楊海威

[摘 要]隨著我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的技術(shù)被應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，從而也推動了相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)程。石油資源是我國重要的戰(zhàn)略資源，對于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用，隨著智能時(shí)代的到來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也逐漸應(yīng)用于油田數(shù)字化建設(shè)中，油田數(shù)字化建設(shè)是一個(gè)綜合性的過程，也是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢，通過油田數(shù)字化建設(shè)，可以有效提高石油的產(chǎn)出量，進(jìn)一步深化石油經(jīng)濟(jì)效益，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在油田數(shù)字化建設(shè)中起到關(guān)鍵性作用，從某種程度上來說，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相當(dāng)于油田數(shù)字化建設(shè)的原動力?；诖耍疚木蛯W(wǎng)絡(luò)技術(shù)在油田數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行一個(gè)較為詳細(xì)的說明。

[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)技術(shù);油田;數(shù)字化建設(shè)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2021.04.049

[中圖分類號]F270.7;TP393[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1673-0194（2021）04-0-02

0 ? ? 引 言

近幾年，我國經(jīng)濟(jì)呈穩(wěn)定增長的趨勢，經(jīng)濟(jì)的增長賦予相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域更多的選擇，時(shí)代的更迭速度加快，只有不斷進(jìn)步才能不被淘汰。在社會宏觀經(jīng)濟(jì)的調(diào)控下，越來越多的科學(xué)技術(shù)被研發(fā)、應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在20世紀(jì)90年代就已經(jīng)逐漸應(yīng)用于人們的生活中，協(xié)助相關(guān)人員開展一系列工作。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有著強(qiáng)大的性能優(yōu)勢，它可以將互聯(lián)網(wǎng)分布的資源進(jìn)行整理，轉(zhuǎn)化為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)資源的共享與交互。目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用于油田數(shù)字化建設(shè)中，傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)不能滿足現(xiàn)代化油田數(shù)據(jù)傳輸需求，嚴(yán)重制約著油田數(shù)字化建設(shè)的發(fā)展進(jìn)程，所以要通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的性能優(yōu)勢彌補(bǔ)傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的缺陷，提高油田自動化系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

1 ? ? 油田數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展

石油資源是我國重要的經(jīng)濟(jì)來源，但隨著我國對石油的不斷開采，使得我國石油存儲量逐漸減少。在嚴(yán)峻的石油資源形勢下，如何正確處理石油資源的開采問題，深度開發(fā)油田的潛力，成為石油企業(yè)要解決的問題。正是基于這種大的社會性需求和時(shí)代性要求，油田數(shù)字化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。相關(guān)人員以油氣研究為主，通過對油田生產(chǎn)流程和工藝流程進(jìn)行全面的分析，構(gòu)建以油井開發(fā)、地質(zhì)勘探為一體的多樣化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在系統(tǒng)的調(diào)控下，油田生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)都會被記錄下來，通過對數(shù)據(jù)的分析，使系統(tǒng)能夠不斷優(yōu)化完善油田生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程，提高油田開采效率。數(shù)字化技術(shù)在近幾年才逐漸應(yīng)用到石油開采中，取得了非常理想的效果，這也使得不少石油企業(yè)認(rèn)識到數(shù)字化技術(shù)的重要性。

2 ? ? 油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)組成

在油田開采中，油井的分布沒有特定的規(guī)律，基于油井的分布特點(diǎn)，很難采用常規(guī)的有線通信方式。一般來說，石油企業(yè)都是將有線與無線相結(jié)合，這樣可以最大程度上貼合油井的分布特性，保障油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包括信息采集系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、感應(yīng)系統(tǒng)、監(jiān)控中心、客戶端等，不同的組成裝置其性能優(yōu)勢不同，信息采集系統(tǒng)具有分化性特點(diǎn)。在信息采集系統(tǒng)的調(diào)控下，云臺可以實(shí)時(shí)控制攝像機(jī)，使攝像機(jī)按照指令進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和變焦，攝像機(jī)將記錄的視頻保存下來，將視頻信息壓縮成數(shù)字信號，數(shù)字信號會通過有線或者無線的方式匯集到油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中。傳輸系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)視頻數(shù)字信息的傳輸，為了保證傳輸過程中視頻圖像不受損壞，就要采用高性能的傳輸網(wǎng)線，提高傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以以無線網(wǎng)絡(luò)的形式進(jìn)行傳輸，或者使用碼分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）衛(wèi)星通信和無線網(wǎng)橋。兩者的使用范圍和應(yīng)用優(yōu)勢各不相同，無線網(wǎng)橋的成本預(yù)算較低，衛(wèi)星通信的成本最高。在對油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行管理的時(shí)候，要合理調(diào)控每個(gè)環(huán)節(jié)的對接工作，管理用戶要與操作設(shè)備之間保持連接關(guān)系，要能夠?qū)崟r(shí)接收設(shè)備傳輸?shù)男盘?、?shù)據(jù)。油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢，它可以提供視頻訪問服務(wù)，使管理人員可以根據(jù)視頻信息對油田進(jìn)行合理的控制。油田數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有訪問權(quán)限，外部人員接入系統(tǒng)訪問視頻信息，需要提供相關(guān)用戶認(rèn)證信息，系統(tǒng)的用戶可以通過瀏覽器的方式訪問系統(tǒng)客戶端，不僅可以調(diào)控?cái)z像頭，還可以接收一些其他的設(shè)備信息，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

