趙雪松

（大慶油田第五采油廠，黑龍江 大慶 163000）

智慧油田建設與發(fā)展是當前油田領域發(fā)展的重點方向，通過智慧油田建設，油田生產(chǎn)過程中的多個子系統(tǒng)都能夠在統(tǒng)一的平臺中加以有效管理，不同子系統(tǒng)、模塊處于智慧油田系統(tǒng)的綜合控制下，通過自動化、智能化技術等的應用，相關的生產(chǎn)數(shù)據(jù)與信息能夠加以共享，大大提高了油田生產(chǎn)中信息傳輸?shù)男?，使得各種的生產(chǎn)決策更為科學。大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術為開放型油田生產(chǎn)系統(tǒng)的建設提供了技術支持，是智慧油田建設中的核心技術，在未來，各個油田企業(yè)需加強這些技術的應用。

1 物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術的基本概述

物聯(lián)網(wǎng)技術是很多技術的綜合，通過物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)物與物、物與人的連接處理，而在此連接網(wǎng)絡中，傳感器是重要的傳感設備，再加上射頻識別、GPS等技術，使得在整個的網(wǎng)絡系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)各種信息的采集、監(jiān)控、連接與活動。物聯(lián)網(wǎng)技術下的連接處理需遵守相應的協(xié)議標準，通過此技術，有效實現(xiàn)了對物品的智能化感知、跟蹤與監(jiān)測。大數(shù)據(jù)指的是無法用常規(guī)軟件獲取、處理與管理的數(shù)據(jù)集合，具有種類繁多、海量性特征。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，再加上信息技術等在各個領域的應用，使得在生產(chǎn)生活中產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，只有對應用先進的大數(shù)據(jù)技術，才能夠?qū)崿F(xiàn)對這些海量數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理與分析，發(fā)揮數(shù)據(jù)資源的價值，將處理以后的各種數(shù)據(jù)作為決策的重要參考。

2 大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧油田建設方面的應用優(yōu)勢

2.1 提高數(shù)據(jù)存儲和讀取效率

油氣資源作為一種重要的生產(chǎn)資源，在油田的開發(fā)與生產(chǎn)過程中，常常存在復雜、惡劣開采條件的限制，必須要結(jié)合油田分布的現(xiàn)實情況來保障開發(fā)技術的科學應用。傳統(tǒng)的人工開發(fā)難以滿足當下的發(fā)展需求，開采效率十分低下，而信息化技術、數(shù)字化技術將成為改變油田開發(fā)的重要技術。智慧油田是在數(shù)字油田的基礎上發(fā)展而來的，應用大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術，能夠保障油田安全、環(huán)保的目標，提升整個油田的開發(fā)效率與質(zhì)量。通過智慧油田系統(tǒng)的建設，能夠在油田生產(chǎn)的過程中，實現(xiàn)各個子系統(tǒng)、生產(chǎn)設備的全過程、智能化管理。從當前我國油田開發(fā)的現(xiàn)狀來看，一些油田企業(yè)存在開發(fā)成本過高、資源浪費等情況，這種現(xiàn)狀阻礙了智慧油田建設的步伐。大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術的應用能夠改變這種現(xiàn)狀，應用這些技術所構(gòu)建的智慧油田生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了對各個生產(chǎn)要素的管理，系統(tǒng)自帶的數(shù)字存儲與處理軟件能夠保障對各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)的整合、共享與處理，使得生產(chǎn)資源與要素能夠得到最為有效的利用，提升油田生產(chǎn)的經(jīng)濟與社會效益。

2.2 保障生產(chǎn)作業(yè)安全性

技術是推動智慧油田建設的核心力量，而各種智能化技術在油田生產(chǎn)中的應用加快了油田生產(chǎn)的數(shù)字化、智能化發(fā)展。在很多的油田企業(yè)，大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術的應用使得油田生產(chǎn)逐步轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的發(fā)展模式，智慧油田建設成為主流趨勢，這些技術的應用使得油田生產(chǎn)更具安全性。雖然很多油田逐步加快了智慧油田建設，但是，大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術并未得到普及與推廣，導致在生產(chǎn)過程中的諸多安全隱患并未徹底消除。因此，智慧油田建設中要加強大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，充分應用這些技術來建立專業(yè)的生產(chǎn)與管理系統(tǒng)，實現(xiàn)各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)的整合處理，將各種數(shù)據(jù)用于生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)，這種數(shù)據(jù)處理與利用能夠大大保障決策的科學性，及時進行各種安全隱患的識別與預防。

3 大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧油田建設中的應用

近年來，隨著智慧油田理念的提出，國內(nèi)很多的油田都在積極嘗試實現(xiàn)這一構(gòu)想，而大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術是智慧油田建設中不可或缺的技術，應用這些技術能夠使得在油田生產(chǎn)的過程中，生產(chǎn)系統(tǒng)能夠?qū)λ械纳a(chǎn)要素加以全面感知、識別與處理，屬于一種新型的油田建設與發(fā)展理念。智慧油田建設的最終目標是要實現(xiàn)全天候監(jiān)測、無人操控的效果。

