油田數(shù)字化建設(shè)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作用研究

張小軍

摘要：油田的數(shù)字化建設(shè)是石油企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)途徑，人們對(duì)石油產(chǎn)品的需求和信息技術(shù)的發(fā)展也讓物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)擁有了更加廣闊的應(yīng)用前景。石油企業(yè)應(yīng)該明確地認(rèn)識(shí)到油田數(shù)字化建設(shè)的重要意義和建設(shè)過程中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地提升石油企業(yè)獲取相關(guān)的信息的能力，提升企業(yè)的管理效率。

關(guān)鍵詞：油田數(shù)字化;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);措施

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，就是依據(jù)約定的信息技術(shù)協(xié)議，借助先進(jìn)的全球定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別技術(shù)和紅外感應(yīng)系統(tǒng)以及激光掃描器等通信設(shè)備，將實(shí)際物體與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)有效地連接起來，通過他們之間的信息交換和通信等行為，從而可以達(dá)到物體的準(zhǔn)確定位和智能識(shí)別，以達(dá)到對(duì)現(xiàn)實(shí)物體的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行跟蹤和監(jiān)管的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一個(gè)體系，主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三部分組成。感知層屬于整個(gè)體系的最底部。感知層的主要功能是通過感知和識(shí)別周圍物體，收集相關(guān)的環(huán)境信息。網(wǎng)絡(luò)層是整個(gè)體系的中間層，網(wǎng)絡(luò)層為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)體系提供無處不在的基礎(chǔ)服務(wù)通道，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)體系的互聯(lián)互通。應(yīng)用層位于整個(gè)技術(shù)體系的最上層，應(yīng)用層的主要作用是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與所用的行業(yè)或?qū)I(yè)技術(shù)結(jié)合起來，最終形成智能化應(yīng)用的解決方案。應(yīng)用層是實(shí)現(xiàn)信息共享和保障信息安全的關(guān)鍵所在。

2油田數(shù)字化建設(shè)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用

2.1對(duì)相關(guān)信息的數(shù)據(jù)采集

在相關(guān)的過程中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)—企業(yè)采購油田信息監(jiān)測(cè)專用的傳感器，安裝在各個(gè)信息采集點(diǎn)，將其與終端通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，自動(dòng)地采集油田相關(guān)數(shù)據(jù)。與油田有關(guān)的生產(chǎn)活動(dòng)是一個(gè)異常復(fù)雜、專業(yè)的過程，油田的工作活動(dòng)實(shí)踐性強(qiáng)、綜合性高，在生產(chǎn)過程中涉及了多個(gè)專業(yè)和學(xué)科，這使得信息的采集難度大大增加。在傳統(tǒng)的與油田有關(guān)的生產(chǎn)活動(dòng)中，油田企業(yè)只能通過人工的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而人工的方式需要消耗大量的人力、物力，而且采集數(shù)據(jù)信息時(shí)容易出現(xiàn)差錯(cuò)，會(huì)耽誤相關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行，甚至對(duì)企業(yè)的長遠(yuǎn)經(jīng)營發(fā)展造成阻滯，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用則可以從根本上避免這種情況的出現(xiàn)。在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用中，可以進(jìn)行站庫信息的采集和單井?dāng)?shù)據(jù)的采集工作，進(jìn)而對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。油田的數(shù)字化建設(shè)中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用，是將實(shí)際的油田生產(chǎn)相關(guān)活動(dòng)的需求作為基礎(chǔ)，對(duì)油井的處理過程、油氣的生產(chǎn)過程、油井的各項(xiàng)數(shù)據(jù)、水井的數(shù)據(jù)和氣井的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并在采集過程中對(duì)一些關(guān)鍵性的過程進(jìn)行連續(xù)的控制，盡最大可能地滿足石油企業(yè)在從事相關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)對(duì)生產(chǎn)安全和油氣處理等數(shù)據(jù)的需求。

2.2對(duì)相關(guān)信息的數(shù)據(jù)傳輸

在傳統(tǒng)的油田生產(chǎn)活動(dòng)中，由于其涉及的專業(yè)多且跨學(xué)科領(lǐng)域，復(fù)雜程度大，在對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸過程中受限于時(shí)間、空間、學(xué)科、專業(yè)等的制約，容易出現(xiàn)信息不對(duì)應(yīng)的情況，特別是在不同地區(qū)的生產(chǎn)合作中，容易出現(xiàn)信息延遲等情況，不利于生產(chǎn)的高效進(jìn)行。使用融合了硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效地解決這些情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的共享。通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效地優(yōu)化數(shù)字傳輸過程。在油田企業(yè)的生產(chǎn)中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以通過使用專用網(wǎng)絡(luò)或者公用網(wǎng)絡(luò)，將采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)街付ǖ慕K端設(shè)備上，通過檢測(cè)數(shù)據(jù)的變化實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)中的安全狀況，使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸還可以保證數(shù)據(jù)的有效傳輸。在一些沒有覆蓋互聯(lián)網(wǎng)的地區(qū)，人們也可以通過使用手持的終端設(shè)備，收集想要的生產(chǎn)活動(dòng)數(shù)據(jù)，全面地了解企業(yè)的生產(chǎn)狀況和管理狀況。

