基于5G 技術的油田發展探究

葉 銘

（新疆油田公司數據公司，新疆 克拉瑪依 834000）

0 引言

現階段，伴隨著5G 網絡在全國乃至全世界范圍內的全面覆蓋，多樣化的信息及網絡技術成為推動各領域持續創新發展的關鍵，傳統的價值鏈獲得了全面的革新，全球油田行業也迎來了深刻的變革。近些年，眾多油氣企業進一步加強了5G 技術方面的投入，從而實現了從生產到銷售等多環節的數字化實踐，部分數字油田也已經進一步升級成為智慧油田，從而有效推動了企業運作效率與品質的全方位提升。

1 5G 技術應用背景下油田發展趨勢

1.1 智能化

物聯網與大數據技術的充分結合，可有效實現對油田生產數據全方位的監測解析。如果將相關數據有效運用，可為生產動態化監測與趨勢預測提供指導，進一步展現數據價值，在今后運用5G 技術實現對數據的收集、存儲、解析時，以更好實現對油田生產等環節的動態化監管。這也非常有助于探尋油田運作中的要點，全面提高油田運作的效率，為實現油田生產工藝的品質管控提供重要的技術支持。

1.2 專業化

在油田開發階段，因為基礎理論探究性不足、資料精準度不高等因素，定性解析始終是開發工作探究的一個關鍵方式，然而定性解析的精準度與可靠性往往低于定量探究，怎樣將更多的定性解析轉變為定量探究關乎油田開發品質的提升。而借助多維度的數據解析可有效驗證油田管理各個節點的數據品質，借助數據解析可量化所有專業工作中生產狀態改變的因素，以更好地實現油田的優化管理。

1.3 數據化

在石油開發階段，倘若所運用數據的精準度不足，則勢必會導致開發工作效率與質量大打折扣。現階段，石油開發更多的是結合專家經驗與以往的技術結論，這也是造成石油勘探開發成本相對較高的核心因素之一。不過，伴隨著技術的全面發展，數據的運用體量逐步增加，倘若可以正確且規范化地運用相關數據，將更好地指導科學決策，全面提升石油開發水準。特別是結合大數據技術可探尋到數據背后所隱藏的重要信息，運用數據結論來排除不確定性因素，以進一步提升決策的合理性。

1.4 便攜化

在石油行業中，所有單位之間的生產業務存在顯著的差異化問題，導致創建標準信息化成果共享平臺的難度相對較大。倘若平臺無法有效地建設與運用，勢必會造成各單位之間專業知識、運作理念、研究成果無法實現高效、深入的交流與共享，從而造成油田探究成果的浪費。所有單位要將各個環節的知識、研究成果快速融合到全新的維度，實現高效化協作，真正意義上實現“1+1 ＞2”的成果共享。

在5G 技術全面運用的背景下，運用大數據技術可將各環節的經驗、研究成果有機融合，將生產全過程的各類型數據關聯到一起，真正意義上實現自動化、可視化、智能化的管理。有了此平臺，普通員工也可以達到專家水準的解析水平。

1.5 安全化

安全生產對于保障油田開采效率有重要的意義，甚至很大程度上決定著油田的發展。而安全生產幾乎伴隨著油田領域發展的整個階段，其研究目標從最初的設備逐步深入系統觀點探究。

2 5G 技術在數字油田建設中的應用背景

2.1 數字油田建設概況

在進行油田建設的過程中，運用先進的物聯網技術和計算機技術能夠有效提升油田建設的整體效果。數字油田建設工作的開展能夠全面覆蓋油田的生產系統和辦公區域，實現全面化的信息管理。在這一背景下，5G 技術的科學運用能夠進一步促進數字油田的智慧化發展。數字油田在實際建設的過程中，能夠依托于物聯網技術和信息技術，實現油田的數據采集等工作，并結合當前的智能云技術進一步實現油田的網絡系統升級。在整個數字油田建設的過程中，5G技術、物聯網技術、大數據技術及人工智能技術等各類先進技術的融合與發展能夠有效推動油田的智能化和數字化發展。

