物联网技术在油田数字化建设中的应用

2016-11-17田巧燕

中国管理信息化 2016年15期

关键词：油井远程油田

田巧燕

（长庆油田分公司第九采油厂，银川 750006）

物联网技术在油田数字化建设中的应用

田巧燕

（长庆油田分公司第九采油厂，银川 750006）

随着互联网和计算机的普及，物联网技术也得到了快速发展。文章在油田数字化和物联网理论的基础上，探讨了如何将物联网技术应用到油田数字化建设中。

物联网技术；油田数字化；建设

近几年云计算、通信网络、RFID以及传感器等新技术应用越来越广泛，为物联网技术的发展创造了有利条件。当前物联网技术已经在智能交通、智能电网、数字化医疗以及数字化油田上得到了充分应用，将人类社会和物理系统有机整合起来，通过对工业化与信息化的融合，掀起了第三次IT发展热潮。现阶段我国加快信息化和工业化融合进程，在传统产业中应用了先进信息技术，最大限度发挥出了物联网技术的作用。石油行业属于技术高度密集型企业，涉及面较广，需要各个学科与专业相互配合。在石油行业发展过程中，信息化建设始终是重点内容，其作用也是非常显著。当前油田信息化进程中，已经进入了数字化油田的关键时期，标志着油田信息化已经实现了科学化、模型化、网络化和数字化的目标。在数字化油田建设过程中应用物联网技术，是实现油田数据采集、远程监测、物资管理和地面全面信息化的有力保障，其应用前景极为广阔。

1 数字化油田构建方案

实时性、不间断性是物联网技术主要特征，即在油田管理期间把开采现场、存储仓库以及地震区域等油田工作现场当成信息原点，同时使用自动化的仪器对数据进行采集。数据采集设备专业性极强，通过事业设定好相关程序，可以实现连续采集，并在WiFi网络和光纤网络等传输线路之下，将采集到的数据传输到信息管理中心。

通过以上数据分析，可以为油田管理人员提供可靠的决策依据，便于其作出准确的决策，因为这样不会受到人为因素的影响，所以判断也比较客观。对于采集到的数据要先合并，然后进行分析和计算，根据地址资料构建起分析模型，同时可以实时分析油田的基本情况，判断油田是否处于正常运转状态，其中最重要的判断依据是各项指标是否达标［1］。在诊断结束以后，可以第一时间为现场管理人员、施工人员反馈数据，整个阶段可以发挥出分析数据的功能，高效便捷，同时与以往油田管理相比，极大减少了实际工作量。

在数字化油田建设中应用物联网技术，关键是整合了油田开发专业技术、自动化技术以及计算机网络技术，建立起了专业性极强的数字化管理系统。在现代油田管理中采取这些技术，可以保证油田生产的安全，提升产量，并减少人员工作量，避免设备严重损耗。

2 物联网在数字油田的应用

数字油田管理和传统油田管理差别很大，对人工依赖性不强，在整个运转工作系统中人工已经不是核心，而关键在于有完整的数据采集、传输、运算以及统计的系统，能够收集油田的重要数据，在采集归纳以后进行分析，最终得到的结果可以指导整个油田的运转。

2.1 油水井生产远程监控分析优化系统

该系统在网络远程采集油井功图、压力、温度、电流、功率、扭矩等数据以后，可以实时诊断油井的生产情况，远程实时产液量计量，用电消耗计量和能耗分析，通过功率曲线法、电能法以及扭矩法对抽油机平衡进行计算与调节。在诊断之后优化设计油井的工作参数，然后根据最终结果发布专家解决方案，最后根据油井工作情况诊断及工艺参数设计结果，远程实时对油井“大闭环”进行智能控制，具体见图1。

图1 油井生产实时分析设计专家系统架构

该系统以网络远程采集注水井的流量、压力等数据，结合注水配水的规定，对当前流量与配注量加以比对，并基于PID算法实现对阀门开度的自动调节。此外在RTU中传输即时流量数据、累计流量数据和其他压力数据，在CDMAGPRS网络下，为油田企业内部网计算服务器传输数据［2］。数据被现场监控终端采集以后，由工况分析优化服务器统计数据，包括图示、曲线、报表、注水量计算以及超限报警等。工况分析、参数优化设计等。在系统设置的管理与权限范围内，Web发布系统可以定制查询、统计以及展示所管理的水井，注水设备在系统支持下，可以发挥出远程协作与自治、精确控制、网络通信以及计算等物联网的作用，具体见图2。

2.2 油井生产数据自动采集传输系统

图2 注水井生产实时分析优化专家系统架构

传输系统在数据管理中是重要部分，一台一体化示功仪为其主要设备。该功图采集单位精度较高，在抽油机的抽油杆上安装，里面设置的传感器具备较高的精度，可以实时采集采油井相关数据，同时加以传输。该信息采集模块安装非常简单，使用后不需要投入太大维护成本，这种传输设备在油田中得到了广泛的应用。生产数据自动采集传输系统结构如图3所示。在石油产业现代化发展过程中，数字化油田建设属于重点内容，而物联网技术在数字化油田建设中发挥着重要作用。在今后的发展中，油田勘探开发将持续进行，信息采集和智能化计算机技术将得到进一步发展，移动通信网和互联网也越来越普及，会逐步凸显出油田物联网的应用价值。