5G在油氣田智慧勘探井場(chǎng)建設(shè)中的應(yīng)用探討

任澤坤*，許勤，張雷，姜姝，楊眉，徐維，王舒遲，錢林華

（1.中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司川慶鉆探地質(zhì)勘探開發(fā)研究院；2.中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司集輸工程技術(shù)研究所）

0 引言

作為油氣田開發(fā)前期的主要工作，油氣田勘探是一套復(fù)雜的工藝技術(shù)流程，是物探、鉆探、測(cè)井、錄井、地質(zhì)評(píng)價(jià)及相關(guān)配套工作技術(shù)的綜合應(yīng)用，是一套大型的、完整的工程機(jī)械作業(yè)組合。其目的是通過(guò)物探及工程鉆探，在地表以下的地層尤其是深層地層發(fā)現(xiàn)潛在油氣藏，為地質(zhì)工程師和油氣田開發(fā)工程師獲取各種地質(zhì)資料和勘探數(shù)據(jù)。國(guó)內(nèi)各大油氣田“十三五”“十四五”都提出了數(shù)字化油田、數(shù)字化井場(chǎng)的概念，并進(jìn)行著各種實(shí)踐應(yīng)用［1］，也取得了一系列建設(shè)成果。

1 基于4G移動(dòng)通信技術(shù)的數(shù)字化井場(chǎng)建設(shè)現(xiàn)狀

相較于前三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，4G具有通信速度快、網(wǎng)絡(luò)頻譜寬、通信方式靈活、支持的終端設(shè)備多、功能強(qiáng)等特點(diǎn)。

自 4G技術(shù)在油氣田勘探行業(yè)應(yīng)用以后，鉆井作業(yè)生產(chǎn)管理軟件、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、錄井?dāng)?shù)據(jù)采集軟件、地質(zhì)綜合應(yīng)用軟件、油料管理系統(tǒng)等一大批信息系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。這些應(yīng)用不斷推動(dòng)油氣田勘探鉆探技術(shù)向著自動(dòng)化方向發(fā)展，鉆探設(shè)備自動(dòng)化、智能化及自動(dòng)控制技術(shù)方面也都獲得新的突破，形成了一整套鉆井計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)。來(lái)自勘探鉆井作業(yè)過(guò)程中的各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)大都可以通過(guò) 4G遠(yuǎn)程傳輸或?qū)崟r(shí)同步至大型服務(wù)器集中存儲(chǔ)以供生產(chǎn)管理人員、工程技術(shù)人員和科研人員隨時(shí)使用。因此 4G在油氣田勘探領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛，并且取得了重要的應(yīng)用成果，如數(shù)字化油氣田、數(shù)字化井場(chǎng)、井場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)等概念的實(shí)施和實(shí)踐。

由于油氣田鉆探是多專業(yè)復(fù)合的大型系統(tǒng)工程，4G本身存在的技術(shù)缺陷，如：穩(wěn)定性差、通信結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容易受到信號(hào)干擾，尤其是在偏遠(yuǎn)山區(qū)更容易受到地理環(huán)境偏僻、通信環(huán)境條件差的影響，通信質(zhì)量會(huì)因?yàn)檎系K、通信距離遠(yuǎn)而大打折扣；無(wú)法突破容量極限，網(wǎng)絡(luò)資源的瀏覽、訪問(wèn)，以及資源上傳、下載速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論值，用戶體驗(yàn)感較差。這些都使數(shù)字化井場(chǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用受到限制。面對(duì)現(xiàn)代大數(shù)據(jù)處理和物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建中暴漲的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的挑戰(zhàn)，4G通信技術(shù)的缺陷更是越來(lái)越明顯，在基于 4G通信技術(shù)的條件下，智慧井場(chǎng)、智慧鉆井、智慧監(jiān)控、無(wú)人值守井場(chǎng)、萬(wàn)物互聯(lián)的油氣田勘探井場(chǎng)離成熟應(yīng)用尚有距離。

2 5G移動(dòng)通信技術(shù)及其技術(shù)優(yōu)勢(shì)

