網絡技術在油田數字化建設中的應用

楊海威

[摘 要]隨著我國經濟的穩定增長和科學技術的進步，越來越多的技術被應用于各個行業領域，從而也推動了相關行業領域的發展進程。石油資源是我國重要的戰略資源，對于我國經濟發展有著重要的作用，隨著智能時代的到來，網絡技術也逐漸應用于油田數字化建設中，油田數字化建設是一個綜合性的過程，也是時代發展的必然趨勢，通過油田數字化建設，可以有效提高石油的產出量，進一步深化石油經濟效益，而網絡技術在油田數字化建設中起到關鍵性作用，從某種程度上來說，網絡技術相當于油田數字化建設的原動力。基于此，本文就對網絡技術在油田數字化建設中的應用進行一個較為詳細的說明。

[關鍵詞]網絡技術;油田;數字化建設

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2021.04.049

[中圖分類號]F270.7;TP393[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2021）04-0-02

0 ? ? 引 言

近幾年，我國經濟呈穩定增長的趨勢，經濟的增長賦予相關行業領域更多的選擇，時代的更迭速度加快，只有不斷進步才能不被淘汰。在社會宏觀經濟的調控下，越來越多的科學技術被研發、應用。網絡技術在20世紀90年代就已經逐漸應用于人們的生活中，協助相關人員開展一系列工作。網絡技術有著強大的性能優勢，它可以將互聯網分布的資源進行整理，轉化為一個整體，實現資源的共享與交互。目前，網絡技術已經逐漸應用于油田數字化建設中，傳統的通信網絡不能滿足現代化油田數據傳輸需求，嚴重制約著油田數字化建設的發展進程，所以要通過網絡技術的性能優勢彌補傳統通信網絡的缺陷，提高油田自動化系統的運行效率。

1 ? ? 油田數字化技術的發展

石油資源是我國重要的經濟來源，但隨著我國對石油的不斷開采，使得我國石油存儲量逐漸減少。在嚴峻的石油資源形勢下，如何正確處理石油資源的開采問題，深度開發油田的潛力，成為石油企業要解決的問題。正是基于這種大的社會性需求和時代性要求，油田數字化技術應運而生。相關人員以油氣研究為主，通過對油田生產流程和工藝流程進行全面的分析，構建以油井開發、地質勘探為一體的多樣化計算機網絡綜合數據庫系統。在系統的調控下，油田生產過程中的產生的信息數據都會被記錄下來，通過對數據的分析，使系統能夠不斷優化完善油田生產工藝和生產流程，提高油田開采效率。數字化技術在近幾年才逐漸應用到石油開采中，取得了非常理想的效果，這也使得不少石油企業認識到數字化技術的重要性。

2 ? ? 油田數字化監控系統組成

在油田開采中，油井的分布沒有特定的規律，基于油井的分布特點，很難采用常規的有線通信方式。一般來說，石油企業都是將有線與無線相結合，這樣可以最大程度上貼合油井的分布特性，保障油田數字化監控系統運行的穩定性。油田數字化監控系統的組成結構較為復雜，包括信息采集系統、傳輸系統、感應系統、監控中心、客戶端等，不同的組成裝置其性能優勢不同，信息采集系統具有分化性特點。在信息采集系統的調控下，云臺可以實時控制攝像機，使攝像機按照指令進行旋轉和變焦，攝像機將記錄的視頻保存下來，將視頻信息壓縮成數字信號，數字信號會通過有線或者無線的方式匯集到油田數字化監控系統中。傳輸系統主要負責視頻數字信息的傳輸，為了保證傳輸過程中視頻圖像不受損壞，就要采用高性能的傳輸網線，提高傳輸系統的穩定性，可以以無線網絡的形式進行傳輸，或者使用碼分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）衛星通信和無線網橋。兩者的使用范圍和應用優勢各不相同，無線網橋的成本預算較低，衛星通信的成本最高。在對油田數字化監控系統進行管理的時候，要合理調控每個環節的對接工作，管理用戶要與操作設備之間保持連接關系，要能夠實時接收設備傳輸的信號、數據。油田數字化監控系統具有良好的應用優勢，它可以提供視頻訪問服務，使管理人員可以根據視頻信息對油田進行合理的控制。油田數字化監控系統設有訪問權限，外部人員接入系統訪問視頻信息，需要提供相關用戶認證信息，系統的用戶可以通過瀏覽器的方式訪問系統客戶端，不僅可以調控攝像頭，還可以接收一些其他的設備信息，提高系統運行效率。

3 ? ? 油田監控方案

網絡技術涉及的內容比較廣泛，在油田數字化建設中的應該過程中，要明確油田監控方案，當然，油田監控方案包括了多個操作環節的交互，需要綜合考慮各個方面的影響因素。在油田的安全防護系統中，需要將各個監控節點的數據進行集中處理，如油井節點數據、聯合站節點數據等，這些監控節點的數據量是一個龐大的數值，需要通過數據庫進行數據遷移，以有線和無線的方式將油田所涉及的計算機連接到一起，構成龐大的計算機交互網絡，計算機網絡的交互效率很高，有利于監控系統進行遠程測控。油田數字化建設包含了整個油田區域，是一個綜合的建設工程，要以現有的油井、間、站分布情況作為建設節點，從而覆蓋整個油田區域，通過對傳輸網絡的布控，可以實現對油田領域的全方位監控。油田內部分布沒有固定的規律，所以傳輸方式也不僅僅局限于一種，可以通過有線和無線的方式組建一個大型的網絡傳輸平臺，在各個站點設置光纜傳輸平臺，不斷強化系統運行的穩定性。對于單井區域，要選擇合適的傳輸方式，可以采用多載波無線信息本地環路（Multi-Carrier Wireless Information Local Loop，McWill）無線寬帶的接入方式，提高監控系統的數據采收效率，保證數據傳輸的穩定性。

