OPPC技術用于安塞油田的數字化建設

中國礦業大學資源與地球科學學院

OPPC技術用于安塞油田的數字化建設

王艷中國礦業大學資源與地球科學學院

OPPC是一種新型的特種電力光纜，它是將光纖單元復合整合在相線中，具有通信和相線的雙重功能。2009年，安塞油田王南作業區二十三接轉站采用OPPC技術進行通信，從九注水站（或二十一增壓點）引出“同桿架設”的電力線路，線路電壓等級為10 kV，解決了OPGW和ADSS光纜在低電壓網中難以通信的問題。OPPC技術可應用于安塞油田數字化建設中，能提高油田數字化建設的可靠性和安全性。

油田通信；OPPC；光纖復合架空相線；全介質自承式光纖；地線復合光纜

引言

位于鄂爾多斯盆地中部的安塞油田，是我國最早開發的低滲透油田之一。安塞油田從20世紀80年代開始建產，到2010年10月開發油藏已有18個，其地質儲量約為3.44×108t，累計產油量將達到3 000×104t，開發了“低產、低壓、低滲”的油田模式，被譽為“安塞模式”。

在油田進行數字化建設中，通信是信息管理的傳輸通道，為信息的傳輸起著十分重要的作用。目前，該油田通信的建設方式主要有單獨架空敷設光纜與管道溝埋地敷設光纜兩種[1]，但都存在著建設成本高、安全性差，運行維護管理和施工協調難度大，以及向當地群眾征地困難等缺點。油田通信使用的光纜主要有全介質自承式光纜（ADSS）、光纖復合相線（OPPC）以及地線復合光纜（OPGW）等，應通過現場試驗、現狀分析、工作方式對比，尋求適合該油田發展的通信技術。

1安塞油田通信現狀

安塞油田通信業務流程為：由通信基站通過架空光纜連接至外輸首站或大型聯合站；聯合站采用輸油管道同溝敷設光纜方式連接至輸油站或接轉站（增壓點），再以相同的通信方式連接至聯合站；而井場到接轉站或增壓點采用無線網絡橋技術，其流程如圖1所示。

由于井場區域供電電壓等級為10 kV，其線路與單獨架設線路的方向相同，致使出線走廊線路混亂，平行架設與交叉跨越常常發生，不利于通信和供電線路的日常管理與維護。安塞油田通信主要存在的問題是輸油管線與通信光纜同溝敷設，在檢修時，光纜經常被挖斷，且井場至接轉站或增壓點的無線網絡連接受當地地形的影響，導致信號傳輸誤碼率增加[2]。這些問題嚴重制約了安塞油田的發展以及建設目標的實現，無法達到中石油對長慶油田數字化建設的總體要求。

圖1 安塞油田通信業務流程

2油田通信方式選擇

目前，安塞油田電力線路和通信線路路由方向基本一致，可以將電力線路與通信光纜實行“同桿架設”，解決無線傳輸誤碼率高、光纜易挖斷等問題。現階段實現同桿架設的技術分別有ADSS、OPPC、OPGW三種[3]。其中OPPC是一種新型電力光纜，主要應用于電力通信領域。它是由鋼管光單元（不銹鋼）與鋼線（鋁線）進行絞合，在輸電相線結構中形成的，具有傳輸電能、光通信的雙重功能，能提高低壓電力配網系統自動化傳輸的質量。其示意圖見圖2和圖3。

早在20世紀80年代，西方國家開始對OPPC光纜技術進行研究，但由于當時的光電分離技術不夠成熟，致使OPPC的絕緣接頭盒難以開發。隨著科學技術的不斷發展，到21世紀，成功開發了OPPC接頭盒（復合絕緣子），從而使OPPC在西方國家廣泛應用。OPPC可應用于10、66、220 kV等電壓等級的線路中[4]，目前應用最大的電壓等級是420 kV。三種通信光纜在安塞油田中的應用比較見表1。OPPC技術特點如下：①良好的經濟性，因與不同電壓等級線路同塔架設，不需要占新地和立桿塔，工期短，施工速度快，可節省大量的建設費用；②可靠性高，因與另外兩根導線在截面積、直徑、重量、機械特性和電器特性等方面相似，故無外線路負荷隱患；③防盜性好，OPPC接頭盒上電壓較高，故防盜性較好，與架空光纜、地埋光纜和管道鋪設光纜相比，不易于遭到破壞；④防雷擊性高，OPPC導線屬于良導體材料，具有抗雷擊性強及抗短路性能強的特點，其被雷擊的可能性小；⑤電網信息化管理，OPPC光纜無需另外架設光纜，其他通信線路可解決信息化、調度、通信問題。

地線復合光纜是將光纖單元復合在線路地線內，利用光纖單元作為通信通道，與高壓電線路聯合架設，具有可靠性高、傳輸容量大的特點。而ADSS光纜采用的是絕緣材料，其耐高溫性和絕緣性能較好，具有較高的抗拉強度，可架設在原有桿塔上，是電力系統中較好的光纜[5-6]。三種通信技術分別用于安塞油田中，對比如表1所示。

圖2 OPPC光纜結構示意圖

圖3 OPPC光纜外形結構示意圖

3OPPC技術應用

2009年，安塞油田王南作業區二十三接轉站采用OPPC技術進行通信，從九注水站（或二十一增壓點）引出“同桿架設”的電力線路，采用線路電壓等級為10 kV的OPPC技術，其各站場線路組合如表2所示。

王南作業區周邊井場也采用了OPPC技術，解決了“同桿架設”電力線路的難題，減少對桿路重復建設的損失，同時也降低了工程投資，提高了信息的可靠性和安全性。表3是單獨架設的通信光纜與電力線路和OPPC技術的比較。

表1 三種通信光纜在安塞油田中的應用比較

表2 王南作業區OPPC各個戰場線路組合表

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.8.027