從移動(dòng)通信發(fā)展歷程看，從最初的模擬語(yǔ)音（1G）開始，經(jīng)歷了數(shù)字語(yǔ)音（2G）、移動(dòng)寬帶（3G）到更快、更好的4G LTE再到5G（第五代移動(dòng)通信技術(shù)），移動(dòng)通信從簡(jiǎn)單功能到復(fù)雜功能，從速度慢、質(zhì)量差、應(yīng)用領(lǐng)域小到速度更快、質(zhì)量更好、應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛。5G代表著最新一代移動(dòng)通信技術(shù)，其正式投入商用后，許多行業(yè)對(duì) 5G技術(shù)的應(yīng)用研究也逐漸增多，并希望借力于 5G的技術(shù)優(yōu)勢(shì)促進(jìn)本行業(yè)邁向新的發(fā)展階段。

相較于上一代通信技術(shù)，5G具有更多、更大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其在小區(qū)峰值速率、用戶體驗(yàn)速率等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上存在著質(zhì)的飛躍。其優(yōu)勢(shì)具體體現(xiàn)為：

（1）具有更強(qiáng)大的穩(wěn)定性和更快的數(shù)據(jù)傳輸和訪問(wèn)速率。與4G通信相比，5G將可以承載更多的數(shù)據(jù)流量和吞吐量，具有超高的流量密度和連接密度，小區(qū)峰值速率將達(dá)10～20 Gbit/s，是4G技術(shù)峰值速率的一千倍以上，而用戶體驗(yàn)速率可以達(dá)100～1 000 Mbit/s，是4G技術(shù)的2倍以上，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)從4G的50 ms級(jí)下降到1 ms級(jí)。憑借這些優(yōu)勢(shì)，在5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳、下載活動(dòng)將更加快捷，訪問(wèn)更加高效，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)幾乎可以忽略不計(jì)，基于 5G通信技術(shù)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性將顯著增強(qiáng)。

（2）更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。5G具有增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶通信（eMBB）、超可靠低時(shí)延通信（URLLC）和海量機(jī)器類通信（mMTC）等三大應(yīng)用場(chǎng)景，可應(yīng)用于智慧城市、能源、物聯(lián)網(wǎng)、3D超高清視頻語(yǔ)音、智能家居、云辦公、邊緣計(jì)算、工業(yè)自動(dòng)化、移動(dòng)醫(yī)療、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。在油氣田勘探開發(fā)行業(yè)中，可以借助 5G技術(shù)建設(shè)勘探開發(fā)工程技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)、油氣水井生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)、油品銷售物聯(lián)網(wǎng)、智慧鉆探的應(yīng)用等，大幅度提升油氣田勘探開發(fā)行業(yè)信息化水平。

（3）不受終端容量限制，可覆蓋面積更大。因?yàn)?G時(shí)代，每平方千米網(wǎng)絡(luò)流量密度可達(dá)10 TB，連接密度可達(dá)100萬(wàn)個(gè)，因而具有超強(qiáng)的數(shù)據(jù)吞吐量承載。目前，國(guó)內(nèi)最大井場(chǎng)面積是中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司在劍閣縣部署的雙探3井，占地約7 200 m2?；谝陨蠑?shù)據(jù)可折算出在該井場(chǎng)流量密度可達(dá)到約73.7 GB（0.072 TB），在該井場(chǎng)區(qū)域內(nèi)足夠滿足0.72萬(wàn)個(gè)終端用戶。因此，5G強(qiáng)大的流量密度和數(shù)據(jù)吞吐承載量對(duì)于一個(gè)不足200個(gè)井場(chǎng)終端用戶數(shù)量的井場(chǎng)，所受的流量密度限制完全可以忽略不計(jì)。

（4）更強(qiáng)大的安全性。5G技術(shù)在安全架構(gòu)設(shè)計(jì)上分為接入域安全、網(wǎng)絡(luò)域安全、用戶域安全、安全可視化和配置安全、服務(wù)域安全等六層，具有統(tǒng)一認(rèn)證框架，具有更完善的服務(wù)注冊(cè)、發(fā)現(xiàn)、授權(quán)安全機(jī)制及安全協(xié)議保障服務(wù)安全。相較于 4G技術(shù)的安全架構(gòu)，5G技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)了用戶隱私保護(hù)、用戶數(shù)據(jù)和信息完整性保護(hù)，以及網(wǎng)間漫游安全，具有更強(qiáng)的安全性。

