物聯網技術驅動數字油田建設思考

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［摘要］物聯網技術已逐漸應用到各個行業，在現代工業、公共服務以及家庭生活等眾多領域得到了滲透性發展，是驅動產業發展、促使傳統產業轉型升級的重要因素。石油企業是一種傳統的能源型企業，在現今的發展中急需進行數字化轉型升級，降低生產成本，建設數字化油田。

［關鍵詞］物聯網技術；數字油田；數據驅動

引言

物聯網是現代信息技術的重要組成部分，是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡。目前，物聯網的發展受到了世界各國的廣泛關注，我國已經將其作為國家戰略性發展的新興產業之一，并將加強物聯網建設作為促進各大油田發展的重要任務。

1數字油田的戰略意義

隨著我國科學技術的不斷發展，數字化技術不斷應用到工業生產中。只有掌握相關數據和技術，才能提升油田生產效率，有效控制生產過程中的成本。石油行業擔負了保障國家重要資源的任務，在新時代經濟快速發展過程中，油田企業想要提升勘探、開采、處理以及消費全價值鏈效益，需要進行數字化油田建設。現階段，數字化油田是時展的必然趨勢。2005年，IBM（InternationalBusinessMachinesCorporation，國際商業機器公司）與挪威的石油公司率先開始了數字化油田建設，通過使用相關技術，感知地下油田的運行情況，促使其能夠實現更加精準、快速地進行油田生產管理，提升油田生產壽命和質量。數字油田系統打破了傳統的油田工作開展方式，實現了油藏開發過程中的辦公自動化運用，能夠節省企業1/3的人力與財力，全方面提升油田管理工作水平，促進油田管理工作順利開展。

2物聯網在數字油田中的應用

2.1支持密集型決策

石油產業是一個資金技術投入密集的產業，可以借助先進的設備與技術，實現設備的有效管理與運行維護，實現精細化管理，提升投資回報率。數字油田建設最重要的內容是數據驅動決策，其中，數據驅動決策建立在數據獲取、數據傳輸、數據分析以及數據決策基礎上。油田生產是一個特殊的工業場景，在實際工作中具有獨特的業務特征。例如，油田的大規模生產，出現了一系列數據，這些數據呈現總量龐大、分散性強、復雜度高的特征。以渤海油田的發展情況為例，該油田的作業面積覆蓋整個渤海灣，油田生產要素覆蓋整個海域。因此，在渤海油田開采過程中，項目單位應充分考慮數據聯動，擴大數據范圍。在高危的環境中開展工作，需要保證數據采集、傳輸等環節的安全，同時還要嚴格按照防爆要求，克服電磁環境的不利影響，積極展開工作。在油田發展中，油井下方的數據信息采集仍然是工作難點，普通的工業化產品在高溫、高壓以及易燃易爆的環境下無法正常使用，且在一些生產環境復雜、動態程度高的生產場景中，對數據要求較高。因此，在數字油田建設中，油田企業必須應用物聯網技術支持密集型決策，不論在數據端、核心端還是決策端，都要保證數據使用達到相應的要求。

2.2收集海量數據

物聯網的主要結構分為“端”“管”和“云”。“端”指數據的使用終端，包括對數據采集的終端與指令使用的終端，并根據出現的數據信息，產生需要執行的數據指令。“管”指數據傳輸通道，能將數據與終端之間的節點、終端節點與控制核心之間交互。“云”可以理解為核心端的部署狀態，在實際運用中，核心端可以脫離“云”獨立存在。但是在使用物聯網時，需要收集海量數據，考慮到數據運行的安全性需求，油田企業應將核心端部署在“云”上，突出數據安全、大數據支持以及敏捷開發等優勢。

