5G 通信技术在数字油田建设中的应用表现

2021-11-22赵鹏

中国管理信息化 2021年14期

赵鹏

（中国石油大港油田信息中心，天津 300280）

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随着信息技术不断优化，5G 通信技术得到了快速的推广应用，数字油田建设过程中结合5G 通信技术的应用，实现了现有建设水平的提升。在部分数字化油田建设过程中，已经实现了智慧油田的升级建设，这也成为未来石油行业发展的新趋势，促进整个行业快速发展。

1 5G 通信技术在数字油田建设中的应用背景

1.1 数字油田建设概况

某油田企业作为国有大型石油企业，在油田的建设过程中，结合物联网技术、通信技术等信息技术的应用，重点推行了数字化油田建设工作。通过一个阶段的实践应用，基本上在油田的生产系统、生活区域、办公区域实现了信息化管理效果。5G通信技术的应用，更好地促进了数字油田的智慧化发展。该油田企业在进行数字油田建设的过程中，以物联网技术的应用为中心，从数据的采集、传输和应用3 个层面进行了数字油田的框架建设，并结合智能云技术的应用，对整个油田的网络系统进行了升级优化。实践过程中，互联网技术、大数据技术、云计算技术、人工智能技术的不断融合应用，基本实现了该油田企业信息化、数字化、智能化的发展。

1.2 数字油田建设背景

在互联网信息普及应用的过程中，各种新技术的应用加快了生产力的变革速度。油田企业在进行转型发展的过程中，一定要充分地与先进的信息技术融合，这样才能实现可持续、健康的发展要求。某油田企业在进行数字化建设的过程中，通过实时监控系统的建设，加强对各种生产建设过程中使用的设备进行实时监测，有效进行数据记录，实现了设备的优化应用。通过对生产环节、运输环节、存储环节、办公环节等各个环节的物联网建设，该油田有效实现了对各种数据的及时采集，并对油田的重要管理过程进行远程监控，实现可视化的操作与管理。通过利用5G 技术，该油田企业对现有的油田企业内部监控系统、物联网网络进行技术优化，有效提升了数据应用效率，促进了油田企业良好发展。

1.3 5G 通信技术应用要求

数字油田建设过程中，需要对生产油井、运输管道、站场等各个环节的生产数据进行有效的采集，实现远程、可视化操作，并应用无线网络技术和通信技术有效完成建设任务。某油田在实际建设过程中，重点针对油气井在生产过程中的物联网信号覆盖、站场的无人值班以及拉油点的无人操作等方面进行了有效的5G 技术应用，发挥了良好的应用效果。

2 5G 通信技术在数字油田建设中的应用表现

2.1 在油气水井生产中的应用

5G 通信技术具有宽带速度高、覆盖面积广、延迟时间短和功能消耗少等特点，因此在进行油气井的生产过程中，可以有效应用该技术实现对各种数据的采集。通过对单个油井实际的生产情况进行油井生产效率的判断，并且通过生产预测、参数优化，完成对生产现场各种仪表的智能化控制。在计算机技术和大数据技术应用的过程中，某油田企业通过对各种信息的交互使用，实现了对油田生产过程中的闭环智能控制，对各种油气水井的生产数据进行有效的采集、存储、分析和应用，保障生产过程中的稳定性、安全性。除此之外，还通过使用5G 通信技术，对当前油田中的通信网络环境和通信设备进行了优化。比如，在油气井生产过程中，对压力、温度的变化等数据进行智能检测；对流量计、路由器、网关、摄像头、有害气体检测仪等设备的功能进行完善；对当前的物联网网络终端运行状况进行实时监测；对各种设备的运行时间、数据变化、设备性能等工作参数进行搜集，通过掌握现场的实际生产状态，更有利于提高生产效率。

2.2 在站场中的应用

站场的5G 技术应用主要表现在站场无人值守方案的不断完善上。站场的重要位置，如大门、加热炉、泵房等区域安装高清摄像头，能够实时地将拍摄画面回传到管理中心，工作人员结合实时传回的画面内容，使用专业的计算方法，对画面区域存在的安全隐患进行智能分析，并且根据分析的结果，选择是否报警。比如，在进行检测的过程中，发现人员入侵、物品遗失等危险情况时，能根据提前设置的应急方案处理，有效保障站场的安全。