在油田監控方案中，要合理規劃互聯網協議（Internet Protocol，IP）地址，不同的油田企業對IP地址的設置不同，但最基本的要求就是要保證IP地址的連續性，使IP地址可以獲得連續性的設備節點，從而接入設備信息。油田企業以路由控制為基礎，在不影響其他設備運行的前提下使數據信息可以分配到IP地址內，規劃出來的IP地址要能夠響應網絡需求。要預設IP地址，同步原IP地址的信息，這樣就算原IP地址遭到破壞，油田企業也可以從預設的IP地址中找回信息數據，極大程度上降低油田企業的風險系數。

在油田監控方案的規劃過程中，IP地址規劃是很重要的一環，不僅關系著系統運行的穩定性，更影響系統內部節點的布控。在IP地址的規劃過程中，要考慮兩個方面的問題，包括地址空間擴展需求和容量限制需求，這兩個方面的問題如果能夠得到有效的解決，那么就能夠保障業務流量均勻分配，很好地體現出監控系統的應用優勢。監控系統中所采用中的傳輸技術主要是無線網橋技術，無線網橋的傳輸效率比較快，最高寬帶為11/54 Mbps ，傳輸速率越快，傳輸性能就越穩定，這樣也便于系統存儲和檢索。

油田監控方案是一個綜合性的過程，涉及各個環節的連接工作，為了便于管理，可以設置3個等級的監控體系，分為隊級監控中心、礦級監控中心、廠級監控中心，不同的監控體系其監控范圍不同，對于本地系統的監控，可以通過網絡監控錄像機（NDVR）進行設置，從而實現對本地監控系統的全面控制，當監控體系逐漸完善，發揮的作用就顯現了出來，它們將接收的信息傳輸到監控系統總部，同時監控系統總部會提供遠程的數據轉發服務，確保本地監控設備與上級部門保持穩定的連接狀態。

4 ? ? 油田生產物聯網技術的應用

物聯網技術是網絡技術的一種，相對于網絡技術，物聯網技術更加純粹，它可以促進油田數字化的形成，使油田數字化管理更加高效穩定。物聯網技術的應用可以進一步優化數字化油田的傳輸性能，鞏固油田信息傳輸網絡的結構體系，使油田網絡免受黑客的侵害，降低網絡數據泄露的風險。物聯網技術可以與終端設備相結合，對油田生產過程中產生的信息數據進行全面的采集和分析，通過遠程無線和有線的連接，可以最大程度保障網絡傳輸的穩定性。物聯網技術主要是通過網絡達到布控的目的，油田數字化建設是一個循序漸進的過程，需要根據網絡節點進行全方位的管控，在物聯網技術的影響下，可以幫助油田數字化建設，使數字化管理可以覆蓋整個油田，實現對油田管理的自動化控制，進一步提高油田生產管理效率。通過物聯網技術的應用，可以將油田數字化建設中涉及的系統連接起來，達到全面管理的目的，如數據采集監控子系統、數據傳輸子系統、生產管理子系統，這些系統是構成油田數字化建設的關鍵，具有非同尋常的意義，要合理協調每個系統之間的連接關系，提高油田數字化管理效率。

油田生產過程中會產生大量的信息數據，信息采集系統要從這些信息數據中篩選出有用的信息，然后對這些數據進行可視化分析和集成處理，進一步提高油田數字化生產效率。互聯網技術具有一定的交互性，它可以將油田生產中的各項基礎數據資料整合到一起，在數據集合處理下形成一張數據報表，數據報表可以實時反映出油田生產情況，通過報表數據對油田生產進行動態分析，掌握油田生產情況，根據油田運行情況采取相關的技術性措施，合理控制油田生產參數的變化范圍，將其穩定在一個可控的范圍內。比如注水井的調剖技術，要根據工作指標進行調整，最大程度上貼合油田生產節能降耗的技術要求。油田數字化建設是一個循序漸進的過程，要考慮各個環節的影響因素，做好每個環節的連接工作，在油田數字化管理下，可以將油田生產的數據信息進行整合，通過感應裝置和傳感裝置實現對生產設備的遠程操控，使管理人員在系統客戶端上就可以實現設備的關閉與打開，讓設備能夠按照指令執行操作，自動化切換生產工藝流程。機器設備操作準確性較高，可以有效避免人為操作失誤的情況。油田數字化建設可以切實提高油田整體管理效率，具有很好的發展前景，在自控系統的調節下，還可以自動調節控制注水井的注水能力，使注水井嚴格按照指令標準進行配注，從而有效保證注水的有序性。

5 ? ? 結 語

隨著時代的更迭和科學技術的進步，網絡技術在油田數字化建設中的應用會更加深入。網絡技術包含的內容比較廣泛，通過在油田數字化建設中的應用，可以提高油田生產的整體效率，在自控系統的調節下，會進一步降低油田生產的成本預算。在未來的發展中，要加大網絡技術在油田數字化建設中的應用研究力度，逐步深化挖掘網絡技術的應用優勢，在保證安全生產的基礎上提高油田生產效率，采用多樣化的技術措施，解決油田數字化建設中存在的問題，運用科學技術提高數字化管理的效果。

主要參考文獻

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