實施必要的監(jiān)督控制，在實踐操作中具體包含對平臺作業(yè)人員的異常行為和對油/氣田生產(chǎn)突發(fā)事件的監(jiān)控。在常規(guī)意義層面上的監(jiān)督管控工作中，每一個油氣開發(fā)環(huán)節(jié)都會設置用來監(jiān)督控制油氣開采情況的傳感器，傳感器會收集和管理各項參數(shù)信息，在綜合整理各方面信息的情況下來為設備的穩(wěn)定運行提供重要支持，借助現(xiàn)有的比對分析技術結果來判斷油/氣井的運行情況，為油/氣田現(xiàn)場作業(yè)開采提供重要參考支持。同時，在油氣田建設的過程中，可以借助網(wǎng)絡遠程會議的方式來指導油氣田現(xiàn)場技術人員和工作人員的工作。從當前發(fā)展實際情況來看，依托網(wǎng)絡技術的油氣田開發(fā)主要是指對每個生產(chǎn)操作環(huán)節(jié)的遠程監(jiān)督控制，通過這種監(jiān)督控制能夠幫助相關人員更好的了解油氣田建設情況，特別是在大型油氣田生產(chǎn)中，借助互聯(lián)網(wǎng)技術會更好的整合利用資源，規(guī)范油氣田建設。

3.2 “互聯(lián)網(wǎng)+5G”技術在地下油氣藏監(jiān)測中的應用

地下油氣藏監(jiān)測在建設的過程中參考以下三個方面的內容：

（1）通過信息技術的監(jiān)測管理來保證油氣資源的存儲量始終在規(guī)范的范圍內，并在油氣資源利用的過程中實現(xiàn)對油氣資源的蘊藏情況的動態(tài)化監(jiān)測。

（2）在石油、天然氣生產(chǎn)管理的過程中還需要立足于發(fā)展實際情況采取積極的措施來對石油、天然氣井的點位進行密切監(jiān)控，如果油氣資源的開采利用不在規(guī)范的標準范圍內會立刻中斷油氣資源的開采利用途徑。因此選取某幾口油井作為油氣蘊藏監(jiān)測的固定觀察點。

（3）油氣藏管理勘查貫穿于整個油氣田開發(fā)利用的全生命周期中，因而在相關監(jiān)測勘測工作中可適當采用“互聯(lián)網(wǎng)+5G”技術協(xié)助工作開展。

基于油氣資源連續(xù)性開采要求，可以借助“互聯(lián)網(wǎng)+5G”技術來完成地下油氣藏監(jiān)測開采。在油氣生產(chǎn)過程中要避免僅選擇某一口油井，應采用多組數(shù)據(jù)求均值的方式，將所需要監(jiān)測參數(shù)信息的關聯(lián)設備投入其中使用并配備井口信號發(fā)射器。在實施操作的時候所有監(jiān)測點的信號都需要通過基層生產(chǎn)的技術小組來收集整理，在信號收集整理之后將這些信息通過無線傳輸技術傳輸?shù)疥懙剡M行分析。

在油氣資源開采利用的過程中相關部門會使用專門的服務器（Data Collector）來收集整理信息，按照規(guī)定的間隔期限來獲得一定階段內油氣倉儲層流體參數(shù)的變化，具體包含地層壓力波動、水驅速度、含水飽和度的變化信息等。通過對油/氣井不同層段的儲層流體參數(shù)的對比分析，分析得出不同層段的流體運動變化規(guī)律，分析氣驅、復合驅、壓裂等措施對儲層流體運動變化的影響。

“互聯(lián)網(wǎng)+5G”技術對油氣田深化管理和縱深發(fā)展有著十分重要的現(xiàn)實意義，具體包含對長關井壓力的測試、水平井鉆井實時情況的跟蹤管理。在未來的研究工作中，為了能夠更好的發(fā)揮出“互聯(lián)網(wǎng)+5G”技術在地下油氣田開采應用中的作用，需要進一步強化對油藏定點實時監(jiān)測工作重要性、實用性的重視，利用現(xiàn)有的油/氣井點來進行測試。

設備、實施是油氣田開采的重要保障，為了能夠提升油氣田資源開采利用成效，在新時期，需要相關人員借助先進的技術形式來開發(fā)和研究出更為完善的設備，持續(xù)性的改進和優(yōu)化油氣開采設備，并在設備使用的過程中使用專門的監(jiān)督控制體系監(jiān)測設備，優(yōu)化數(shù)據(jù)信息傳輸、收集和處理架構部署，進而不斷帶動常規(guī)性油藏參數(shù)的采集和遠程監(jiān)督控制，減少因為室外現(xiàn)場作業(yè)和室內研究分析脫節(jié)所引發(fā)的數(shù)據(jù)誤解現(xiàn)象。

3.3 “互聯(lián)網(wǎng)+5G”技術支持下數(shù)字化井場的建設

在井口的位置上部署單井綜合測控儀、壓力傳感器及溫度傳感器，實現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)的全面收集整理，并在整個系統(tǒng)運行情況下對油/氣井實現(xiàn)遠程開啟和關停控制。在先進技術的支持下還能夠將井場所有的數(shù)據(jù)信息上傳到中心控制室的采集服務器上，在采集服務器（Data Collector）上來實現(xiàn)對單井或多井生產(chǎn)的全過程、全天候遠程管理控制?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+5G”技術支持下數(shù)字化井場在具體建設的過程中需要統(tǒng)籌好設備管理部門和IT管理部門的協(xié)調關系，具體如圖2所示。

圖2：設備管理部門和IT管理部門的協(xié)調關系圖

所打造出來的單井控制柜能夠對油井、氣井、水井建設實施全過程的智能化控制，幫助相關人員更為全面的了解單井生產(chǎn)信息。在每座井場的內部邊緣還需要設置監(jiān)督控制桿，并在桿上安裝紅外一體化攝像機、無線傳輸設備，由此實現(xiàn)對整個作業(yè)區(qū)或油田群的視頻圖像的全方位采集整理，通過視頻服務器（Video Server）來實現(xiàn)對視頻圖像的集中遠程監(jiān)控。

4 結束語

“互聯(lián)網(wǎng)+5G”技術為智慧油氣田的建設生產(chǎn)提供了長久的數(shù)據(jù)信息支持和安全性保障，可解決油氣田建設發(fā)展中的資源發(fā)現(xiàn)、整合建設、油氣生產(chǎn)、快速決策等多方面問題，可實現(xiàn)石油/天然氣的智能化勘探開采，為海洋石油油氣資源的開采、利用和管理工作提供更多創(chuàng)新支持。因此，為了能夠更好的促進智慧油田建設發(fā)展，需要相關人員進一步強化對“互聯(lián)網(wǎng)+5G”技術的應用研究，通過使用各個類型的通信技術、信息技術來更好的推進我國智慧油氣田建設。