5G 通信技术的应用还可以实现机器人的智能操控。在机器人身上安装传感器，根据温度变化的标准进行感应，可以更好地对站场内的油气管线、加热炉、泵体、罐体等设备的安全使用进行有效的检测，一旦机器人在巡查的过程中发现异常现象，可以及时打开报警系统，通过使用这种智能化的操控系统，大大减少人员的工作量，控制成本投入。尤其是在对各种危险情况进行排查的过程中，机器人的操作更好地实现了对危险情况的有效处理，并大大减少了人员的安全隐患，保证了站场工作安全、高效开展。

2.3 在拉油点的应用

在拉油点应用5G 通信技术，可以完善储运管控系统，更好地对各个站点进行统一管理。在该系统的应用中，通过对报警系统、视频监控系统、门禁系统的统一管理，有效地对不同油气站点进行智能化管控，可大大降低拉油点偷油、盗油事件发生的概率。比如，通过5G 通信技术建立高清视频监控系统，在具体的应用中，通过使用专业的运算方法，对拉油点周围的环境进行有效的检测，超过系统认为的安全范围，会自动进行报警处理。在监控中发现人为翻越隔离网的现象，报警系统发出预警信号，引起值班人员的注意。这样，值班人员可以及时地对现场的情况进行处理，并且通过监控系统的语音功能，实现对现场人员的远程喊话警告，最大化保证拉油点安全。又如，通过5G 通信技术的应用，可以优化门禁系统，通过门禁卡和人脸识别技术的综合应用，在拉油点门口安装人脸识别摄像机，工作人员只有同时进行刷卡、刷脸的操作，才能顺利进入拉油点。如果摄像机回传的数据与指挥中心的数据存在差异，人员是不能顺利进入的。一般情况下，需要进行两次数据的对比分析，才能完成放行、警报等处理。

2.4 5G 通信技术的应用效果分析

2.4.1 实现了VR 技术、机器人技术应用

在5G 通信技术的应用中，可以实现虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术、机器人技术的顺利应用。利用机器人开展管道、线路的巡查工作，在部分行业中已经实现，这也是数字油田建设发展的一个主要方向。结合VR 技术，可以回看监控系统中的视频，不断完善相关操作，同时提升油田建设过程中的信息化、数字化水平，实现油田业务更好发展，促使油田建设高效进行。

2.4.2 实现了传统产业优化升级

在该油田的数字化建设过程中，通过对5G 通信技术的有效应用，实现了该油田传统产业的优化升级。首先，对当前的感知技术进行了突破和发展。借助5G 通信技术、物联网技术、传感器和软件技术的综合应用，可以更好地对整个油田各个区域、各个位置进行全面的感知、管理、控制。其次，有效实现了技术上的升级，不管是在生产过程中，还是在站场管理中，都可以对不同的位置进行动态化监控和管理，大大提升员工的信息化管理意识，并且有效保障油田企业中各种抽油机、抽油杆、管道、油泵、仪表等设备的智能化应用。最后，实现了管理方式的优化升级。借助人工智能技术的应用，对生产的全过程进行动态监管，结合不同的环境，开展高效率的生产，实现了油田管理模式的升级，也促进了油田的智能化、数字化发展。

3 未来数字油田建设的发展趋势探讨

借助5G 通信技术的良好应用，数字油田在未来的建设过程中实现智能化发展，主要表现在3 个方面。①各种数据的高效融合。从油田开采到油田管理，各个环节产生的数据都可以进行综合应用，并利用大数据分析技术，对数据的深度价值进行挖掘、应用。②对生产过程的可视化管理。借助VR 技术，结合视频监控技术、三维技术，可以对油田建设过程中地下及地下的各个环节进行可视化监控，开展实时的动态化管理。③资源的优化整合。在云计算技术的应用中，充分发挥出信息技术的应用优势，优化整合通信、管理和生产等不同资源，可以更好地提升数字油田的管理水平、服务水平。