物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在油氣生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、<p>　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在油氣生產(chǎn)中的應(yīng)用</p><p>　　摘 要：目前我國(guó)國(guó)內(nèi)油氣田的生產(chǎn)管理正處在一個(gè)非常關(guān)鍵性的階段，本文將對(duì)我國(guó)國(guó)內(nèi)石油天然氣生產(chǎn)過(guò)程的現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)的剖析和全面的解讀，并闡釋在油氣生產(chǎn)領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生的作用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 油氣生產(chǎn) 硬件設(shè)施建設(shè) </p><p>　　21世紀(jì)新時(shí)代的到來(lái)，新型信息傳感

2、設(shè)備的出現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)成為21世紀(jì)新時(shí)代的未來(lái)發(fā)展方向。中國(guó)石油集團(tuán)是率先開(kāi)展物流網(wǎng)的企業(yè)，它緊跟著信息時(shí)代發(fā)展的腳步，確立油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)方向。當(dāng)前，油氣生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，但是主要包括：油氣升舉、油氣計(jì)量、注入、集輸和處理五大部分，這些油氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要是使用傳統(tǒng)工藝技術(shù)方式和人工管理，導(dǎo)致油氣生產(chǎn)效率低下、穩(wěn)定性不好、安全系數(shù)低。因此，結(jié)合現(xiàn)在的油氣田的實(shí)際情況，迫切需要開(kāi)發(fā)一個(gè)統(tǒng)

3、一的、開(kāi)放式的油氣生產(chǎn)管理信息平臺(tái)。 </p><p>　　一、油氣生產(chǎn)的研究現(xiàn)狀 </p><p>　　當(dāng)前，油氣生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，但是主要包括：油氣升舉、油氣計(jì)量、注入、集輸和處理五大部分，這些油氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要是使用傳統(tǒng)工藝技術(shù)方式和人工管理，導(dǎo)致油氣生產(chǎn)效率低下、穩(wěn)定性不好、安全系數(shù)低，員工勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝沒(méi)有得到改進(jìn)和優(yōu)化，一直依靠員工的責(zé)任心與熟練程

4、度，是很難提高勞動(dòng)生產(chǎn)水平的。 </p><p>　　因此，為了能夠滿(mǎn)足油氣生產(chǎn)的需求，建立完善、獨(dú)立的油氣生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工況檢測(cè)、分析和管理視頻檢測(cè)系統(tǒng)是至關(guān)重要的?，F(xiàn)在各個(gè)油田已經(jīng)逐步建立完成了一部分油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)并且投入使用，但是各個(gè)軟件在開(kāi)發(fā)環(huán)境、系統(tǒng)組態(tài)和軟件平臺(tái)的方式上依然存在很大的差異性，沒(méi)有形成統(tǒng)一的理論系統(tǒng)。針對(duì)目前的這個(gè)狀況，油田物聯(lián)網(wǎng)的信息化、數(shù)字化建設(shè)所存在的問(wèn)題必須要通過(guò)一套綜合信息平臺(tái)來(lái)

5、解決。而之前那些分散的、多樣的尤其建設(shè)的信息化、數(shù)字化系統(tǒng)就為這個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。這套面向生產(chǎn)操作過(guò)程的油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，在經(jīng)過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)合后，可以緊緊地圍繞生產(chǎn)管理，提升生產(chǎn)操作的自動(dòng)化程度，確保生產(chǎn)高效、穩(wěn)定地運(yùn)行。 </p><p>　　二、油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) </p><p>　　油氣田的日常生產(chǎn)運(yùn)行、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)監(jiān)控、設(shè)備管理等各方面的都

6、要靠油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)系統(tǒng)來(lái)發(fā)揮作用。立足于目前油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)的不足和存在的問(wèn)題，油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)主要要解決下面幾大問(wèn)題：第一，迅速了解采油氣廠生產(chǎn)狀況、產(chǎn)量、注水量等的變化情況；第二，提供及時(shí)的故障報(bào)警并加強(qiáng)解決事故發(fā)生的效率；自動(dòng)生成生產(chǎn)報(bào)表；第三，自動(dòng)控制生產(chǎn)過(guò)程，并提高運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。第四，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)要自動(dòng)更新檢查。第五，在高位環(huán)境設(shè)定視頻監(jiān)控系統(tǒng)[1]。 </p><p>　　本文根據(jù)上述所描述

7、的幾大要求，構(gòu)建完善科學(xué)的油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。 </p><p>　　圖1 油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu) </p><p>　　通過(guò)了解這個(gè)圖表，油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)分別對(duì)采集與控制、數(shù)據(jù)傳輸、分析預(yù)測(cè)工況物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)運(yùn)行管理這五個(gè)小部分進(jìn)行研究并設(shè)計(jì)，讓總系統(tǒng)具有多元化油氣生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)實(shí)地監(jiān)控錄像、生產(chǎn)信息分析記錄、生產(chǎn)過(guò)程的工況實(shí)錄、工藝流程中所出現(xiàn)的問(wèn)題，從而使生產(chǎn)管理更加方