3 ? ? 油田監(jiān)控方案

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)涉及的內(nèi)容比較廣泛，在油田數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)該過程中，要明確油田監(jiān)控方案，當(dāng)然，油田監(jiān)控方案包括了多個(gè)操作環(huán)節(jié)的交互，需要綜合考慮各個(gè)方面的影響因素。在油田的安全防護(hù)系統(tǒng)中，需要將各個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理，如油井節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)、聯(lián)合站節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)等，這些監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)量是一個(gè)龐大的數(shù)值，需要通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移，以有線和無線的方式將油田所涉及的計(jì)算機(jī)連接到一起，構(gòu)成龐大的計(jì)算機(jī)交互網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的交互效率很高，有利于監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程測控。油田數(shù)字化建設(shè)包含了整個(gè)油田區(qū)域，是一個(gè)綜合的建設(shè)工程，要以現(xiàn)有的油井、間、站分布情況作為建設(shè)節(jié)點(diǎn)，從而覆蓋整個(gè)油田區(qū)域，通過對傳輸網(wǎng)絡(luò)的布控，可以實(shí)現(xiàn)對油田領(lǐng)域的全方位監(jiān)控。油田內(nèi)部分布沒有固定的規(guī)律，所以傳輸方式也不僅僅局限于一種，可以通過有線和無線的方式組建一個(gè)大型的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺，在各個(gè)站點(diǎn)設(shè)置光纜傳輸平臺，不斷強(qiáng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。對于單井區(qū)域，要選擇合適的傳輸方式，可以采用多載波無線信息本地環(huán)路（Multi-Carrier Wireless Information Local Loop，McWill）無線寬帶的接入方式，提高監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采收效率，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

在油田監(jiān)控方案中，要合理規(guī)劃互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（Internet Protocol，IP）地址，不同的油田企業(yè)對IP地址的設(shè)置不同，但最基本的要求就是要保證IP地址的連續(xù)性，使IP地址可以獲得連續(xù)性的設(shè)備節(jié)點(diǎn)，從而接入設(shè)備信息。油田企業(yè)以路由控制為基礎(chǔ)，在不影響其他設(shè)備運(yùn)行的前提下使數(shù)據(jù)信息可以分配到IP地址內(nèi)，規(guī)劃出來的IP地址要能夠響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)需求。要預(yù)設(shè)IP地址，同步原IP地址的信息，這樣就算原IP地址遭到破壞，油田企業(yè)也可以從預(yù)設(shè)的IP地址中找回信息數(shù)據(jù)，極大程度上降低油田企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

在油田監(jiān)控方案的規(guī)劃過程中，IP地址規(guī)劃是很重要的一環(huán)，不僅關(guān)系著系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，更影響系統(tǒng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的布控。在IP地址的規(guī)劃過程中，要考慮兩個(gè)方面的問題，包括地址空間擴(kuò)展需求和容量限制需求，這兩個(gè)方面的問題如果能夠得到有效的解決，那么就能夠保障業(yè)務(wù)流量均勻分配，很好地體現(xiàn)出監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢。監(jiān)控系統(tǒng)中所采用中的傳輸技術(shù)主要是無線網(wǎng)橋技術(shù)，無線網(wǎng)橋的傳輸效率比較快，最高寬帶為11/54 Mbps ，傳輸速率越快，傳輸性能就越穩(wěn)定，這樣也便于系統(tǒng)存儲和檢索。