3 5G移動(dòng)通信技術(shù)在油氣田勘探領(lǐng)域的應(yīng)用方向

3.1 基于 5G+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)油氣田勘探井場(chǎng)工程技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的延伸，是信息科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新的成果。在保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的前提下，理論上物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID）和紅外掃描技術(shù)等就可以實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)和互訪，只要連接入網(wǎng)絡(luò)的各物體或人具有合法且唯一的身份信息。反之，可以通過(guò)快速讀寫來(lái)解析互聯(lián)設(shè)備、物體、人的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，如連接物和設(shè)備的身份信息、性質(zhì)、個(gè)體屬性、功能、數(shù)量、存儲(chǔ)地點(diǎn)等各種參數(shù)數(shù)據(jù)，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、物資調(diào)度等工作［2］。

油氣田勘探行業(yè)作業(yè)區(qū)域范圍廣、專業(yè)性強(qiáng)，數(shù)據(jù)量龐大且處理量大、技術(shù)復(fù)雜，4G條件下的帶寬受限，數(shù)據(jù)傳輸和同步存儲(chǔ)容易堵塞，無(wú)法保證數(shù)據(jù)及時(shí)率，給生產(chǎn)運(yùn)行、科學(xué)決策、研究帶來(lái)了一定困難。因此，基于 4G的工程技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)實(shí)踐還停留在概念性或初級(jí)應(yīng)用階段。

但 5G憑借其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，傳輸理論速度將高達(dá)20 Gbit/s，并支持超大容量的用戶接入，支持千倍流量的增長(zhǎng)，可以智能高效利用網(wǎng)絡(luò)資源和增強(qiáng)用戶網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)感。因此，在油氣田勘探行業(yè)借助 5G技術(shù)，基于 4G技術(shù)的油氣田勘探工程技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)在大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸處理速度和應(yīng)用上的難題迎刃而解，使概念性井場(chǎng)“萬(wàn)物互聯(lián)”向真正意義上的“萬(wàn)物互聯(lián)”邁進(jìn)。可以說(shuō) 5G通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，配合傳感器技術(shù)和 RFID應(yīng)用，對(duì)井場(chǎng)現(xiàn)實(shí)存在的物理世界進(jìn)行感知識(shí)別，使“萬(wàn)物互聯(lián)”的油氣田勘探智慧井場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代來(lái)臨。

3.1.1 全面感知

通過(guò)二維碼、紅外掃描、射頻識(shí)別、傳感器技術(shù)等自動(dòng)識(shí)別、感知捕獲測(cè)量技術(shù)可以對(duì)井場(chǎng)存在的物體、設(shè)備、人員進(jìn)行自動(dòng)化識(shí)別、信息采集和獲取。這些內(nèi)容包括鉆井、錄井、地質(zhì)、測(cè)井、鉆井液工程、鉆井作業(yè)配套、物資倉(cāng)儲(chǔ)調(diào)度等一切和油氣田勘探工程有關(guān)的設(shè)備、人員、物資、工程作業(yè)數(shù)據(jù)、媒體信息、視頻語(yǔ)音等，而非僅僅停留在工程作業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和信息層面的采集和集中存儲(chǔ)。

3.1.2 可靠傳輸

依托 5G技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將物體設(shè)備屬性數(shù)據(jù)、人員信息、物資倉(cāng)儲(chǔ)調(diào)度信息、油氣田勘探工程生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)等來(lái)自井場(chǎng)的數(shù)據(jù)信息接入信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高速率、高可靠性采集、傳輸和一體化存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)高速率、高質(zhì)量數(shù)據(jù)訪問(wèn)、共享和交互，可為管理人員、工程技術(shù)人員、科研工作者等提供所需數(shù)據(jù)服務(wù)。

3.1.3 智能處理

利用包括輔助決策、數(shù)據(jù)挖掘、云計(jì)算、5G時(shí)代的邊緣計(jì)算、切片技術(shù)等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)井場(chǎng)采集產(chǎn)生的海量勘探數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備物資數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別、智能調(diào)度、智慧鉆井作業(yè)、井筒工程信息智慧采集、智慧地質(zhì)工程、油氣水層自動(dòng)判別、巖屑自動(dòng)化識(shí)別等，最終達(dá)到井場(chǎng)技術(shù)人員、遠(yuǎn)端工程師對(duì)井場(chǎng)進(jìn)行智能化決策和控制。

