師 玉，劉鵬瑾，陳宇欽，劉小鵬

（中國石油天然氣總公司長慶油田分公司第三采油廠紅井子作業(yè)區(qū)，寧夏銀川 750000）

1 油田數(shù)字化建設(shè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用狀況

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是將傳感器硬件技術(shù)和相關(guān)的軟件技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，聚合了軟、硬件的相關(guān)優(yōu)勢(shì)，使得物體可以和網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來的一種技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上的深入智能化發(fā)展，使得物體與物體之間，人與物體之間可以進(jìn)行有效的交流，每一個(gè)物體都可以看作是一個(gè)信息終端，不同的信息終端之間進(jìn)行組合，形成一個(gè)滿足特定要求的、完整的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

油田數(shù)字化就是在與油田有關(guān)的生產(chǎn)活動(dòng)中使用數(shù)字化的技術(shù)，讓油田生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和數(shù)字化。在實(shí)踐過程中把油田作為研究對(duì)象，其生產(chǎn)流程和工藝步驟作為分析對(duì)象，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將油田開發(fā)時(shí)的地質(zhì)勘探、油井的開發(fā)和對(duì)油田的生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行管理等各個(gè)方面系統(tǒng)地整合起來，建立完善的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)。

將油田的數(shù)字化建設(shè)和油田企業(yè)中不同類別的工作內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的相關(guān)信息通過應(yīng)用相應(yīng)的軟件系統(tǒng)分門別類地整合起來，方便進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。例如，通過應(yīng)用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立的PES（工程系統(tǒng)性能）系統(tǒng)，對(duì)油田的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并可以遠(yuǎn)程智能監(jiān)控，既減少了人力的消耗又可以提高生產(chǎn)效率，強(qiáng)有力地保障了油田的數(shù)字化建設(shè)。

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

物聯(lián)網(wǎng)按照其層次結(jié)構(gòu)可以劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層是通過對(duì)各種信息傳感器的使用，將其嵌入各種設(shè)備當(dāng)中進(jìn)行信息的監(jiān)測(cè)，是物聯(lián)網(wǎng)的核心。在油田的數(shù)字化建設(shè)中將采集數(shù)據(jù)信息的各種傳感器設(shè)備安裝在油田生產(chǎn)中的不同應(yīng)用場(chǎng)景，記錄生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)層，將傳感器采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_(tái)進(jìn)行處理。應(yīng)用層是對(duì)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_(tái)終端的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。在油田數(shù)字化建設(shè)中，通過商業(yè)網(wǎng)絡(luò)或者專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)終端上的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（主要是井下開采作業(yè)數(shù)據(jù)和井上作業(yè)數(shù)據(jù)），進(jìn)行存儲(chǔ)并通過科學(xué)的數(shù)據(jù)分析模型，結(jié)合智能識(shí)別、云計(jì)算等技術(shù)手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，進(jìn)而做出綜合的決策，在將決策信息反饋到油田的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中。

2.1 對(duì)相關(guān)信息的數(shù)據(jù)采集

在油田的數(shù)字化建設(shè)中，油田企業(yè)需要搜集油田生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)并將其整合起來進(jìn)行后續(xù)的有效處理。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 對(duì)相關(guān)活動(dòng)進(jìn)行管理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也可以應(yīng)用于對(duì)油田企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)管理中，在油田的生產(chǎn)活動(dòng)中應(yīng)用物理網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化其數(shù)字化建設(shè)的同時(shí)對(duì)其生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行管理上的優(yōu)化。使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，石油企業(yè)在事務(wù)管理上按照企業(yè)發(fā)展要求和生產(chǎn)管理?xiàng)l例對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，從而及時(shí)地了解油井和水井的工作環(huán)境動(dòng)態(tài)變化并對(duì)其進(jìn)行切實(shí)有效的監(jiān)控管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還能實(shí)現(xiàn)不同崗位工作人員工作的協(xié)同進(jìn)行。在傳統(tǒng)的油田生產(chǎn)活動(dòng)中，進(jìn)行井下作業(yè)和井上作業(yè)的工作人員無法及時(shí)地進(jìn)行信息交流，井上的工作人員不能了解井下工作的實(shí)時(shí)情況，進(jìn)而不能制定具有指向性和針對(duì)性的工作實(shí)施計(jì)劃，在井底工作的人也不能快速準(zhǔn)確地了解到之間的工作任務(wù)，對(duì)石油的開采作業(yè)效率造成影響。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以很好地解決井上、井下工作溝通不及時(shí)的問題，將它們聯(lián)系起來共同構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系，憑借這個(gè)體系，井下的工作人員可以及時(shí)、準(zhǔn)確地了解到自己的工作任務(wù)要求，而井上的工作人員也可以實(shí)時(shí)了解到井下的工作進(jìn)度從而制定新的工作計(jì)劃和與之對(duì)應(yīng)的工作方案，通過兩者之間的相互配合，既可以節(jié)省工作時(shí)間和對(duì)人力、物力的消耗，也可以減輕工作人員的工作強(qiáng)度并提高其工作效率，進(jìn)而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平。

3 油田數(shù)字化建設(shè)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用前景及展望

在國家的科技發(fā)展戰(zhàn)略中，物聯(lián)網(wǎng)同互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)融合是一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)，也是未來工業(yè)生產(chǎn)中必然會(huì)進(jìn)行的方向。它們的應(yīng)用推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也促進(jìn)了科技的改革創(chuàng)新，并且創(chuàng)造出新的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)發(fā)展模式和產(chǎn)業(yè)鏈，是國家的工業(yè)化和信息化發(fā)展過程中的一條有效途徑。石油行業(yè)的發(fā)展關(guān)系著人們經(jīng)濟(jì)生活的方方面面，但由于其對(duì)專業(yè)性技術(shù)的要求高并且涉及多個(gè)行業(yè)和不同的學(xué)科領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用讓油田的數(shù)字化建設(shè)過程中實(shí)現(xiàn)了各個(gè)專業(yè)和學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)融合和信息資源的共享。油田的數(shù)字化建設(shè)對(duì)油田各項(xiàng)活動(dòng)的開展具有很重要的作用。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一種新型的技術(shù)，在油田的數(shù)字化建設(shè)活動(dòng)中不斷普及和深化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在油田數(shù)字化建設(shè)有關(guān)活動(dòng)，如對(duì)油田信息的實(shí)時(shí)采集、對(duì)井上及井下作業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)石油企業(yè)的事物管理等方面的應(yīng)用潛力非常巨大，可以進(jìn)行跨區(qū)域的信息交流和將各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊密地聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的創(chuàng)新應(yīng)用，節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本，加強(qiáng)了石油企業(yè)的事物管理能力，有效拓展了石油業(yè)務(wù)的開展途徑。在油田的數(shù)字化建設(shè)中，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)具有很好的應(yīng)用前景。

4 結(jié)束語

隨著科技的進(jìn)步，社會(huì)進(jìn)入信息化時(shí)代，企業(yè)要想在新的市場(chǎng)環(huán)境中占據(jù)一定的市場(chǎng)，必須要積極推進(jìn)技術(shù)的改革創(chuàng)新。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，為企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供助力。