葉 銘

（新疆油田公司數(shù)據(jù)公司，新疆 克拉瑪依 834000）

0 引言

現(xiàn)階段，伴隨著5G 網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)乃至全世界范圍內(nèi)的全面覆蓋，多樣化的信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為推動(dòng)各領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的價(jià)值鏈獲得了全面的革新，全球油田行業(yè)也迎來(lái)了深刻的變革。近些年，眾多油氣企業(yè)進(jìn)一步加強(qiáng)了5G 技術(shù)方面的投入，從而實(shí)現(xiàn)了從生產(chǎn)到銷售等多環(huán)節(jié)的數(shù)字化實(shí)踐，部分?jǐn)?shù)字油田也已經(jīng)進(jìn)一步升級(jí)成為智慧油田，從而有效推動(dòng)了企業(yè)運(yùn)作效率與品質(zhì)的全方位提升。

1 5G 技術(shù)應(yīng)用背景下油田發(fā)展趨勢(shì)

1.1 智能化

物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的充分結(jié)合，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)全方位的監(jiān)測(cè)解析。如果將相關(guān)數(shù)據(jù)有效運(yùn)用，可為生產(chǎn)動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)與趨勢(shì)預(yù)測(cè)提供指導(dǎo)，進(jìn)一步展現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值，在今后運(yùn)用5G 技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、解析時(shí)，以更好實(shí)現(xiàn)對(duì)油田生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)化監(jiān)管。這也非常有助于探尋油田運(yùn)作中的要點(diǎn)，全面提高油田運(yùn)作的效率，為實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)工藝的品質(zhì)管控提供重要的技術(shù)支持。

1.2 專業(yè)化

在油田開發(fā)階段，因?yàn)榛A(chǔ)理論探究性不足、資料精準(zhǔn)度不高等因素，定性解析始終是開發(fā)工作探究的一個(gè)關(guān)鍵方式，然而定性解析的精準(zhǔn)度與可靠性往往低于定量探究，怎樣將更多的定性解析轉(zhuǎn)變?yōu)槎刻骄筷P(guān)乎油田開發(fā)品質(zhì)的提升。而借助多維度的數(shù)據(jù)解析可有效驗(yàn)證油田管理各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)品質(zhì)，借助數(shù)據(jù)解析可量化所有專業(yè)工作中生產(chǎn)狀態(tài)改變的因素，以更好地實(shí)現(xiàn)油田的優(yōu)化管理。

1.3 數(shù)據(jù)化

在石油開發(fā)階段，倘若所運(yùn)用數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度不足，則勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致開發(fā)工作效率與質(zhì)量大打折扣?，F(xiàn)階段，石油開發(fā)更多的是結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)與以往的技術(shù)結(jié)論，這也是造成石油勘探開發(fā)成本相對(duì)較高的核心因素之一。不過(guò)，伴隨著技術(shù)的全面發(fā)展，數(shù)據(jù)的運(yùn)用體量逐步增加，倘若可以正確且規(guī)范化地運(yùn)用相關(guān)數(shù)據(jù)，將更好地指導(dǎo)科學(xué)決策，全面提升石油開發(fā)水準(zhǔn)。特別是結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)可探尋到數(shù)據(jù)背后所隱藏的重要信息，運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)論來(lái)排除不確定性因素，以進(jìn)一步提升決策的合理性。

1.4 便攜化

在石油行業(yè)中，所有單位之間的生產(chǎn)業(yè)務(wù)存在顯著的差異化問(wèn)題，導(dǎo)致創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)信息化成果共享平臺(tái)的難度相對(duì)較大。倘若平臺(tái)無(wú)法有效地建設(shè)與運(yùn)用，勢(shì)必會(huì)造成各單位之間專業(yè)知識(shí)、運(yùn)作理念、研究成果無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效、深入的交流與共享，從而造成油田探究成果的浪費(fèi)。所有單位要將各個(gè)環(huán)節(jié)的知識(shí)、研究成果快速融合到全新的維度，實(shí)現(xiàn)高效化協(xié)作，真正意義上實(shí)現(xiàn)“1+1 ＞2”的成果共享。

在5G 技術(shù)全面運(yùn)用的背景下，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)可將各環(huán)節(jié)的經(jīng)驗(yàn)、研究成果有機(jī)融合，將生產(chǎn)全過(guò)程的各類型數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到一起，真正意義上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、可視化、智能化的管理。有了此平臺(tái)，普通員工也可以達(dá)到專家水準(zhǔn)的解析水平。