3.2 基于 5G+無(wú)人機(jī)技術(shù)建設(shè)井場(chǎng)無(wú)人值守和巡航監(jiān)控系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于軍事、航拍、巡航監(jiān)控、災(zāi)難救援、遙感測(cè)繪等眾多領(lǐng)域。它利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)，或者由車載計(jì)算機(jī)完全或間歇地自主飛行操作，本身并不依靠移動(dòng)通信進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)延時(shí)長(zhǎng)，無(wú)法滿足無(wú)人機(jī)高可靠、低延時(shí)的通訊需求。而5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)了低于1 ms級(jí)的移動(dòng)通信，且具備高速率上傳、下載、雙向數(shù)據(jù)交互和互訪，同時(shí)具有高可靠性、高穩(wěn)定性，為未來(lái)無(wú)人機(jī)技術(shù)在油氣田勘探領(lǐng)域的應(yīng)用提供了網(wǎng)絡(luò)條件。

未來(lái)利用 5G技術(shù)與無(wú)人機(jī)技術(shù)，建設(shè)一套井場(chǎng)無(wú)人值守和巡航監(jiān)控系統(tǒng)，將實(shí)現(xiàn)井場(chǎng)無(wú)人機(jī)值守和巡航，使井場(chǎng)內(nèi)的巡檢部署方便，應(yīng)用靈活，能夠減少人員的投入，避免巡檢人員在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)發(fā)生傷亡事故，并可以杜絕巡檢過(guò)程中的人為失誤。

3.2.1 井場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控

基于5G的增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶通信和GB/s的高速移動(dòng)通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以輕松實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)或工程監(jiān)控系統(tǒng)等的應(yīng)用升級(jí)，在基地端建立起井場(chǎng) 3D或超高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)油氣田勘探無(wú)延時(shí)監(jiān)控信息展示［3］。

3.2.2 井場(chǎng)設(shè)備巡檢

通過(guò) 5G與無(wú)人機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用，井場(chǎng)技術(shù)人員、遠(yuǎn)端工程師可以在不駐井場(chǎng)情況下開展與油氣田勘探井場(chǎng)設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)巡檢、設(shè)備巡查等工作，真正達(dá)到井場(chǎng)“無(wú)人值守”的效果［4］。

3.3 基于5G+建設(shè)“智慧勘探”輔助工程技術(shù)作業(yè)系統(tǒng)

“智慧勘探”是“智慧鉆井”“智慧井筒”和“智慧地質(zhì)”等的綜合應(yīng)用?；?5G高速率、高可靠性、低延時(shí)的地面、地下、井筒的工程數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、地質(zhì)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行采集整理，再結(jié)合邊緣計(jì)算技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等的綜合應(yīng)用，可以將集中收集的各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，充分挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，提供最優(yōu)化、最高效、最安全的無(wú)人鉆探作業(yè)方案，以指導(dǎo)無(wú)人鉆井設(shè)備開展鉆井工程作業(yè)，對(duì)可能存在的鉆井工程事故進(jìn)行分析預(yù)警和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)“智慧鉆井”的應(yīng)用。在地質(zhì)錄井工程上，可以將來(lái)自傳感器、各種監(jiān)控儀、參數(shù)儀等的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合應(yīng)用，自動(dòng)識(shí)別和進(jìn)行地下油氣水層分析判斷，輔助錄井工程師、地質(zhì)工程師進(jìn)行巖性自動(dòng)化分析、發(fā)現(xiàn)潛在油氣層和油氣藏等“智慧地質(zhì)”工程應(yīng)用。通過(guò)井筒數(shù)據(jù)開展油氣井井漏分析和診斷、事故復(fù)雜處理最優(yōu)化決策等“智慧井筒”工程應(yīng)用等。

3.4 基于5G+VR技術(shù)建設(shè)井場(chǎng)超高清計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)

