OPPC技术用于安塞油田的数字化建设

2015-01-12中国矿业大学资源与地球科学学院

油气田地面工程 2015年8期

中国矿业大学资源与地球科学学院

OPPC技术用于安塞油田的数字化建设

王艳中国矿业大学资源与地球科学学院

OPPC是一种新型的特种电力光缆，它是将光纤单元复合整合在相线中，具有通信和相线的双重功能。2009年，安塞油田王南作业区二十三接转站采用OPPC技术进行通信，从九注水站（或二十一增压点）引出“同杆架设”的电力线路，线路电压等级为10 kV，解决了OPGW和ADSS光缆在低电压网中难以通信的问题。OPPC技术可应用于安塞油田数字化建设中，能提高油田数字化建设的可靠性和安全性。

油田通信；OPPC；光纤复合架空相线；全介质自承式光纤；地线复合光缆

引言

位于鄂尔多斯盆地中部的安塞油田，是我国最早开发的低渗透油田之一。安塞油田从20世纪80年代开始建产，到2010年10月开发油藏已有18个，其地质储量约为3.44×108t，累计产油量将达到3 000×104t，开发了“低产、低压、低渗”的油田模式，被誉为“安塞模式”。

在油田进行数字化建设中，通信是信息管理的传输通道，为信息的传输起着十分重要的作用。目前，该油田通信的建设方式主要有单独架空敷设光缆与管道沟埋地敷设光缆两种[1]，但都存在着建设成本高、安全性差，运行维护管理和施工协调难度大，以及向当地群众征地困难等缺点。油田通信使用的光缆主要有全介质自承式光缆（ADSS）、光纤复合相线（OPPC）以及地线复合光缆（OPGW）等，应通过现场试验、现状分析、工作方式对比，寻求适合该油田发展的通信技术。

1安塞油田通信现状

安塞油田通信业务流程为：由通信基站通过架空光缆连接至外输首站或大型联合站；联合站采用输油管道同沟敷设光缆方式连接至输油站或接转站（增压点），再以相同的通信方式连接至联合站；而井场到接转站或增压点采用无线网络桥技术，其流程如图1所示。

由于井场区域供电电压等级为10 kV，其线路与单独架设线路的方向相同，致使出线走廊线路混乱，平行架设与交叉跨越常常发生，不利于通信和供电线路的日常管理与维护。安塞油田通信主要存在的问题是输油管线与通信光缆同沟敷设，在检修时，光缆经常被挖断，且井场至接转站或增压点的无线网络连接受当地地形的影响，导致信号传输误码率增加[2]。这些问题严重制约了安塞油田的发展以及建设目标的实现，无法达到中石油对长庆油田数字化建设的总体要求。

图1 安塞油田通信业务流程

2油田通信方式选择

目前，安塞油田电力线路和通信线路路由方向基本一致，可以将电力线路与通信光缆实行“同杆架设”，解决无线传输误码率高、光缆易挖断等问题。现阶段实现同杆架设的技术分别有ADSS、OPPC、OPGW三种[3]。其中OPPC是一种新型电力光缆，主要应用于电力通信领域。它是由钢管光单元（不锈钢）与钢线（铝线）进行绞合，在输电相线结构中形成的，具有传输电能、光通信的双重功能，能提高低压电力配网系统自动化传输的质量。其示意图见图2和图3。

早在20世纪80年代，西方国家开始对OPPC光缆技术进行研究，但由于当时的光电分离技术不够成熟，致使OPPC的绝缘接头盒难以开发。随着科学技术的不断发展，到21世纪，成功开发了OPPC接头盒（复合绝缘子），从而使OPPC在西方国家广泛应用。OPPC可应用于10、66、220 kV等电压等级的线路中[4]，目前应用最大的电压等级是420 kV。三种通信光缆在安塞油田中的应用比较见表1。OPPC技术特点如下：①良好的经济性，因与不同电压等级线路同塔架设，不需要占新地和立杆塔，工期短，施工速度快，可节省大量的建设费用；②可靠性高，因与另外两根导线在截面积、直径、重量、机械特性和电器特性等方面相似，故无外线路负荷隐患；③防盗性好，OPPC接头盒上电压较高，故防盗性较好，与架空光缆、地埋光缆和管道铺设光缆相比，不易于遭到破坏；④防雷击性高，OPPC导线属于良导体材料，具有抗雷击性强及抗短路性能强的特点，其被雷击的可能性小；⑤电网信息化管理，OPPC光缆无需另外架设光缆，其他通信线路可解决信息化、调度、通信问题。

地线复合光缆是将光纤单元复合在线路地线内，利用光纤单元作为通信通道，与高压电线路联合架设，具有可靠性高、传输容量大的特点。而ADSS光缆采用的是绝缘材料，其耐高温性和绝缘性能较好，具有较高的抗拉强度，可架设在原有杆塔上，是电力系统中较好的光缆[5-6]。三种通信技术分别用于安塞油田中，对比如表1所示。