2.2 數字油田建設背景

一些油田企業在進行數字化建設的過程中，利用實時監控系統可以對整個生產過程進行監控和管理，并對過程中的各項數據進行詳細記錄，最終在對設備進行優化的過程中實現設備的升級。事實上，對油田企業來說，科學開展物聯網建設這一工作能夠有效提升企業內部數據的采集速度，從而能夠對油田進行更為有效的監控與管理，進一步提升油田的整體工作效率。在這一基礎上，如果能夠融入5G 相關技術，將能夠幫助油田企業對當前的物聯網進行進一步的優化與升級，從而可以進一步提升油田企業的數據應用效率，有利于油田企業的長久發展。

2.3 5G 技術應用要求

油田在日常建設的過程中，往往需要開展各類數據收集工作，從而實現遠程操作。在5G 背景下，油田企業在實際建設的過程中，還需要在油氣井生產和污染操作等方面應用5G 技術。5G 技術的融入能夠使上述工作的開展效果有所提升，也能夠進一步促進油田的全面發展。

3 5G 技術在油田中的運用

3.1 5G 技術全面支持油田無人值守

油田通常分布于人煙稀少的沼澤、盆地等區域，鑒于其工作開展環境與性質特征，此領域的管控與安全防護工作仍然存在著諸多問題。想要有效解決相關問題，信息化技術無疑成為重要的手段。

如今，我國電信、移動等通信公司也在不斷加強與石油企業的深入合作。例如，諸多油田勘探企業陸續創建了5G+無人值守的智慧油田，真正意義上實現了生產運作監控、動態化數據解析、事件自動預警、事件應急處理等多樣化的功能，也實現了轉型升級。

3.1.1 有效實現智能機器人巡檢

5G 技術的發展進一步推動了智能機器人不斷升級與深入運用。而智能機器人借助專業化的視覺導航，融合多傳感器的信息融合、多維新型感知與處理等多樣化方式，將所收集的數據、聲音等進行解析，傳輸到數控中心，從而讓工作人員可以第一時間探知站點的具體情況。智能機器人可自主進行信息收集并進行有效整合，生成標準化的巡檢報表。智能機器人可按時按點對站點開展系統化巡檢，全面提升了工作開展效率，同時其具備的視頻監控功能可以對站點設施開展規范化監控，倘若探知到異常情況，可進行有效預警。

3.1.2 基于5G 技術的油田智能化視頻監控系統

如今結合現代化的5G 技術，智能化視頻監控系統的功能更具多樣化。例如，相關系統可借助圖像處理、模式判定與專業化的視覺技術，在場站工作開展中，憑借5G 信息終端系統優異的數據解析能力，更為精準且迅速地探知到故障產生的區域。智能化視頻監控系統可借助人工與大數據系統的融合，實現監控效率不斷提高與監管范圍不斷擴大。

基于5G 技術的智能化視頻監控系統主要包括以下幾個方面的運用特征。第一，可實現對監控目標的自動化檢測，特別是在檢測過程中可以有效過濾視頻畫面中的無價值信息；第二，可對監控的目標開展科學的分類與解析，自動判定出多樣化的物體；第三，依據解析結果自主判定是否需要進行預警操作。智能化視頻監控系統的運用可以讓相關的管理工作人員第一時間探知問題并進行妥善處理，從而有效減少場站中所蘊藏的安全隱患。

3.2 5G 技術有效推動石油運輸的智能化發展

石油運輸是石油運作的重要環節。伴隨著如今經濟的全面發展，各領域對石油的需求量也在顯著提升，這進一步推動了石油運輸發展的常規化。

公路運輸是一種非常重要的石油運輸模式，因為其相比其他運輸方式更具靈活性，所以其無法被取代。不過，伴隨著油罐車發車的密集度顯著提升，石油運輸安全也成為油田行業發展需要關注的重點。

