淺析物聯網技術視角下的油田數字化

張彬　解肖華　黃天虎　程世東

[摘 要]在油田生產實踐中運用物聯網技術，建立一個完善的數字化體系，不僅可以實現油田開發生產信息的有效集成，還能將信息技術與油田業務進行充分整合，針對油田生產經營管理進行更深一步的優化，讓油田勘探開發業務在此基礎上不斷拓寬。基于此，本文分析了物聯網技術視角下的油田數字化。

[關鍵詞]物聯網技術；油田；數字化

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.14.023

[中圖分類號]TP391.44；TN929.5；F426.22 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2018）14-00-02

在油田生產實踐過程中運用物聯網技術，石油企業可以通過完善的信息網絡進行快捷管理，這一優勢不僅體現在管理方面，同時也有利于信息資源的優化和統籌，并在此基礎上構建可靠的數據結構。數字化油田從本質上來說就是物聯網技術由理論走向實踐的一個過程，這為油田行業以及油田管理的健康和長久發展奠定了良好的基礎，可以讓資源得到進一步的優化管理，從而能夠提升石油企業的競爭優勢，使其獲得全面可持續發展。

1 物聯網技術與油田數字化的概述

1.1 物聯網技術概述

物聯網技術主要指通過定位系統或者感應技術將物聯網與事物有效結合起來，借助通信和信息之間的交換達到全面智能化的一種技術。物聯網技術將IT基礎設施與物理基礎設施有效結合起來，然后通過數據的形式展現出來，從而實現資源和信息的共享與交換。這種技術可以對物品進行透明管理。從某個程度上說，物聯網技術是基于互聯網基礎在形式上進行了延伸，從而構建社會萬物與人之間的有效交流，將每個物品都視為一個信息終端，這些信息終端組合起來，便形成一個完善的信息網絡系統。

1.2 油田數字化概述

油田數字化，顧名思義，就是將數字化技術應用在油田的生產實踐中，即油田的自動化與信息化，主要指以油田為主要研究對象，將生產流程和生產工藝作為分析對象，在此基礎上創建以油田管理、地質勘探、油井開發等多方面為基礎的綜合數據庫系統。與此同時，油田數字化將油田企業中類型不同的工作內容所產生的數據與相應的軟件系統進行有效整合。

2 基于物聯網技術的油田數字化的應用

2.1 數據傳輸方面的應用

從字面上去看，物聯網技術就是將物品與物品連接起來的一種網絡。在傳統的油田生產實踐中，石油行業中的各個專業、各個學科領域之間由于時間障礙、空間障礙、專業障礙等無法實現有效融合，經常出現信息不對稱的情況，尤其是跨地區之間的合作，經常會出現信息延時等問題，造成工作實效性較差。而基于信息技術的物聯網技術可以突破時間和空間障礙，實現資源的有效共享。在油田數字化中應用物聯網技術，可以在一定程度上優化數字傳輸。在油田生產實踐過程中，物聯網技術可以通過應用無線網、有線網或者混合網等方式，以油田企業現場為依據，對油田安全體系進行確立，這樣就可以保證數據之間可以進行有效傳輸，同時還能保證傳輸的穩定性和安全性。即使有些地區沒有被網絡覆蓋，相關工作人員依然可以通過手持終端設備的方式收集該區域的相關數據，從而獲得全面的生產信息和管理信息。

2.2 數據自動采集方面的應用

在油田數字化管理應用的過程中，油田企業需要針對海量的數據進行有效處理，在這個過程中應用物聯網技術，可以自動采集油田數據。油田生產實踐的過程是一個非常復雜的過程，油田生產實踐工作是一項具有較強實踐性的工作，需要多個專業和多個學科共同參與，這在一定程度上增加了信息采集的難度。在傳統的油田生產實踐中，石油企業通常采取人工的方式進行數據采集，這種采集數據的方式不僅耗時耗力，而且容易出錯。這不僅不利于油田生產實踐活動的順利實施，對石油企業的穩定和長久發展也會造成一定的阻礙，而物聯網技術的應用就可以改善這一現狀。在實際應用物聯網技術的過程中，可以通過站庫數據采集和單井數據采集兩種不同的方式展開數據采集工作，在此基礎上針對石油企業的數據加以處理。在油田數字化中應用物聯網技術，主要是以實際的生產管理需求為基礎，針對油氣處理環節、油氣生產環節、水井數據、氣井數據和油井數據進行自動采集，同時針對一些關鍵性的過程進行連鎖控制，使石油企業的安全以及油氣處理等數據的需求得到最大限度的滿足。

