勝利油田：生產物聯網的“新勝利”之路

楊光

50多年前，山東省東營市東營村附近打出了第一口工業油流井——華八井，日產油8.1噸，勝利油田被發現；十幾年后，在東營勝利村鉆探的坨11井發現85米的巨厚油層，全國第一口千噸井誕生。勝利油田由此得名。

經過50多年的勘探和開采，勝利油田逐步走上了建設數字油田、智能油田的道路，希望運用信息化提高企業核心業務能力、經營管理能力，提升企業效率和效益。

2015年，銳捷網絡以第一名成績中標中石化油田生產物聯網無線網橋項目，服務于勝利油田四化建設。兩年來銳捷與客戶密切配合，定制優化，2000多臺套無線網橋設備完成規模部署，歷經兩年嚴酷野外惡劣環境的考驗穩定運行，為勝利油田成功搭建起高速、安全、穩定的無線生產網，有效破解了生產信息化“最后一公里”的難題。

邁向“四化” 人工“巡井”弊端凸顯

50多年來，勝利油田累計探明石油地質儲量53.87億噸，探明天然氣地質儲量2676.1億立方米，生產原油10.87億噸，為推動我國經濟發展作出了重要貢獻。然而老油田包袱重，生產效率和人均產出不高，經營抗風險能力弱，勝利油田未雨綢繆。從2012年6月開始，勝利油田作為中石化油田板塊試點單位全面啟動了以“標準化設計、模塊化建設、標準化采購、信息化提升”為主要內容的“四化”建設工作，打造智慧油田，逐步形成了生產管理的新模式。

作為信息化提升的重要環節，勝利油田迫切需要通信網絡高速路早日“通車”，其中非常重要的一個原因就是“巡井”——這是采油生產中最重要、最繁重的環節之一。

無論是白天黑夜，還是刮風下雨，油田相關人員都得帶上測溫儀、電流表、管鉗等諸多設備，一天至少巡查7次。由于基礎生產數據需要依靠人工現場抄錄離線錄入，問題和隱患靠人工巡檢發現等，導致油田勞動生產率低下，安全環保風險性大等問題日益突出。

另外，勝利油田因地理位置分布較廣，偷盜原油、破壞開采傳輸設施等種種不法行為在各油田時有發生，嚴重影響油田的安全生產。

如何利用信息化手段改善以上老油田的生產運行問題呢？規劃、設計和部署油區生產物聯網系統，實現生產數據、視頻監控數據的自動采集回傳，保障生產數據、視頻監控圖像、生產控制指令等穩定性和實時性至關重要。

在油田生產現場架設專門有線線路，受到地理環境復雜，與地方政府乃至農戶協調難、施工周期長、成本高等因素影響，幾乎是不可完成的任務。另外，流量成本高和公網安全問題也不能大規模用4G技術，而建私網LTE帶寬又是掣肘，不能承載高清視頻監控。最終，經過試驗論證，無線網橋成為視頻監控和生產數據回傳的首選方案。

量身定制 為油田場景研發“高速無線網橋”

然而，在傳統的視頻監控業務中，通常采用是速率較低的802.11n技術，單基站只能提供幾十兆的遠距離傳輸性能；考慮到多終端的競爭損耗，分配到十幾個遠端設備，每臺帶寬僅有三四兆，不能滿足實施高清視頻監控的帶寬要求。基于上述原因，高速無線網橋成為勝利油田生產網建設需要率先突破的目標。針對油田數據回傳、監控場景的地理位置偏遠、環境惡劣、高帶寬和安全要求等因素，銳捷網絡為其量身定制了解決方案，研發人員、售后服務人員等與集成商一起，無懼野外嚴苛環境，細致入微地做實施指導和網絡優化，為勝利油田生產網搭建起高品質無線網橋，打通了“最后一公里”的天塹，為油田的生產和管理提供全面支撐，為大幅提高生產效率、降低生產成本打下了堅實的網絡基礎。