3.2.1 基于5G 的車路協同技術

2020 年，我國首條石化運輸智慧路在以石油化工為核心產業的遼寧省盤錦市正式開工，其進一步推動了石油公路運輸的智能化發展，特別是基于5G 的車路協同技術的全面運用進一步推動了石油公路運輸的安全化運作。

例如，借助基于5G 的車載單元（On Board Unit，OBU）設備，可以有效對運輸車輛開展厘米精準級別的定位，人工智能（Artificial Intelligence，AI）攝像頭等路側單元（Road Side Unit，RSU）設備可以動態化探測路況、氣象等，然后通過專業化的邊緣云計算，使車輛與行駛路線數據進行協同化交互，讓駕駛人員有效掌握實時路況。同時，讓相關監管部門探測到車輛所在的具體區域與行駛狀態，可預判并規避可能會產生的隱患。

3.2.2 5G 技術加持的管道運輸

石油天然氣管道運輸作為我國新時期能源戰略的關鍵組合環節，在推動國家經濟持續穩定發展方面有著積極的影響。為了進一步提升油氣長輸管道安全防護的智能化水準，融合5G 技術，加強管道運輸的智能化管控成為此項工作開展的重點所在。

例如，智能化無人機全自主油氣長輸管線巡檢系統可有效運用多樣化的巡檢模式，依據光學變焦等，對車輛行駛、施工等多樣化場景進行智能判定，借助5G 技術動態回傳高清影像來完成規范化的大數據解析，以實現全程的無人操控與動態化預警。

4 5G 技術應用效果

4.1 實現VR 技術與機器人技術的應用

利用5G 技術，能夠使虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術和其他先進技術的使用效果得到一定的提升。當前，許多行業中都已經利用機器人來開展管線查詢等工作。這一工作實際上也是油田未來建設的一個主要方向。而VR 技術的應用能夠及時對監控系統進行回看，通過對相關操作的完善有效提升油田建設過程中的數字化水平和信息化水平，使油田企業能夠更為高效地開展建設活動。

4.2 實現傳統產業的優化升級

在數字油田建設的過程中，5G 技術的使用能夠實現油田傳統產業的優化升級。首先，5G 技術的使用能夠對油田當前的感知技術進行突破。通過5G 技術與物聯網技術等相關技術的融合，實現對油田的全面監控與管理。其次，5G 技術的運用從一定程度上實現了油田技術的升級。實際上，無論是從生產的角度還是從管理的角度來說，5G 技術的使用都能夠對油田內部的各個關鍵點進行實時的監控與管理，因此能夠有效提升員工自身的信息化管理意識。最后，5G技術的運用進一步實現了油田管理方式的優化與升級。5G 技術與人工智能技術的結合可以實現對油田全過程的動態化監控，并且能夠有效提升油田的生產效率，不僅能夠促進油田管理模式的升級，還能夠進一步加快油田數字化發展步伐。

5 數字油田建設未來發展趨勢

利用5G 技術來推動數字油田的建設主要表現在3 個方面。第一，各類數據之間能夠呈現出一種高度融合的趨勢。在油田整個生產過程中，其各個環節的數據都能被有效整合到一起，并得到綜合應用與分析。第二，對生產過程的可視化管理。未來，借助VR技術能夠對油田建設過程中的各個環節進行動態化監控。第三，云計算技術的科學運用能夠進一步提升數字油田的整體管理水平與服務水平。

6 結語

現階段，智慧化油田建設成為該領域所關注的重點。而想要實現智能化油田的深入建設，技術因素是非常關鍵的一點。如今，伴隨著5G 技術不斷成熟與優化，其大寬帶高速率、低時延高可靠性、廣覆蓋大連接等應用特征也進一步凸顯出來，而通過與專業化技術的有機結合，勢必會推動油田領域長期良性發展，并為推動我國經濟水平的全面提升打下堅實的基礎。