無線電在油田生產管理中的應用探索

謝亞莉

從準東石油基地建立之初，無線電技術就被應用到油田生產建設中來。由于準東石油基地與各作業區距離較遠，地理位置比較分散，自上世紀八十年代，為了方便生產指揮，準東石油基地就開始使用電報的方式進行聯絡傳遞信息，到后來的車載電臺，微波技術，自從光纖通訊被大面積推廣使用以來，這些早期的無線電技術及設備逐漸退出了歷史舞臺。但隨著電子計算機應用技術和移動通信技術的飛速發展以及油區生產方式的變化，更多的時候需要多種形式的網絡組合才能解決油田生產管理中遇到的問題，新型的無線設備層出不窮，準東采油廠借助數傳電臺、無線網橋、無線一體化遠程示功儀等無線電設備，通過不同頻段構建油田自動化專網，建立了油田生產自動化數據管理系統，并以生產自動化數據為基礎，進行了各類自動化技術的研究與應用，使無線電在準東油田生產中得到了廣泛的應用。

無線電技術的應用實現了油氣井各項數據的實時監控和傳輸，讓油田生產管理變得更加高效，并且在很大程度上節約了人力資源，降低了工作難度和風險。2018年，準東采油廠在把無線電技術應用到油田生產管理方面進行了全方位的摸索與實踐，取得了豐碩的成果。在2018年準東采油廠特色技術交流會和亞歐博覽會上，準東采油廠為油田公司兄弟單位及社會各界展示了近年來準東石油人立足資源實況，敢于創新實踐形成的與準東油田相配套的22項特色技術。下面主要介紹一下作業現場移動監控系統。

在油田生產過程中有修井、鉆井、壓裂、試油、酸化等各種作業施工項目，這些施工作業項目存在著不同程度的安全、環境風險。而這類施工項目如果出現事故，將給企業財產和員工生命造成不可逆轉的損失，對企業形象造成嚴重影響。2017年年底至2018年初，油田企業接連出現幾起生產現場承包商“亡人”事故，為了加強承包商管理，提高風險意識、安全意識，避免現場作業監督方面存在的薄弱和短板造成不必要的損失，新疆油田公司要求抓緊建設遠程監督系統，全面加強現場監督管理。2018年年初，油田公司領導要求準東采油廠先行先試，研制作業現場移動視頻監控系統，實現對施工作業現場的實時監控。隨著電子計算機應用技術和移動通信技術的飛速發展，視頻監控系統在油田生產中得到了廣泛的應用。視頻監控系統應用于油田生產現場遠程監控，對建設工程施工現場的作業過程、安全環保及文明施工等進行實時監控，可以在安全管理中發揮非常重要的作用。

準東采油廠信息管理站作為準東采油廠的信息管理專業部門負責組織并完成了作業現場移動視頻監控系統。作業現場移動視頻監控系統研制的主要目標是能實現對地理位置隨時變化的作業現場進行實時遠程監控。其工作場景存在作業現場不固定、大部分作業現場處于沙漠戈壁的露天環境的特點。為及時制止違章行為，還需要具備遠端對作業現場語音喊話輸出功能。因此，系統總體功能要達到：在施工作業現場隨時安裝移動視頻監控系統，以自建無線網絡為基礎（無線網橋），運營商無線4G為補充手段，視頻監控信號可通過無線網橋或運營商4G網絡（中國移動/中國聯通/中國電信）上傳到監控中心，實現集中監控。監控中心可通過平臺向指定的作業現場進行實時語音喊話。

我們首先研究了技術較為成熟的基于無線網橋傳輸的視頻監控系統，也考察了基于4G信號傳輸的移動視頻監控系統和基于超短波傳輸的移動視頻監控系統，并對這三種監控系統分別做了實驗后確定這三種視頻監控系統方案均可行。

根據不同網絡的傳輸性能和需求分析，作業現場移動監控系統，被設計為三個子系統：

近距離——使用移動4G子系統：針對城鎮居民區等4G信號覆蓋較好的地區，采用移動4G球進行視頻監控。

中距離——使用無線網橋子系統：針對油區作業現場，覆蓋10公里范圍。

遠距離——使用超短波圖傳子系統：針對邊遠作業現場，主要覆蓋超過10公里范圍。

根據準東采油廠油區4G網絡信號覆蓋率低、油區分散等實際情況，結合試驗結果，最終確定采用無線網橋網絡作為準東采油廠作業現場移動視頻監控系統通訊傳輸系統，并在此基礎上編制了相關建設方案。

根據領導要求和現場條件，作業現場移動視頻監控系統應該具備以下功能特點：

1、為安保維穩、安全生產、安全環保的有效管理，提供全天候、全方位、7*24小時保障。

2、監控端站模塊化、輕量化設計，支架的高度可調整，滿足每年幾千場次的快速拆裝遷移作業。

3、大幅度減少現場監督人員數量及工作量，監督全覆蓋。

4、改變安全監督模式，采用基地集中監控加作業區分監控模式，提高安全管理效率。

5、主要監控機采用星光級33倍1080P球機，現場存儲3天，基地集中存儲30天，便于追溯。

6、針對無供電作業現場、防暴作業現場，配備有可移動太陽能供電、防暴監控機，滿足各種作業現場需求。

經過反復測試和不斷探索，最終在短短十天時間里做出了第一批6套視頻監控終端并完成了安裝調試。后續移動監控終端在各作業區重點井部署。自投入運行以來，極大地方便了技術監督人員進行遠程監督，并通過制度是移動視頻監控成為日常監督的一部分。2018年9月作業現場移動視頻監控系統在克拉瑪依各采油廠開展推廣實施工作，2018年已批復采購移動視頻監控終端分配到各單位。

作業現場移動式視頻監控系統通過無線網橋及4G移動運營商網絡將所有施工作業現場的視頻監控進行統一管理，發現問題通過喊話功能對現場進行指導，現場增加視頻監控系統后，能夠對使用作業現場進行實時監控，并能夠儲存錄像，以備調查使用。通過這個項目的開展，能夠提高作業現場生產安全，同時給各作業區邊遠井的監控奠定了基礎。

無線電設備在油田的應用極大地促進了油田信息化的發展，在生產管理效率的提高、作業現場安全監督等方面發揮著重要作用。作業現場移動式視頻監控系統是無線電技術在準東油田生產管理中的很突出的應用實例，可以說如果沒有多種無線電技術和設備的支撐，是無法完成作業現場移動式視頻監控系統項目構建和實施的。隨著第五代（5G）廣域無線網絡將在2019年實現大范圍推廣應用以及多家運營商對5G技術的測試，無線電設備和技術勢必會迎來一個新的飛躍。我們很期待在未來建設智能油田的過程中，更加深入廣泛地引入無線電技術，讓無線電技術在準東油田生產管理中發揮更大的作用！