油田數字化建設中的物聯網技術運用研究

師 玉，劉鵬瑾，陳宇欽，劉小鵬

（中國石油天然氣總公司長慶油田分公司第三采油廠紅井子作業區，寧夏銀川 750000）

1 油田數字化建設中物聯網技術的運用狀況

物聯網技術是將傳感器硬件技術和相關的軟件技術通過網絡進行連接，聚合了軟、硬件的相關優勢，使得物體可以和網絡結合起來的一種技術。物聯網技術是在互聯網技術的基礎上的深入智能化發展，使得物體與物體之間，人與物體之間可以進行有效的交流，每一個物體都可以看作是一個信息終端，不同的信息終端之間進行組合，形成一個滿足特定要求的、完整的信息網絡系統。

油田數字化就是在與油田有關的生產活動中使用數字化的技術，讓油田生產實現自動化和數字化。在實踐過程中把油田作為研究對象，其生產流程和工藝步驟作為分析對象，運用物聯網技術將油田開發時的地質勘探、油井的開發和對油田的生產活動進行管理等各個方面系統地整合起來，建立完善的數據信息系統。

將油田的數字化建設和油田企業中不同類別的工作內容所對應的相關信息通過應用相應的軟件系統分門別類地整合起來，方便進行數據管理。例如，通過應用基于物聯網技術建立的PES（工程系統性能）系統，對油田的各項數據進行實時采集并可以遠程智能監控，既減少了人力的消耗又可以提高生產效率，強有力地保障了油田的數字化建設。

2 油田數字化建設中的物聯網技術運用

物聯網按照其層次結構可以劃分為感知層、網絡層和應用層。感知層是通過對各種信息傳感器的使用，將其嵌入各種設備當中進行信息的監測，是物聯網的核心。在油田的數字化建設中將采集數據信息的各種傳感器設備安裝在油田生產中的不同應用場景，記錄生產現場的實時數據。在網絡層，將傳感器采集到的各項數據通過網絡傳輸到后臺進行處理。應用層是對通過網絡傳輸到后臺終端的數據信息進行處理。在油田數字化建設中，通過商業網絡或者專用網絡實時傳輸到后臺終端上的現場數據（主要是井下開采作業數據和井上作業數據），進行存儲并通過科學的數據分析模型，結合智能識別、云計算等技術手段對數據進行存儲和處理，進而做出綜合的決策，在將決策信息反饋到油田的生產現場中。

2.1 對相關信息的數據采集

在油田的數字化建設中，油田企業需要搜集油田生產各個環節的相關數據并將其整合起來進行后續的有效處理。在相關的過程中使用物聯網技術—企業采購油田信息監測專用的傳感器，安裝在各個信息采集點，將其與終端通過網絡進行連接，自動地采集油田相關數據。與油田有關的生產活動是一個異常復雜、專業的過程，油田的工作活動實踐性強、綜合性高，在生產過程中涉及了多個專業和學科，這使得信息的采集難度大大增加。在傳統的與油田有關的生產活動中，油田企業只能通過人工的方式進行數據采集，而人工的方式需要消耗大量的人力、物力，而且采集數據信息時容易出現差錯，會耽誤相關生產活動的順利進行，甚至對企業的長遠經營發展造成阻滯，物聯網技術的應用則可以從根本上避免這種情況的出現。在對物聯網技術的實踐應用中，可以進行站庫信息的采集和單井數據的采集工作，進而對相關數據進行分析處理。油田的數字化建設中對物聯網技術的使用，是將實際的油田生產相關活動的需求作為基礎，對油井的處理過程、油氣的生產過程、油井的各項數據、水井的數據和氣井的數據進行實時采集，并在采集過程中對一些關鍵性的過程進行連續的控制，盡最大可能地滿足石油企業在從事相關生產活動時對生產安全和油氣處理等數據的需求。