1.5 安全化

安全生產(chǎn)對(duì)于保障油田開采效率有重要的意義，甚至很大程度上決定著油田的發(fā)展。而安全生產(chǎn)幾乎伴隨著油田領(lǐng)域發(fā)展的整個(gè)階段，其研究目標(biāo)從最初的設(shè)備逐步深入系統(tǒng)觀點(diǎn)探究。

2 5G 技術(shù)在數(shù)字油田建設(shè)中的應(yīng)用背景

2.1 數(shù)字油田建設(shè)概況

在進(jìn)行油田建設(shè)的過(guò)程中，運(yùn)用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠有效提升油田建設(shè)的整體效果。數(shù)字油田建設(shè)工作的開展能夠全面覆蓋油田的生產(chǎn)系統(tǒng)和辦公區(qū)域，實(shí)現(xiàn)全面化的信息管理。在這一背景下，5G 技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用能夠進(jìn)一步促進(jìn)數(shù)字油田的智慧化發(fā)展。數(shù)字油田在實(shí)際建設(shè)的過(guò)程中，能夠依托于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)油田的數(shù)據(jù)采集等工作，并結(jié)合當(dāng)前的智能云技術(shù)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)油田的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)升級(jí)。在整個(gè)數(shù)字油田建設(shè)的過(guò)程中，5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)及人工智能技術(shù)等各類先進(jìn)技術(shù)的融合與發(fā)展能夠有效推動(dòng)油田的智能化和數(shù)字化發(fā)展。

2.2 數(shù)字油田建設(shè)背景

一些油田企業(yè)在進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)的過(guò)程中，利用實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和管理，并對(duì)過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，最終在對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)設(shè)備的升級(jí)。事實(shí)上，對(duì)油田企業(yè)來(lái)說(shuō)，科學(xué)開展物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)這一工作能夠有效提升企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)的采集速度，從而能夠?qū)τ吞镞M(jìn)行更為有效的監(jiān)控與管理，進(jìn)一步提升油田的整體工作效率。在這一基礎(chǔ)上，如果能夠融入5G 相關(guān)技術(shù)，將能夠幫助油田企業(yè)對(duì)當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化與升級(jí)，從而可以進(jìn)一步提升油田企業(yè)的數(shù)據(jù)應(yīng)用效率，有利于油田企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。

2.3 5G 技術(shù)應(yīng)用要求

油田在日常建設(shè)的過(guò)程中，往往需要開展各類數(shù)據(jù)收集工作，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。在5G 背景下，油田企業(yè)在實(shí)際建設(shè)的過(guò)程中，還需要在油氣井生產(chǎn)和污染操作等方面應(yīng)用5G 技術(shù)。5G 技術(shù)的融入能夠使上述工作的開展效果有所提升，也能夠進(jìn)一步促進(jìn)油田的全面發(fā)展。

3 5G 技術(shù)在油田中的運(yùn)用

3.1 5G 技術(shù)全面支持油田無(wú)人值守

油田通常分布于人煙稀少的沼澤、盆地等區(qū)域，鑒于其工作開展環(huán)境與性質(zhì)特征，此領(lǐng)域的管控與安全防護(hù)工作仍然存在著諸多問(wèn)題。想要有效解決相關(guān)問(wèn)題，信息化技術(shù)無(wú)疑成為重要的手段。

如今，我國(guó)電信、移動(dòng)等通信公司也在不斷加強(qiáng)與石油企業(yè)的深入合作。例如，諸多油田勘探企業(yè)陸續(xù)創(chuàng)建了5G+無(wú)人值守的智慧油田，真正意義上實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)運(yùn)作監(jiān)控、動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)解析、事件自動(dòng)預(yù)警、事件應(yīng)急處理等多樣化的功能，也實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)型升級(jí)。

