浅谈物联网技术在油气田生产中的应用

2021-12-26

科学与信息化 2021年5期

华北石油通信有限公司河北任丘 062550

前言

油企作为我国重要的能源输出企业，能源的生产及供应一直备受社会的关注。随着信息化时代的全面来临，因应先进的技术手段用于日常的生产、经营与管理中，是油气企业可持续发展的必由之路。物联网作为基于互联网的先进技术，是推动各行各业高效发展的重要生产力。在油气田的生产过程中应用物联网技术，转变企业的生产与管理方式，实现企业管理现代化，从而更好地保障市场对能源的需求，进一步提高油企的效率与效益。本文就物联网技术在油气田生产中的具体应用进行简要阐述，以供参考。

1 物联网技术概念

物联网技术顾名思义就是通过利用智能化设备如：射频识别、传感器、GPS等实现物与物之间的有效相连。物联网技术是以信息技术为载体和依托来实现非智能设备的并网与接入中央信息系统的一种互联网技术[1]。接入后，可利用电脑或是智能终端实现物体与物体间的信息传播、通讯与以及交换功能。其强大之处在于，物品与物品之间不需要人过多的干预，即可完成信息的交流、产品的自动识别、自动定位以及跟踪等，信息与信息之间能够实现高度的互联与共享。物联网技术是一种先进的服务技术，其对提高企业生产效率，降低生产成本等方面有非常显著的优势。

2 物联网技术在油气田生产中应用的意义

由于油企生产规模较大，更由于油气开采过程的特殊性。所以，很多油气田都处于较为荒凉偏僻的地带，如果不改变传统的现场生产管理模式，主要以人工定期巡检的方式为主。所以在数据的采集与传输上具有一定的滞后性，无法及时获得生产现场的第一手资料。这样，就不能及时发现生产现场及设备的异常，也无法第一时间做出相应的判断与处理措施。无形之中就延误了生产时间，同时也抬高生产及维护的成本。而且，人工巡检的方式还会由于巡检之人个体的差异性而无法及时发现隐藏的问题，这些都不利于生产的正常展开与管理。应用物联网技术参与油气田生产管理，可以通过网络将生产前线的情况与相关数据悉数掌握，而且避免了因人为疏忽而造成的误差以及滞后问题[2]。物联网技术中的自动定位、自动报警、数据自动采集、传输等一系列智能化的功能，能为安全生产以及管理决策提供准确的信息，帮助决策层做出正确的决断。并且，物联网技术的应用能有效解放劳动力，有效排除偏远地带人工操作的不确定因素，有效保证人员及设备的安全。安全隐患少了，生产成本自然就降低了，对于提高生产效率及企业经济效益、促进民族工业进步、落实科学发展观，具有重要的社会意义。

3 物联网技术在油气田生产中的应用

3.1 物联网系统的组成架构及流程

物联网技术在油气田生产中应用的目的是利用其实现生产过程的自动化与智慧化。所以物联网技术的功能在油气田生产的应用框架主要在几个方面：一是数据的感知，二是数据的采集，三是数据的传输[3]。基于这几点，首先要确定好系统的框架，做好现场数据采集系统、系统监控设备的安装。数据的采集后需要通过无线的方式来实现传输，传输至生产中心调试系统平台，中心信息系统处理平台对收集到的信息进行统一的分析与处理，处理后的数据作为生产调度、调整的相关决策依据。生产的自动化与信息化，以及生产现场的可视化就由此而实现。在数据的传输上，为了确保传输的有效性通常站库间的数据传输采用光缆进行有线传输的方式，在井场方面的传输采取无线传输的方式，根据井场的距离以及现场情况的差异选择多载波无线信息本地环路或是数传电台以及通用分组无线服务传输等方式进行。

3.2 物联网技术在生产现场的应用

油气田生产现场由于牵涉到人员、材料、设备、工艺、技术等，所以具有极大的不确定性。人员操作的不规范，设备运行存在的隐患，以及材料的缺陷等问题一直是阻碍油气田正常生产的最大障碍。通过物联网组网的无线传感器网络和远程监测设备随时掌握现场人员状态、油井工况、设备运行情况等各方面的参数，从根本上改变因人工巡检造成的数据反馈不及时、数据记录不详细等问题，通过水、电、气等数据的自动采集与分析，确保及时性及精确性。及时发现异常，并及时处理，确保将因维修等造成的不利影响降至最低。如：通过计算机记录的数据，准确分析故障原因，监督故障处理，进一步界定工作班组的责任关系，量化工作指标。通过物联网定位技术，清楚指示故障油井的地理位置，协助检修人员迅速准确就位。通过物联网的网络组织和优化，实时将数据直接传送到企业信息化管理系统内，提高信息的综合分析能力，为企业领导监督采油进度、了解油井状况，提供第一手资料，实现油气田生产实时监控、数据实时采集、生产现场实时视频监控、生产安全、预警远程控制、自动计量和数据分析等一系列操作。