油田監(jiān)控方案是一個(gè)綜合性的過程，涉及各個(gè)環(huán)節(jié)的連接工作，為了便于管理，可以設(shè)置3個(gè)等級的監(jiān)控體系，分為隊(duì)級監(jiān)控中心、礦級監(jiān)控中心、廠級監(jiān)控中心，不同的監(jiān)控體系其監(jiān)控范圍不同，對于本地系統(tǒng)的監(jiān)控，可以通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控錄像機(jī)（NDVR）進(jìn)行設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)對本地監(jiān)控系統(tǒng)的全面控制，當(dāng)監(jiān)控體系逐漸完善，發(fā)揮的作用就顯現(xiàn)了出來，它們將接收的信息傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)總部，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)總部會提供遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，確保本地監(jiān)控設(shè)備與上級部門保持穩(wěn)定的連接狀態(tài)。

4 ? ? 油田生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一種，相對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更加純粹，它可以促進(jìn)油田數(shù)字化的形成，使油田數(shù)字化管理更加高效穩(wěn)定。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)字化油田的傳輸性能，鞏固油田信息傳輸網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)體系，使油田網(wǎng)絡(luò)免受黑客的侵害，降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以與終端設(shè)備相結(jié)合，對油田生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的采集和分析，通過遠(yuǎn)程無線和有線的連接，可以最大程度保障網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是通過網(wǎng)絡(luò)達(dá)到布控的目的，油田數(shù)字化建設(shè)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全方位的管控，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的影響下，可以幫助油田數(shù)字化建設(shè)，使數(shù)字化管理可以覆蓋整個(gè)油田，實(shí)現(xiàn)對油田管理的自動化控制，進(jìn)一步提高油田生產(chǎn)管理效率。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以將油田數(shù)字化建設(shè)中涉及的系統(tǒng)連接起來，達(dá)到全面管理的目的，如數(shù)據(jù)采集監(jiān)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、生產(chǎn)管理子系統(tǒng)，這些系統(tǒng)是構(gòu)成油田數(shù)字化建設(shè)的關(guān)鍵，具有非同尋常的意義，要合理協(xié)調(diào)每個(gè)系統(tǒng)之間的連接關(guān)系，提高油田數(shù)字化管理效率。

油田生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的信息數(shù)據(jù)，信息采集系統(tǒng)要從這些信息數(shù)據(jù)中篩選出有用的信息，然后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析和集成處理，進(jìn)一步提高油田數(shù)字化生產(chǎn)效率?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)具有一定的交互性，它可以將油田生產(chǎn)中的各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料整合到一起，在數(shù)據(jù)集合處理下形成一張數(shù)據(jù)報(bào)表，數(shù)據(jù)報(bào)表可以實(shí)時(shí)反映出油田生產(chǎn)情況，通過報(bào)表數(shù)據(jù)對油田生產(chǎn)進(jìn)行動態(tài)分析，掌握油田生產(chǎn)情況，根據(jù)油田運(yùn)行情況采取相關(guān)的技術(shù)性措施，合理控制油田生產(chǎn)參數(shù)的變化范圍，將其穩(wěn)定在一個(gè)可控的范圍內(nèi)。比如注水井的調(diào)剖技術(shù)，要根據(jù)工作指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，最大程度上貼合油田生產(chǎn)節(jié)能降耗的技術(shù)要求。油田數(shù)字化建設(shè)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，要考慮各個(gè)環(huán)節(jié)的影響因素，做好每個(gè)環(huán)節(jié)的連接工作，在油田數(shù)字化管理下，可以將油田生產(chǎn)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，通過感應(yīng)裝置和傳感裝置實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程操控，使管理人員在系統(tǒng)客戶端上就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的關(guān)閉與打開，讓設(shè)備能夠按照指令執(zhí)行操作，自動化切換生產(chǎn)工藝流程。機(jī)器設(shè)備操作準(zhǔn)確性較高，可以有效避免人為操作失誤的情況。油田數(shù)字化建設(shè)可以切實(shí)提高油田整體管理效率，具有很好的發(fā)展前景，在自控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，還可以自動調(diào)節(jié)控制注水井的注水能力，使注水井嚴(yán)格按照指令標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配注，從而有效保證注水的有序性。

5 ? ? 結(jié) 語

隨著時(shí)代的更迭和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在油田數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用會更加深入。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包含的內(nèi)容比較廣泛，通過在油田數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用，可以提高油田生產(chǎn)的整體效率，在自控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，會進(jìn)一步降低油田生產(chǎn)的成本預(yù)算。在未來的發(fā)展中，要加大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在油田數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用研究力度，逐步深化挖掘網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，在保證安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上提高油田生產(chǎn)效率，采用多樣化的技術(shù)措施，解決油田數(shù)字化建設(shè)中存在的問題，運(yùn)用科學(xué)技術(shù)提高數(shù)字化管理的效果。

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