無線通信技術在油田自動化中的應用分析

陳鶴天 閆軍 蘭鵬博

摘要：近年來，無線通信技術作為一種熱門的新型通信技術，廣泛應用于各個行業當中。其在油田自動化的應用中大幅提高了油田開采效率，擁有極高的應用前景。基于此，本文以無線通信技術及油田自動化的相關介紹為切入點，接下來從兩個方面討論無線通信技術在油田自動化中的應用，以此供相關人士交流參考。

關鍵詞：無線通信技術;應用;油田自動化

引言：

近年來，信息技術快速發展的同時，無線通信技術也獲得了大面積的推廣。無線通信技術在應用過程中主要分為衛星通信和微波通信兩種通信類型，在一代代人的不懈努力當中，無線通信技術也日趨成熟。而石油天然氣的開采卻隨著時間的推移難度攀升，將無線通信技術應用于油田自動化管理中能大幅提高天然氣石油的開采效率，因此，加深無線通信技術在油田自動化中的應用研究是當前油田開采的主要進攻方向。

一、無線通信技術的概述

無線通信技術是一種新型的通信技術，其能在空間中利用電磁波信號自由傳播交換信息，主要分為衛星通信和微波通信兩種類型[1]。微波通信是指建通過建立微波中繼站，發出寬頻率帶滿足遠距離通信的一種通信技術;衛星通信技術則是以衛星為中繼站，使多個地球地面點或移動體之間通過微波通信相關聯。此外，無線通信技術廣泛應用于不易駕設線路，且地形復雜的地域，能彌補有線通信的許多不便之處。

現如今，信息技術快速發展的同時，無線通信技術也獲得了大面積推廣。無線通信技術的優勢有很多：無線通信網絡的搭建十分便捷，甚至在沒有物理線路的情況下，在相關信息接入口安裝上無線傳感器即可，此操作跨過了各種架設線路的難關。最后擴展無線通信網絡時，再進行無限傳感設備的安裝及參數設置。無線網絡的搭建，無需考慮環境和地形的影響，甚至在環境污染嚴重的地區也能頻繁應用。無線通信網絡在應用時靈活性強，成本低，適應變通能力強，便捷性高。此外，無線通信網絡在應用過程中也存在一定的不足：例如實時性差，會影響通信效率，使信息的接收存在延時性、滯后性;供電性差，由于無線通信主要的供電是通過電池進行，所以更換電池時的短期缺電和不持續工作難以避免，從而導致通信的效率難以保證。

二、油田自動化的概述

自動化技術是指在無人干涉的條件下，憑借先進的信息技術和計算機技術等，依靠既定的指令或程序進行自動管理、控制、檢測、調度等一系列工作，是一種在現代工業中運用十分廣泛的技術[2]。計量間、聯合站、原油外輸系統、油田油井、轉油站、外輸系統等都是自動化控制的主要研究目標，同時，提高原油質量和產量、避免安全事件發生、降低油田開采的耗損等都是自動化控制的主要研究目的。此外，自動化技術還能有效地提高生產效率、促進社會的發展、改善油田工作者的工作環境，解放出長期在危險地帶、惡劣環境中工作的工作人員。

雖然科技高速發展，石油企業不斷攀升，智能檢測及信息化系統正大量開展，但實際運行中的一些問題仍然難以避免：很多廠家不愿共享商業數據而導致信息的閉塞化;油田工作環境相當惡劣，設備在運行過程中難以維護修復;數據的采集由于供電性差而缺乏較強的時效性。以上的種種問題都可表明我國油田自動化領域還有很多方面有待提高和改進，需要持續的科學創新和冒險探索來彌補缺陷，需要相關技術人才的不懈努力來提升油田自動化產業的國際競爭力。

三、應用于油田自動化中的無線通信技術

無線網橋和無線傳感網絡是油田自動化中所運用到的主要無線通信技術形式，無線網橋能協助在沒有物理線路的兩個區域進行品質優良通信，是無線通信技術在應用過程中的重要過程，還可以實現在一定區域內的靈活移動。無線傳感網絡則主要由管理、傳感器、匯集三個節點構成，能夠協助監控信息傳輸以及全面監控油田工作狀態。此外，其兼具部署便捷、可移動、擴展性良好等優勢。為了保證自動化控制系統的穩定性和可靠性，主要應用到油田自動化產業中的無線通信技術有：

（一）數傳電臺

數傳電臺主要發出頻譜豐富的脈沖信號。其相比語音電臺在技術指標及可信度指標上要求更為嚴格，主要在石油工業的測量系統和遠程控制上大量運用。雖然數傳電臺存在許多優勢，但也難以避免一些問題：例如帶寬限制所導致的數據傳輸失敗。

（二）Zigbee

溫度傳感器、電機電流傳感器、電壓傳感器等都是油井工作傳感器的重要組成部分。Zigbee無線網絡傳輸系統可將以上述傳感狀態變化為對應電壓電流后傳送到遠程智能RTU。該系統是原油質量和油田生產效率的關鍵，解決了油田數據采集分散、實施性低的問題。

該技術在應用過程中主要存在以下困難：采集地點分散，操作實施困難，多個油田分工點組成大油田基地，會導致人力物力的大量分散和耗損;對數據收集儀器的精密度要求較高，由于需要掌握油田采集的實時數據以便統籌調度及保證整體采集質量;Zigbee的傳輸距離較近導致工作人員的工作量增加，工作難度提升，工作人員需要在惡劣的環境條件下穿梭于多個油井之間。

四、結束語

在現代社會中，信息技術已經成為日常生活中不可或缺的元素組成。石油天然氣資源在時間的沉淀中不斷稀缺，開采難度也逐年升高。因此能大幅提高開采效率的無線通信技術在油田自動化中的應用顯得極為重要。隨著科技技術的不斷發展和持續優化，油田自動化技術必然有著光明的應用前景和應用價值。

參考文獻：

[1]高娜，李凱.試論無線通信技術在油田自動化中的應用[J].中國化工貿易，2019，011（006）：144.

[2]夏文龍.淺談無線通信技術在油田自動化中的應用[J].工業：00280-00280.