2.2 對相關信息的數據傳輸

在傳統的油田生產活動中，由于其涉及的專業多且跨學科領域，復雜程度大，在對數據的傳輸過程中受限于時間、空間、學科、專業等的制約，容易出現信息不對應的情況，特別是在不同地區的生產合作中，容易出現信息延遲等情況，不利于生產的高效進行。使用融合了硬件技術和軟件技術的物聯網技術可以有效地解決這些情況，實現對資源的共享。

通過應用物聯網技術可以有效地優化數字傳輸過程。在油田企業的生產中，應用物聯網技術可以通過使用專用網絡或者公用網絡，將采集到的數據信息傳輸到指定的終端設備上，通過檢測數據的變化實時了解生產中的安全狀況，使用網絡進行實時傳輸還可以保證數據的有效傳輸。在一些沒有覆蓋互聯網的地區，人們也可以通過使用手持的終端設備，收集想要的生產活動數據，全面地了解企業的生產狀況和管理狀況。

2.3 對相關活動進行管理

物聯網技術也可以應用于對油田企業的生產活動管理中，在油田的生產活動中應用物理網技術優化其數字化建設的同時對其生產活動進行管理上的優化。使用物聯網技術，石油企業在事務管理上按照企業發展要求和生產管理條例對系統實時接收到的數據進行整合，從而及時地了解油井和水井的工作環境動態變化并對其進行切實有效的監控管理。物聯網技術的應用還能實現不同崗位工作人員工作的協同進行。在傳統的油田生產活動中，進行井下作業和井上作業的工作人員無法及時地進行信息交流，井上的工作人員不能了解井下工作的實時情況，進而不能制定具有指向性和針對性的工作實施計劃，在井底工作的人也不能快速準確地了解到之間的工作任務，對石油的開采作業效率造成影響。應用物聯網技術可以很好地解決井上、井下工作溝通不及時的問題，將它們聯系起來共同構成一個網絡體系，憑借這個體系，井下的工作人員可以及時、準確地了解到自己的工作任務要求，而井上的工作人員也可以實時了解到井下的工作進度從而制定新的工作計劃和與之對應的工作方案，通過兩者之間的相互配合，既可以節省工作時間和對人力、物力的消耗，也可以減輕工作人員的工作強度并提高其工作效率，進而提高企業的生產效率和管理水平。

3 油田數字化建設中的物聯網技術運用前景及展望

在國家的科技發展戰略中，物聯網同互聯網、移動網絡的技術融合是一個重要的發展趨勢，也是未來工業生產中必然會進行的方向。它們的應用推動了社會經濟的發展也促進了科技的改革創新，并且創造出新的經濟活動發展模式和產業鏈，是國家的工業化和信息化發展過程中的一條有效途徑。石油行業的發展關系著人們經濟生活的方方面面，但由于其對專業性技術的要求高并且涉及多個行業和不同的學科領域，物聯網技術的應用讓油田的數字化建設過程中實現了各個專業和學科領域的技術融合和信息資源的共享。油田的數字化建設對油田各項活動的開展具有很重要的作用。

物聯網技術作為一種新型的技術，在油田的數字化建設活動中不斷普及和深化。物聯網技術在油田數字化建設有關活動，如對油田信息的實時采集、對井上及井下作業的實時監控，對石油企業的事物管理等方面的應用潛力非常巨大，可以進行跨區域的信息交流和將各個生產環節緊密地聯系在一起，實現了技術上的創新應用，節約了企業的生產成本，加強了石油企業的事物管理能力，有效拓展了石油業務的開展途徑。在油田的數字化建設中，物聯網應用技術具有很好的應用前景。

4 結束語

隨著科技的進步，社會進入信息化時代，企業要想在新的市場環境中占據一定的市場，必須要積極推進技術的改革創新。油田的數字化建設是石油企業發展的必經途徑，人們對石油產品的需求和信息技術的發展也讓物聯網應用技術擁有了更加廣闊的應用前景。石油企業應該明確地認識到油田數字化建設的重要意義和建設過程中對物聯網技術的應用，可以有效地提升石油企業獲取相關的信息的能力，提升企業的管理效率，為企業的進一步發展提供助力。