3.1.1 有效實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人巡檢

5G 技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)了智能機(jī)器人不斷升級(jí)與深入運(yùn)用。而智能機(jī)器人借助專業(yè)化的視覺(jué)導(dǎo)航，融合多傳感器的信息融合、多維新型感知與處理等多樣化方式，將所收集的數(shù)據(jù)、聲音等進(jìn)行解析，傳輸?shù)綌?shù)控中心，從而讓工作人員可以第一時(shí)間探知站點(diǎn)的具體情況。智能機(jī)器人可自主進(jìn)行信息收集并進(jìn)行有效整合，生成標(biāo)準(zhǔn)化的巡檢報(bào)表。智能機(jī)器人可按時(shí)按點(diǎn)對(duì)站點(diǎn)開展系統(tǒng)化巡檢，全面提升了工作開展效率，同時(shí)其具備的視頻監(jiān)控功能可以對(duì)站點(diǎn)設(shè)施開展規(guī)范化監(jiān)控，倘若探知到異常情況，可進(jìn)行有效預(yù)警。

3.1.2 基于5G 技術(shù)的油田智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)

如今結(jié)合現(xiàn)代化的5G 技術(shù)，智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能更具多樣化。例如，相關(guān)系統(tǒng)可借助圖像處理、模式判定與專業(yè)化的視覺(jué)技術(shù)，在場(chǎng)站工作開展中，憑借5G 信息終端系統(tǒng)優(yōu)異的數(shù)據(jù)解析能力，更為精準(zhǔn)且迅速地探知到故障產(chǎn)生的區(qū)域。智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)可借助人工與大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的融合，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控效率不斷提高與監(jiān)管范圍不斷擴(kuò)大。

基于5G 技術(shù)的智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)方面的運(yùn)用特征。第一，可實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控目標(biāo)的自動(dòng)化檢測(cè)，特別是在檢測(cè)過(guò)程中可以有效過(guò)濾視頻畫面中的無(wú)價(jià)值信息；第二，可對(duì)監(jiān)控的目標(biāo)開展科學(xué)的分類與解析，自動(dòng)判定出多樣化的物體；第三，依據(jù)解析結(jié)果自主判定是否需要進(jìn)行預(yù)警操作。智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用可以讓相關(guān)的管理工作人員第一時(shí)間探知問(wèn)題并進(jìn)行妥善處理，從而有效減少場(chǎng)站中所蘊(yùn)藏的安全隱患。

3.2 5G 技術(shù)有效推動(dòng)石油運(yùn)輸?shù)闹悄芑l(fā)展

石油運(yùn)輸是石油運(yùn)作的重要環(huán)節(jié)。伴隨著如今經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)κ偷男枨罅恳苍陲@著提升，這進(jìn)一步推動(dòng)了石油運(yùn)輸發(fā)展的常規(guī)化。

公路運(yùn)輸是一種非常重要的石油運(yùn)輸模式，因?yàn)槠湎啾绕渌\(yùn)輸方式更具靈活性，所以其無(wú)法被取代。不過(guò)，伴隨著油罐車發(fā)車的密集度顯著提升，石油運(yùn)輸安全也成為油田行業(yè)發(fā)展需要關(guān)注的重點(diǎn)。

3.2.1 基于5G 的車路協(xié)同技術(shù)

2020 年，我國(guó)首條石化運(yùn)輸智慧路在以石油化工為核心產(chǎn)業(yè)的遼寧省盤錦市正式開工，其進(jìn)一步推動(dòng)了石油公路運(yùn)輸?shù)闹悄芑l(fā)展，特別是基于5G 的車路協(xié)同技術(shù)的全面運(yùn)用進(jìn)一步推動(dòng)了石油公路運(yùn)輸?shù)陌踩\(yùn)作。

例如，借助基于5G 的車載單元（On Board Unit，OBU）設(shè)備，可以有效對(duì)運(yùn)輸車輛開展厘米精準(zhǔn)級(jí)別的定位，人工智能（Artificial Intelligence，AI）攝像頭等路側(cè)單元（Road Side Unit，RSU）設(shè)備可以動(dòng)態(tài)化探測(cè)路況、氣象等，然后通過(guò)專業(yè)化的邊緣云計(jì)算，使車輛與行駛路線數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)同化交互，讓駕駛?cè)藛T有效掌握實(shí)時(shí)路況。同時(shí)，讓相關(guān)監(jiān)管部門探測(cè)到車輛所在的具體區(qū)域與行駛狀態(tài)，可預(yù)判并規(guī)避可能會(huì)產(chǎn)生的隱患。