2.3存儲并使用數據信息

通過分析智慧油田建設的特殊性以及物聯網架構與物聯網技術的發展趨勢，可以總結出物聯網技術在油田發展中的應用優勢。隨著互聯網技術的快速發展，終端產業也有了相應進步，因此，油田企業應以數字油田生產技術為支撐，并滿足行業發展的相應需求。各國油田行業，包括通用、霍尼韋爾等工業發展巨頭，在研究中不斷加快傳感器產業化發展的步伐，促使壓力及動態壓力傳感器等多種設備能適應各種復雜的環境，通過多場景、多類型以及多格式的數據采集，有效解決實際問題。在數據傳輸方面，5G技術作為引領時代快速發展的高速移動寬帶傳輸，將LORA等作為低功耗、廣覆蓋的連接技術代表，并利用WiFi、NFC等傳統的傳輸方式，不論在移動、固定還是遠距離等場景中，都能及時找到可以現場傳輸的解決方案。隨著大數據、云計算以及人工智能技術等發展，數據處理端實現了對海量數據信息存儲及高強度使用，在智能算法的基礎上，有效促進數字油田發展。通過以上研究可以得出，物聯網的發展為我國的數字化油田建設帶來了非常難得的發展機遇。

3物聯網技術應用在海上石油行業的初步探索

3.1結合海上石油生產特點

在海上石油開采過程中，面臨的開采環境比陸地環境更加嚴峻，海上數字化油田建設存在更多困難。以渤海油田開采為例，在渤海灣的內部分布中，各個油田之間分散，使用的生產設施如吊籠、氣瓶以及集裝箱等生產物資的流動，具有流動性范圍廣、頻率高的特點，導致油田實際開采中出現了難以追蹤資產的問題。將物聯網技術應用到渤海油田的發展中，能夠很好地解決現存問題。

3.2確定實驗方案

海上石油行業應采用寬帶傳輸方式傳輸信息，使用低能耗的覆蓋LORA技術匯聚信息，實現互聯網數據的接力傳輸。首先，充分規劃現有方案，實現物聯網信號在渤海油田的全面覆蓋，保障實際生產時，物資運輸路徑能夠全面覆蓋信號。其次，在運輸生產物資時，海上石油企業應利用物聯網技術，安裝定位終端，提升石油定位的精準度。再次，在數據終端應用定制的防爆防鹽霧設施，測試待機時間需要超過兩年，并經受各種惡劣的環境壓力測試。最后，在核心端中開發定位終端軟件，實現各個終端的遠程管理、配置以及狀態查看，同時收集相關數據，并進行分析，通過可視化的程序實時呈現渤海灣的目標設施地理位置。

3.3物聯網技術在海上油田的應用效果與發展

將物聯網技術應用在油田的數字化建設中，能夠有效提升油田建設的物資管理水平與效率，保障設施使用安全，降低油田生產成本。渤海油田是應用物聯網技術促進數字化油田建設的成功案例，彰顯了物聯網技術應用在數字化油田中的契合度與生命力，有效促進我國數字化油田發展。數字化油田發展與物聯網技術的結合使用，能夠促進渤海油田對石油資源的開發，且在生產過程中能夠節省人力資源，提升生產效率，減少生產成本與能耗支出。油田企業在未來的發展中，數字化油田將朝著更加科學智能的方向發展，實現油田的井場無人化生產，提升油田生產過程中的安全性。除此之外，在油田建設過程中，油田企業還要不斷學習物聯網技術的相關知識，利用物聯網技術驅動數字化油田建設，分享優秀的案例，促進我國油田建設向數字化油田轉型。

4結語

隨著網絡技術、“互聯網+”技術的日趨成熟，物聯網技術得到了廣泛應用。目前，物聯網技術已經逐漸深入到智能交通、智能家居、智能電網等行業，利用物聯網技術，實現數字化油田建設迫在眉睫。但是在數字化油田建設過程中應用物聯網技術，還面臨比較多的挑戰，因此，油田企業需要根據實際情況及時解決出現的問題，不斷促進數字化油田建設。

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作者：劉冠辰 單位：大港油田信息中心