2.3 生產管理方面的應用

除了在數據傳輸方面和數據自動采集方面對物聯網技術進行運用，管理人員還可以在生產管理方面積極應用物聯網技術。在油田生產實踐中，不僅可以利用物聯網技術進行數字化建設，還能針對油田自動控制進行更深層次的優化，生產管理也能在這個過程中得到進一步優化。通過物聯網技術的應用，石油企業的生產管理系統不僅可以針對實時型數據進行整合，還能針對關系型數據進行整合，進而對油水井的動態以及油水井的工況進行有效的控制和管理。與此同時，物聯網技術的應用還能實現協同工作和視頻監測。在傳統的油田生產實踐中，井底工作人員與井上工作人員之間無法進行有效的信息交流，井上工作人員對井底的情況不能做到實時了解和掌握，也就無法制訂針對性的計劃和方案，而井底工作人員也無法得到具有實效性的工作任務，導致石油開采工作效率受到限制。而物聯網技術的應用可以將井上井下聯系成一個網絡體系，通過這個網絡體系，井上工作人員可以全面、及時、準確地把握井下的實際情況，并在此基礎上制訂具體的、詳細的計劃方案，井底施工人員可以通過這個網絡體系及時掌握到最新的開采計劃和相應的施工方案，二者可以相互配合、協同工作，不僅節約了人力、物力等資源，也降低了一線工作人員的工作強度，從而有效提高了生產管理效率和管理水平。

2.4 自動控制方面的應用

在油田生產實踐中應用物聯網技術，可以將所有與油田生產實踐有關的物品聯系起來，組成一個完善的信息網絡。在這個網絡中，企業領導以及相關的管理人員可以實時掌握任何一個環節的工作，對油水井的動態和油水井的工況進行有效控制。基于物聯網技術視角，石油企業可以借助物聯網技術遠程控制油田企業的生產設備。比如，當油田的生產實踐過程中某一個生產環節出現問題，有關管理人員可以通過物聯網體系緊急關斷，這樣就可以避免事態進一步惡化。需要注意的是，在數字化油田中，物聯網技術的應用并不是單一存在的，而是多個方面的有機結合。自動控制環節的有效開展需要依附數據的自動集成和數據收集，只有在這個基礎上才能針對油田生產實踐中的整個流程和各個生產管理環節進行自動化控制。此外，相關管理人員可以結合實際情況進行遠程控制，比如注水自動調節控制等。

3 物聯網技術在數字化油田中的應用前景和展望

在2020年中長期規劃綱要以及“十一五”規劃中，物聯網絡、互聯網絡、寬帶無線移動通信網絡之間的融合和連接是一個重要的發展趨勢，也是一個必然的發展方向。這種發展趨勢將會創造出一個新的商業模式和產業鏈，對我國社會和經濟的可持續發展起到積極的促進作用，也是我國工業化和信息化有效融合的重要途徑和有力措施。石油行業是一個技術密集型的行業，需要多個專業、多個學科相互配合協調，只有這樣才能獲得全面持久的發展。因此，物聯網技術的應用可以實現石油行業當中各個學科之間的信息共享和資源整合，為各個專業內容的有效結合創造良好的互動平臺。所以，石油行業的信息化將成為石油行業發展過程中一個不可或缺的組成部分，并且發揮著舉足輕重的作用。

作為一項新型技術，石油物聯網將會在油田生產實踐中得到全面普及和不斷深化。物聯網技術視域下的數字化油田建設，在地面全面信息化、物資管理信息化、遠程監測、油田數據采集等領域的應用前景十分廣闊，不僅可以將生產的各個環節緊密結合起來，實現跨地區的協同工作，還能實現生產技術與油田業務的有效整合，讓油田生產經營管理得到進一步優化，有效拓寬油田勘探開發等業務。因此，在數字化油田中，物聯網技術的應用前景十分廣闊。

4 結 語

隨著最近幾年信息技術的快速發展，數字化油田也獲得了快速發展。經濟信息全球化的加深和石油需求量的增加讓物聯網技術也有了更加廣闊的應用空間和發展空間。石油企業要清楚認識到物聯網技術的優勢并將其有效應用到油田生產實踐中，提升石油企業對于相關信息快速反應以及快速獲取的能力。除此之外，石油企業通過應用物聯網技術，要讓區域內數據整合和內部信息溝通的基本能力得到進一步改善，為石油企業的健康可持續發展奠定良好的基礎。

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