3.1 油氣資源生產(chǎn)過程中的物聯(lián)網(wǎng)建設

物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術在智慧油田建設中的應用要首先建立資源生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)，使得在油田生產(chǎn)過程中，該物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對井場全部數(shù)據(jù)與信息的全方位采集、各個生產(chǎn)部門的遠程控制。油氣資源生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⑺杉男畔⑥D(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑髷?shù)據(jù)，而有關的后臺管理人員能夠充分利用這些數(shù)據(jù)來實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的控制與監(jiān)督，比如，油、水井、中轉(zhuǎn)站、計量站等生產(chǎn)子系統(tǒng)、模塊都能夠處于全天候的監(jiān)測過程中，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)下的智慧油田生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)所配備的各種傳感器設備、感應裝置能夠?qū)ΜF(xiàn)場作業(yè)情況加以自動感知，大大減少了在油田生產(chǎn)、管理與控制方面的人力資源投入。在油田作業(yè)區(qū)域內(nèi)，常常存在一些安全威脅相對較大的區(qū)域，智慧油田生產(chǎn)模式下，系統(tǒng)能夠?qū)σ恍┲攸c區(qū)域加以檢查，實現(xiàn)安全隱患的識別，而根據(jù)安全檢查結(jié)果，有關人員能夠及時制定相應的安全預防與處理方案，有效保障作業(yè)的安全性。智慧油田模式下，整個智慧系統(tǒng)本身能夠?qū)ιa(chǎn)作業(yè)人員、設備與儀表等生產(chǎn)要素實現(xiàn)科學管理，綜合化生產(chǎn)平臺的構(gòu)建使得管理層級精簡，信息化管理技術等的應用提升了系統(tǒng)的管理效率與質(zhì)量，加快了信息傳輸效率。此外，在油田生產(chǎn)過程中常常還涉及了諸多的測量環(huán)節(jié)，智慧系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對各種測量的實時監(jiān)控。

總之，油氣資源生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設的最終目標是要進行數(shù)據(jù)采集、遠程控制、智能視頻監(jiān)控等目的，實現(xiàn)對整個油田生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)各個生產(chǎn)要素的全天候、全過程與全覆蓋管理。

3.2 數(shù)字化井場

數(shù)字化井場的建立是智慧油田建設的重點，在實際的建設過程中，有關人員可以根據(jù)現(xiàn)場油、水井作業(yè)情況，在相關位置安裝智能測量控制柜、井下壓力等傳感裝置，這些傳感設備與裝置的使用使得在油田生產(chǎn)的過程中，智慧生產(chǎn)系統(tǒng)能夠?qū)λ械挠?、水井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)加以采集、管理與控制，還能夠?qū)Τ橛蜋C、螺桿泵等裝置實現(xiàn)遠程控制的目的，有效避免了人為數(shù)據(jù)收集、控制所造成的生產(chǎn)問題。當系統(tǒng)在獲得井場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)以后，由于智慧生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)包含了信息傳輸網(wǎng)絡，經(jīng)由此網(wǎng)絡，生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以被傳輸給各個的監(jiān)測中心，最終在終端上加以呈現(xiàn)，這種數(shù)據(jù)采集、傳輸與保存有效實現(xiàn)了對整個油田生產(chǎn)過程的監(jiān)測與控制，即使在無人值守的情況下，系統(tǒng)也可以自動對經(jīng)常加以巡檢。智能測量控制柜的使用能夠獲得抽油機的示功圖、抽油桿載荷井口回壓與溫度、電流與電壓等各種生產(chǎn)參數(shù)信息的采集，當獲得這些信息以后，系統(tǒng)可以根據(jù)對信息的分析結(jié)果，進一步進行相應的遠程控制與管理，使得抽油機的啟?？刂聘呖茖W與準確。

比如，以某數(shù)字化井場為例，其構(gòu)成如圖1所示，在實際的建設過程中，需在油田的每座井場的內(nèi)邊緣位置，樹立專門的監(jiān)控桿，并將紅外線一體化攝像機、無線傳輸設備等安裝在該監(jiān)控桿上，在油田生產(chǎn)過程中，監(jiān)控桿上的攝像機、無線傳輸設備能夠?qū)畧龅母黝愋畔⒓右圆杉c獲取，所獲得的信息最終會以視頻圖像的形式呈現(xiàn)，而監(jiān)控中心能夠根據(jù)所獲得的井場視頻圖像信息，對各個井場實施遠程控制與管理。當監(jiān)控中心所獲得的視頻圖像存在異常現(xiàn)象時，有關人員要及時發(fā)現(xiàn)異常情況，并通過原因分析，制定相應的處理措施，當處理方案確定以后，監(jiān)控中心要將相應的控制決策反饋給各個井場，最大程度上保障正常的生產(chǎn)作業(yè)。

圖1 數(shù)字化井場

4 結(jié)語

近年來，隨著油田開發(fā)力度的增大，各個油田企業(yè)逐步意識到應用傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術存在各種的技術局限，油田企業(yè)需轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，加快推進智慧油田建設，應用大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術，完善智慧油田的功能，徹底轉(zhuǎn)變油田生產(chǎn)模式，促進生產(chǎn)效率的提升，保障作業(yè)的安全性。