3.2.2 5G 技術(shù)加持的管道運(yùn)輸

石油天然氣管道運(yùn)輸作為我國(guó)新時(shí)期能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵組合環(huán)節(jié)，在推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展方面有著積極的影響。為了進(jìn)一步提升油氣長(zhǎng)輸管道安全防護(hù)的智能化水準(zhǔn)，融合5G 技術(shù)，加強(qiáng)管道運(yùn)輸?shù)闹悄芑芸爻蔀榇隧?xiàng)工作開展的重點(diǎn)所在。

例如，智能化無(wú)人機(jī)全自主油氣長(zhǎng)輸管線巡檢系統(tǒng)可有效運(yùn)用多樣化的巡檢模式，依據(jù)光學(xué)變焦等，對(duì)車輛行駛、施工等多樣化場(chǎng)景進(jìn)行智能判定，借助5G 技術(shù)動(dòng)態(tài)回傳高清影像來(lái)完成規(guī)范化的大數(shù)據(jù)解析，以實(shí)現(xiàn)全程的無(wú)人操控與動(dòng)態(tài)化預(yù)警。

4 5G 技術(shù)應(yīng)用效果

4.1 實(shí)現(xiàn)VR 技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用

利用5G 技術(shù)，能夠使虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）技術(shù)和其他先進(jìn)技術(shù)的使用效果得到一定的提升。當(dāng)前，許多行業(yè)中都已經(jīng)利用機(jī)器人來(lái)開展管線查詢等工作。這一工作實(shí)際上也是油田未來(lái)建設(shè)的一個(gè)主要方向。而VR 技術(shù)的應(yīng)用能夠及時(shí)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行回看，通過(guò)對(duì)相關(guān)操作的完善有效提升油田建設(shè)過(guò)程中的數(shù)字化水平和信息化水平，使油田企業(yè)能夠更為高效地開展建設(shè)活動(dòng)。

4.2 實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級(jí)

在數(shù)字油田建設(shè)的過(guò)程中，5G 技術(shù)的使用能夠?qū)崿F(xiàn)油田傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級(jí)。首先，5G 技術(shù)的使用能夠?qū)τ吞锂?dāng)前的感知技術(shù)進(jìn)行突破。通過(guò)5G 技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)油田的全面監(jiān)控與管理。其次，5G 技術(shù)的運(yùn)用從一定程度上實(shí)現(xiàn)了油田技術(shù)的升級(jí)。實(shí)際上，無(wú)論是從生產(chǎn)的角度還是從管理的角度來(lái)說(shuō)，5G 技術(shù)的使用都能夠?qū)τ吞飪?nèi)部的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控與管理，因此能夠有效提升員工自身的信息化管理意識(shí)。最后，5G技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了油田管理方式的優(yōu)化與升級(jí)。5G 技術(shù)與人工智能技術(shù)的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油田全過(guò)程的動(dòng)態(tài)化監(jiān)控，并且能夠有效提升油田的生產(chǎn)效率，不僅能夠促進(jìn)油田管理模式的升級(jí)，還能夠進(jìn)一步加快油田數(shù)字化發(fā)展步伐。

5 數(shù)字油田建設(shè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

利用5G 技術(shù)來(lái)推動(dòng)數(shù)字油田的建設(shè)主要表現(xiàn)在3 個(gè)方面。第一，各類數(shù)據(jù)之間能夠呈現(xiàn)出一種高度融合的趨勢(shì)。在油田整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，其各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)都能被有效整合到一起，并得到綜合應(yīng)用與分析。第二，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的可視化管理。未來(lái)，借助VR技術(shù)能夠?qū)τ吞锝ㄔO(shè)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)控。第三，云計(jì)算技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用能夠進(jìn)一步提升數(shù)字油田的整體管理水平與服務(wù)水平。

6 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，智慧化油田建設(shè)成為該領(lǐng)域所關(guān)注的重點(diǎn)。而想要實(shí)現(xiàn)智能化油田的深入建設(shè)，技術(shù)因素是非常關(guān)鍵的一點(diǎn)。如今，伴隨著5G 技術(shù)不斷成熟與優(yōu)化，其大寬帶高速率、低時(shí)延高可靠性、廣覆蓋大連接等應(yīng)用特征也進(jìn)一步凸顯出來(lái)，而通過(guò)與專業(yè)化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，勢(shì)必會(huì)推動(dòng)油田領(lǐng)域長(zhǎng)期良性發(fā)展，并為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的全面提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。