首先，針對油田場景對原有高性能的無線網橋設備進行深度優化，確保生產及監控數據不卡、不斷、不慢。銳捷無線網橋采用最新的802.11ac技術，單臺基站即可提供300Mbps以上帶寬，輕松承載油田數據采集、視頻監控等多種業務。內置智能天線的橋接設備還采用了獨有的TDMA優化技術，采用時間片調度收發方式，改變終端的訪問機制，既能提供生產環境中的高密度接入，更可以由基站對各遠端的傳輸進行控制，逐次發送，避免沖突，提升網絡傳輸效率，保障連續性。

其次，新方案中高速橋接設備具備出色的環境適應能力，可有效避免室外惡劣天氣和環境影響，完全適應于偏遠油田的條件。在安全性方面，銳捷對標準802.11 MAC協議進行了深度改造，只有銳捷CPE才能接入，傳統終端無法掃描到SSID，亦無法接入。另外結合數據加密、黑白名單準入控制等技術，有效保障了生產網絡的數據安全。

最值得一提的是，考慮到油田場景維護的不便，這套方案的部署效率和維護成本都做了有針對性的優化。銳捷網橋設備的內置雙極化靈動天線、避雷器、PoE供電方式等，與傳統網橋設備相比，省去80%的配件，安裝時間和成本均可降低50%以上。在維護方面，銳捷網橋設備自帶藍牙窗口，最遠通信距離達15m，在設備故障不在線時，無需運維人員“爬桿”，用手機在桿下即可查看設備狀態進行調試，降低了運維難度，保障了人員安全。

“千手觀音” 時刻“守護”勝利油田

“原來巡一口井就需要30分鐘時間，現在我坐在這里，把我們整個指揮中心300多口油水井全都巡一個遍，總共用時也就30分鐘！” 勝利油田下屬采油廠相關負責人對生產物聯網帶來的改變贊不絕口，不僅人員工作強度大大降低，效率成倍提升，而且精度更高，全部設備數據實現快速采集與診斷。“我們現在就像一個千手觀音一樣，可以在同一時間把所有的井站設備的生產信息實時抓取到我們整個生產指揮系統，在采集過程中，還能對數據的準確性進行實時的診斷。”

如今，借助油田無線網絡的搭建，管理人員還可以在監控中心對整個油田進行實時監控，并可和報警系統實現聯動，一旦有人非法闖入油田，系統將進行圖像自動抓拍，監控中心產生報警聯動，第一時間通知相關人員。另外，管理人員可以實施掌握油田生產情況，為科學決策提供了可靠的依據，大大提高了生產效率，降低了生產成本。

近幾年來，國際油價延續低迷態勢，讓國內外油企進入“寒冬”。面對市場環境的重大變化，眾多石油公司不再片面追求產量，而將目光轉向效益，以求真正實現有質量、有效益增長。

油田“四化”就是降本增效，增加競爭力的不二法門。勝利油田以“四化”建設為突破口，推動生產運行方式和勞動組織形式的變革，極大地促進了勞動生產率的提高，這些實踐和探索對我國智慧油田建設、油田轉型具有歷史性開拓意義。2017年，銳捷網絡再次高分中標中國石化油田生產信息化項目無線網橋項目，后續又將有數千套銳捷網橋在勝利油田服役，為“四化”建設添磚加瓦。

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數字油田是油田企業生產、科研、管理和決策的綜合基礎信息平臺。它能大幅度降低石油生產成本，提高油田平均采收率，提升企業經營管理效益的同時，也間接推動了地方經濟社會的發展，是石油企業未來發展趨勢，國家重點扶持的方向之一，有著廣闊的應用前景。目前，物聯網、云計算等新一代信息技術嶄露鋒芒，以“智能油田”建設為代表的技術革命將為新一輪油氣增產高潮的到來埋下伏筆。以“數字油田”、“智能油田”為代表的信息化盛宴，將為油田基層建設帶來革命性的變化。endprint