VR技術(shù)即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，囊括計(jì)算機(jī)、電子信息、仿真技術(shù)于一體，其基本實(shí)現(xiàn)方式是計(jì)算機(jī)模擬虛擬環(huán)境從而給人以環(huán)境沉浸感?；?5G海量機(jī)器類通信技術(shù)和 VR技術(shù)，可建設(shè)一套高速、可靠、低延時(shí)的油氣田勘探井場(chǎng)超高清計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)。借助部署于井場(chǎng)鉆井平臺(tái)、鉆井液罐區(qū)、泵區(qū)、配電區(qū)域、值班區(qū)域、錄井地質(zhì)區(qū)域、鉆井液出口區(qū)域以及其他配套工作重點(diǎn)區(qū)域等的不低于 4K高清攝像設(shè)備為近端作業(yè)技術(shù)工程師、輔助決策人員、監(jiān)控人員仿真模擬出360°無(wú)死角、高清的虛擬3D立體井場(chǎng)，使遠(yuǎn)端井場(chǎng)在近端全景虛擬化再現(xiàn)。進(jìn)而將參與油氣田勘探作業(yè)的各種輸入、輸出設(shè)備，結(jié)合使其轉(zhuǎn)化為能夠被油氣田勘探人員感受到的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象可以是現(xiàn)實(shí)井場(chǎng)中真真切切的物體、設(shè)備、人員，還可以是肉眼無(wú)法看到的地面以下的井筒世界，通過(guò)井筒大數(shù)據(jù)分析以三維模型的形式表現(xiàn)出來(lái)。這些都將更方便管理人員、科研人員、工程技術(shù)人員等進(jìn)行遠(yuǎn)程決策輔助和生產(chǎn)技術(shù)支持，提升決策輔助的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。該技術(shù)可以基于低于1 ms級(jí)的實(shí)時(shí)高清視頻圖像分析，通過(guò)各種算法規(guī)則的設(shè)定來(lái)檢測(cè)圖像中的某種不安全行為、設(shè)備不穩(wěn)定工作狀態(tài)，并為遠(yuǎn)、近端技術(shù)發(fā)出產(chǎn)生工程預(yù)警。

4 應(yīng)用前景分析

（1）利用5G通信超高可靠、低時(shí)延通信技術(shù)［5］在未來(lái)的油氣田勘探工程作業(yè)中開展相關(guān)應(yīng)用研究。憑借著 5G的超低時(shí)延、功耗低、高穩(wěn)定性和安全性等優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)大寬帶、低時(shí)延采集傳輸、雙向高速率互訪等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于油氣田井場(chǎng)勘探開發(fā)生產(chǎn)所有傳感器、儀表、分析儀器、監(jiān)控等設(shè)備，可借助數(shù)據(jù)采集、射頻識(shí)別、紅外掃描、遠(yuǎn)程傳輸、三維可視化等技術(shù)的綜合應(yīng)用，獲取全面感知、智能識(shí)別、高速可靠傳輸、數(shù)據(jù)智能處理等應(yīng)用效果，使井場(chǎng)“萬(wàn)物互聯(lián)”的真正物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代來(lái)臨。未來(lái)可以以“單井‘井場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)’”為基本單元，借助 5G高速傳輸將多個(gè)油氣田勘探井場(chǎng)數(shù)據(jù)回傳至公司大數(shù)據(jù)中心，搭建起地區(qū)公司級(jí)的“數(shù)字化勘探物理網(wǎng)平臺(tái)”，在集團(tuán)公司層級(jí)又可以以“數(shù)字化勘探物理網(wǎng)平臺(tái)”為單元構(gòu)建更高層級(jí)的高速“物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)”，為建立高效穩(wěn)定的專家決策支持系統(tǒng)提供技術(shù)保障，促進(jìn)前后端資源的快速協(xié)調(diào)與遠(yuǎn)程支持。

（2）憑借5G技術(shù)低于1 ms的超低延時(shí)和增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶通信技術(shù)［5］，可借助全井場(chǎng)部署安裝的多維度 4K高清設(shè)備、攜帶可移動(dòng)高清攝像頭的無(wú)人機(jī)設(shè)備輔助，開展5G eMBB技術(shù)在油氣田勘探井場(chǎng)的應(yīng)用研究，建設(shè)無(wú)人機(jī)巡航與超高清監(jiān)控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)井場(chǎng)360°、3D超高清、無(wú)任何死角的遠(yuǎn)程監(jiān)控。一方面，井場(chǎng)值班人員可在井場(chǎng)外操控?zé)o人機(jī)設(shè)備進(jìn)行全井巡檢和視頻監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)處理。另一方面，基地遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制中心（RTOC）也可以通過(guò)遠(yuǎn)距離操控?zé)o人機(jī)進(jìn)行井場(chǎng)巡檢，實(shí)現(xiàn)在異地、多井場(chǎng)實(shí)時(shí)同步在線高清視頻展示和監(jiān)控?；?5G的超低延時(shí)優(yōu)勢(shì)，可以達(dá)到與井場(chǎng)生產(chǎn)狀態(tài)實(shí)時(shí)同步的效果，使遠(yuǎn)程工程技術(shù)人員、決策層、專家層能第一時(shí)間掌控井場(chǎng)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)井場(chǎng)問(wèn)題，并有針對(duì)性地開展研究和討論，及時(shí)作出決策和措施指導(dǎo)井場(chǎng)開展相關(guān)工作。

