重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于油田的數(shù)字化建設(shè)

劉光金重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建數(shù)字油田其核心就是將計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、自動化技術(shù)、油田開發(fā)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)進(jìn)行整合，形成一套專業(yè)、有效的數(shù)字化管理系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)采集模塊、實(shí)時攝像采集工具將生產(chǎn)信息傳送到監(jiān)控室，管理人員依據(jù)傳輸過來的數(shù)據(jù)可得出油田的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，在出現(xiàn)問題時能夠及時地做出調(diào)整。傳輸系統(tǒng)安裝在抽油機(jī)的抽油桿上，內(nèi)置高精度的傳感器，能夠?qū)崟r地采集相關(guān)的采油機(jī)數(shù)據(jù)并進(jìn)行傳輸。這種信息采集模塊的特點(diǎn)是安裝簡單，后期維護(hù)成本低，數(shù)據(jù)比較可靠。

信息化；數(shù)字油田；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；監(jiān)控；傳輸

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢在于可以依靠高度集成化的環(huán)境以提高生產(chǎn)效率，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化、自動化是其最突出的表現(xiàn)形式，物聯(lián)技術(shù)使管理實(shí)現(xiàn)信息化，提升企業(yè)的管理水平，這種提升直接表現(xiàn)在企業(yè)效益增加及成本的降低上。

1 數(shù)字化油田構(gòu)建方案

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有實(shí)時性和不間斷性，體現(xiàn)在油田的管理過程中就是將開采現(xiàn)場、存儲倉庫、地震區(qū)域等油田相關(guān)的生產(chǎn)現(xiàn)場作為數(shù)據(jù)采集的信息源點(diǎn)，采集的設(shè)備是自動化的先進(jìn)儀器。這些儀器比較專業(yè)，且整個采集過程設(shè)定好就會不間斷地采集，采集到的信息會通過數(shù)據(jù)傳輸線路（如光纖網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)等）傳播到信息管理中心。

對于油田管理工作者來說，這種數(shù)據(jù)分析能夠直接為做出決策提供客觀詳實(shí)且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)，排除了人為因素，使判斷更加客觀。得到數(shù)據(jù)之后需要進(jìn)行數(shù)據(jù)合并分析、計算，結(jié)合地址資料的綜合研究形成分析模型，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對油田運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的實(shí)時分析，診斷出其是否正常，當(dāng)然主要的判斷依據(jù)還是每項(xiàng)指標(biāo)特別是實(shí)時指標(biāo)能夠達(dá)標(biāo)。診斷完成之后數(shù)據(jù)能夠及時地反饋給現(xiàn)場的施工及管理人員，整個過程人只是起到分析數(shù)據(jù)的作用，效率高，速度快，且工作量相對傳統(tǒng)的油田管理有了大幅度的降低。

用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建數(shù)字油田其核心就是將計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、自動化技術(shù)、油田開發(fā)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)進(jìn)行整合，形成一套專業(yè)、有效的數(shù)字化管理系統(tǒng)?，F(xiàn)代的油田管理需要這樣的技術(shù)來確保油田的生產(chǎn)安全和產(chǎn)量，有效地降低人員的工作量和設(shè)備的損耗。

2 物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字油田的應(yīng)用

數(shù)字油田管理區(qū)別于傳統(tǒng)的油田管理，它不再依靠人工，或者說人工在它的運(yùn)轉(zhuǎn)工作系統(tǒng)中已經(jīng)不再是核心，處于核心的是一套完整的信息采集、傳輸、運(yùn)算、統(tǒng)計系統(tǒng)，油田的相關(guān)信息會被收集起來，信息被采集歸納并分析，產(chǎn)生數(shù)據(jù)結(jié)果，對油田的整體運(yùn)轉(zhuǎn)情況作出指導(dǎo)。

（1）油井生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的油井生產(chǎn)過程中，必須有一定數(shù)量的工作人員駐守在油田，因?yàn)橹挥羞@樣才能夠保證油田的正常運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)代油田管理的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在很大程度上改變了這一狀況，在油田遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中油田相關(guān)數(shù)據(jù)可以實(shí)時地傳輸?shù)接吞锕芾碇锌厥?，由于有專業(yè)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，油田正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的所有數(shù)據(jù)源都能夠?qū)崟r地陳列在中控室，管理人員能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)問題能夠及時地做出調(diào)整，效率比原來提升很多倍。更重要的是這種實(shí)時監(jiān)控除非在出現(xiàn)重大事故造成數(shù)據(jù)傳輸不暢之外不再需要人員到現(xiàn)場進(jìn)行維護(hù)，工作效率和成本都得到優(yōu)化。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字油田管理越來越便捷化，工人的工作環(huán)境也有了很大的改觀，也正是基于這些優(yōu)點(diǎn)，油田生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。其工作原理是通過數(shù)據(jù)采集模塊，實(shí)時攝像采集工具將生產(chǎn)信息傳送到監(jiān)控室，管理人員依據(jù)傳輸過來的數(shù)據(jù)可得出油田的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，在出現(xiàn)問題時能夠及時地做出調(diào)整。

（2）油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集傳輸系統(tǒng)。傳輸系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的首要條件，傳輸系統(tǒng)的主要設(shè)備是一臺一體化示功儀。這是一套高精度的功圖采集單元，它安裝在抽油機(jī)的抽油桿上，內(nèi)置高精度的傳感器，能夠?qū)崟r地采集相關(guān)的采油井?dāng)?shù)據(jù)并進(jìn)行傳輸。這種信息采集模塊的特點(diǎn)是安裝簡單，后期維護(hù)成本低，最重要的是投入的成本也很低，是在油田中應(yīng)用最多的一種傳輸設(shè)備。圖1為生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

圖1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集傳輸系統(tǒng)

（3）油井生產(chǎn)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。遠(yuǎn)程控制的優(yōu)勢在于實(shí)時性和降低成本等方面，對于抽油機(jī)井、電泵井等油田重要設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制可實(shí)現(xiàn)各部門的協(xié)同工作，也正是這一點(diǎn)使得工人的工作環(huán)境有了很大程度上的改善。

3 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)下的油田管理是科技進(jìn)步的必然要求，尤其是在我國這種幅員遼闊石油資源豐富的國家，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還有很大的發(fā)展空間。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)屬于一次投資終身受益的技術(shù)，一般來說只要物聯(lián)網(wǎng)建成后期只需要不斷改進(jìn)就可以了，對現(xiàn)代油田的管理意義巨大。

（欄目主持 關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.048