8、便快捷，生產(chǎn)指揮調(diào)度更加靈活。 </p><p>　　三、油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的功能 </p><p>　　建立油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的功能是多方面的，一方面，油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)時(shí)對(duì)油井、中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、水源等各個(gè)管道進(jìn)行數(shù)據(jù)和視頻圖像的采集；一方面，借助有線或者無(wú)線的數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)把數(shù)據(jù)和視頻資料運(yùn)輸?shù)接吞飶?qiáng)大的內(nèi)部網(wǎng)站；另外，人們可以通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分類(lèi)、整合、分析、計(jì)算，研究出人們想要的答案

9、。由于油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備有遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制的作用，為生產(chǎn)部門(mén)作出重要決策提供了確切精準(zhǔn)的分析資料。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)主要是通過(guò)三個(gè)方面的子系統(tǒng)進(jìn)行工作，分別是采集與控制子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)以及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理和監(jiān)控子系統(tǒng)。 </p><p>　　采集與控制子系統(tǒng)主要是通過(guò)無(wú)線傳感器、無(wú)線傳感網(wǎng)、射頻識(shí)別等設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化的采集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，一般通過(guò)攝像頭和危害氣體檢測(cè)等裝置來(lái)自動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境信息。采集于控制系統(tǒng)包括

10、四個(gè)主要功能：第一，自動(dòng)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)；第二，自動(dòng)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)環(huán)境；第三，自動(dòng)控制生產(chǎn)過(guò)程；第四，自動(dòng)監(jiān)控物聯(lián)設(shè)備狀態(tài)。 </p><p>　　數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)，主要是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)傳感器來(lái)采集井場(chǎng)、站庫(kù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和視頻信號(hào)的，這種子系統(tǒng)更側(cè)重于將有線數(shù)據(jù)傳輸和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸相結(jié)合的方式，可解決很多不必要出現(xiàn)的麻煩。 </p><p>　　生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和管理子系統(tǒng)主要是針對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行實(shí)施采集和勘探并

11、進(jìn)行管理的系統(tǒng)，這種子系統(tǒng)包括三大功能：第一，優(yōu)先對(duì)工況分析預(yù)測(cè)的功能；及時(shí)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備進(jìn)行管理的功能；第三，管理生產(chǎn)運(yùn)行功能[2]。 </p><p>　　四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與硬件設(shè)施建設(shè) </p><p>　　雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)我國(guó)的油氣生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著舉足輕重的作用，但是建立一個(gè)完善、高效、穩(wěn)定、先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就必須要強(qiáng)大硬件設(shè)施的支持。目前建立一個(gè)強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)需要設(shè)計(jì)合作項(xiàng)目模塊的

12、外圍電路板和設(shè)計(jì)合適的通信模（GPRS/CDMA/EVDO），另外，還需配備相應(yīng)規(guī)模的測(cè)試板和掃描設(shè)備。在運(yùn)用領(lǐng)域，電力、車(chē)載多媒體、POS機(jī)、3G視頻監(jiān)控、直放式監(jiān)控、安防監(jiān)控等設(shè)備都是缺一不可的[3]。 </p><p>　　目前單井油田中，絕大部分是采用無(wú)線溫度以及壓力傳感器，這些設(shè)備大都消耗自身所帶的電池來(lái)維持工作，如果在降低傳感器的功耗，延長(zhǎng)傳感器的使用壽命的話，這將是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在硬件設(shè)施建設(shè)方面一個(gè)巨

13、大的突破。 </p><p><b>　　五、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　本文通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在油氣生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用進(jìn)行細(xì)致的闡述，并勾勒了油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的總體藍(lán)圖。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)除了可以采集油氣生產(chǎn)過(guò)程的圖片、工況實(shí)錄、生產(chǎn)數(shù)量等之外，還負(fù)責(zé)傳輸和處理油氣水井、計(jì)量間、油氣站庫(kù)和管網(wǎng)這些生產(chǎn)對(duì)象的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)，并且可實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)診斷、

14、關(guān)鍵警告集中體現(xiàn)、在線進(jìn)行生產(chǎn)管理和指揮。在油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的幫助下，我國(guó)油氣生產(chǎn)行業(yè)會(huì)實(shí)現(xiàn)逐步向精細(xì)化、管理智能化、生產(chǎn)高效化的一流化企業(yè)邁進(jìn)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 賈靈， 王薪宇， 等. 物聯(lián)網(wǎng)/無(wú)線傳感網(wǎng)原理與實(shí)踐[M]. 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社， 2011. </p><p&g