2.3在井站相關(guān)配套支持系統(tǒng)中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

在數(shù)字化油田的建設(shè)工作中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)首先可以通過油田建設(shè)中井站的相關(guān)配套支持系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。通常情況下，在進(jìn)行油田的數(shù)字化建設(shè)中與井站有關(guān)聯(lián)的配套支持系統(tǒng)主要包括了單口油水井、原油處理站等多個(gè)技術(shù)支持系統(tǒng)。其中主要涉及到的技術(shù)裝置有在建設(shè)過程中比較常見的電力發(fā)生裝置以及利用清潔能源實(shí)現(xiàn)發(fā)電的發(fā)電裝置等等其他相關(guān)聯(lián)的配套技術(shù)支持裝置。在油田抽油機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程以及注水泵進(jìn)行注水的工作過程中，所需的電力主要依靠工業(yè)電網(wǎng)來進(jìn)行輸送[2]。而在氣井的實(shí)際生產(chǎn)過程中，因?yàn)椴恍枰^多的電力，因此其電力來源主要依靠清潔能源發(fā)電裝置利用風(fēng)能等各種清潔能源進(jìn)行發(fā)電、供電，與此同時(shí)還配備有一些可以提供輔助的供電裝置，保證整個(gè)井站的技術(shù)支持系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一整天不斷電的生產(chǎn)，進(jìn)而能夠有效地保障在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的支撐下，油田在實(shí)際生產(chǎn)過程中所有設(shè)備如負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)脑O(shè)備、進(jìn)行部分生產(chǎn)過程自動(dòng)操作的控制設(shè)備等的快速有效的運(yùn)行。

2.4在油水井自動(dòng)控制系統(tǒng)中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

在油水井的自動(dòng)控制系統(tǒng)中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也是在數(shù)字化油田建設(shè)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的一個(gè)有效方法。在開展油田的相關(guān)數(shù)字化生產(chǎn)建設(shè)工作的過程中，可以通過借助油水井的自動(dòng)控制系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)以及注水泵等生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制。在此過程中，所涉及到的工作內(nèi)容有注水泵在生產(chǎn)過程中的緊急關(guān)?？刂啤⒄b增壓裝置的操控、全自動(dòng)捕捉球裝置的控制以及磕頭式抽油機(jī)的緊急關(guān)停和啟動(dòng)控制等等。在油水井的自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以有效地將生產(chǎn)過程中的各個(gè)區(qū)塊、油站以及井場(chǎng)的相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集起來，同時(shí)對(duì)所收集到的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)檢測(cè)和分析，隨后再以數(shù)據(jù)的分析結(jié)果以及油田開發(fā)建設(shè)中的整體生產(chǎn)管理要求為依據(jù)，對(duì)油水井采取遠(yuǎn)程操控的操作措施，使得注水泵能夠順利實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)停，對(duì)注水量以及注水的時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)的操控。

2.5在自動(dòng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

作為油田數(shù)字化建設(shè)的關(guān)鍵部分，自動(dòng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用能夠更加高效地進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)管理工作，協(xié)調(diào)好生產(chǎn)過程中不同流程之間的工作。與此同時(shí)，借助物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)，自動(dòng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠更好地分析油水井的采油示功工圖并采集管理好井站的相關(guān)視頻資料，更好地完成油田生產(chǎn)狀況、油水井相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)等的自動(dòng)管理工作。

結(jié)束語

在數(shù)字化油田以及未來智慧油田建設(shè)的過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用是一種最有效的手段，這就需要在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字油田的過程中，將視頻監(jiān)控系統(tǒng)、無線傳感技術(shù)和智能處理技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，突出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用，結(jié)合數(shù)字化油田管理的實(shí)際，達(dá)到油田企業(yè)智能化和現(xiàn)代化管理的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙強(qiáng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在油氣田生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J].石油化工應(yīng)用，2016，35（1）：84-85.

[2]李琬瑩。淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在油田中的應(yīng)用[J].中國管理信息化，2016，19（1）：66-67.

中國石油長慶油田分公司第十二采油廠，甘肅，慶陽，745000