（3）5G通信的海量機(jī)器類通信技術(shù)與 VR虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合，并開展相關(guān)方向的研究和應(yīng)用，建設(shè)超高清計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)油氣田井場(chǎng)VR全景虛擬技術(shù)應(yīng)用的空白。借助于兩項(xiàng)技術(shù)的完美結(jié)合，可以完成井場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的功能應(yīng)用升級(jí)，拉近油氣田勘探井場(chǎng)遠(yuǎn)端與基地監(jiān)控、生產(chǎn)管理及研究近端的距離，實(shí)現(xiàn)逼真的360°、3D立體物理作業(yè)環(huán)境的全景虛擬，真實(shí)再現(xiàn)井場(chǎng)生產(chǎn)場(chǎng)景，更方便遠(yuǎn)程終端工程人員和相關(guān)用戶開展設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控、井場(chǎng)數(shù)據(jù)發(fā)布、動(dòng)態(tài)分析、油氣藏評(píng)價(jià)、應(yīng)急搶險(xiǎn)等工作，減少人員投入，避免不安全事故發(fā)生，大大提升生產(chǎn)輔助決策的效率和準(zhǔn)確性。

（4）基于5G技術(shù)建設(shè)的“智慧勘探”輔助工程技術(shù)作業(yè)系統(tǒng)將地面、地下、井筒工程數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、綜合錄井?dāng)?shù)據(jù)、地質(zhì)分析數(shù)據(jù)等進(jìn)行一體化采集整理，再結(jié)合先進(jìn)的大數(shù)據(jù)挖掘分析，結(jié)合 5G邊緣計(jì)算、切片技術(shù)等功能應(yīng)用，充分挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，從而指導(dǎo)工程技術(shù)人員、生產(chǎn)管理人員以及科研人員開展井筒工程評(píng)價(jià)、隨鉆地質(zhì)精準(zhǔn)導(dǎo)向、地層結(jié)構(gòu)分析、精細(xì)化錄井、隨鉆精細(xì)化油氣水資源研究，為相關(guān)用戶提供最優(yōu)化、最高效、最安全的無(wú)人鉆探作業(yè)方案，以指導(dǎo)鉆井技術(shù)人員、地質(zhì)工程人員開展“智慧鉆井”“智慧地質(zhì)”和“智慧井筒”輔助分析應(yīng)用，達(dá)到準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)潛在油氣層和油氣藏等資源、充分保護(hù)壞油氣層、不遺漏任何一個(gè)油氣資源儲(chǔ)層的目的。還可以及時(shí)監(jiān)控地面以下的鉆探過(guò)程中的工程作業(yè)狀態(tài)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)鉆具脫落、鉆具損壞、井漏、油氣井涌、油氣水侵等井筒工程故障，做出第一時(shí)間預(yù)警，便于工程技術(shù)人員及時(shí)響應(yīng)、及時(shí)應(yīng)對(duì)、及時(shí)采取措施控制，避免鉆探事故，尤其是類似井噴的重大安全事故，確保井場(chǎng)生產(chǎn)人員人身安全。

5 結(jié)束語(yǔ)

5G移動(dòng)通信技術(shù)將給油氣田勘探工程領(lǐng)域的信息化發(fā)展帶來(lái)巨大發(fā)展機(jī)遇，帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的改變，憑借其超低延時(shí)、超高速訪問(wèn)速率、高可靠性和高穩(wěn)定性等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析挖掘技術(shù)等新技術(shù)和新應(yīng)用，未來(lái)井場(chǎng)信息化和數(shù)字化的整體水平將呈現(xiàn)質(zhì)的飛躍。