浅谈物联网技术在数字油田中的应用

苗志勇

摘 要：数字油田是油田企业未来发展的趋势，是追求可持续发展，增强核心竞争力的实现形式，近年来石油物联网作为一项新技术也将逐渐应用到油田生产实际。在油田数据采集、远程监测、物资管理以及地面全面信息、化等领域有非常广阔的应用前景，不仅可以实现跨地域协同工作，紧密连接生产的各个环节，还可以实现油田业务与技术的整合，进一步优化油田生产经营管理，拓宽油田勘探开发业务。本文就针对物联网技术在数字油田中的应用进行浅析。

关键字：数字油田；物联网技术；应用；

文章编号：1674-3520（2015）-02-00-01

随着油田勘探开发的进一步深入，油田大规模运用物联网的时机日趋成熟。运用物联网技术构建数字油田，是油田信息化建设的有效途径。油田物联网是传感器技术、无线通信技术在油田生产过程中的应用，通过数据融合技术、可视化技术、云计算技术实现的数字油田建设离不开物联网技术的强力支持。因此，物联网技术在数字油田中的作用就显得尤为重要。

1、数据融合技术。油田物联网所采集的数据对油田十分重要。尤其是井中数据、注水数据等产量数据。将离散的数据进行整合、从中发现更多有价值的信息，还存在较大困难，缺乏对多源、多维信息的协同处理和综合利用，因而在准确性、可靠性和实用等方面存在着不同程度的缺陷、不能满足生产实际的要求。在大数据时代，将各种不同类型数据交叉融合深度分析，将是未来的趋势。

2、可视化技术。将油田生产状态、工业视频等各类信息高度集中，以虚拟现实或三维可视化的方式进行现场场景显示，确保操作和决策人员迅速准确地掌握所有信息并快速决策，达到监控油气勘探、开发、生产、运输等目的。目前初步实现了油藏分析、钻采工程、生产过程等领域的可视化，但在如下方面需要继续深化，建立地面动态的高性能可视化的业务管理系统、建立地下动态虚拟现实的协同研究中心，集成地面、地下一体化三维全息平台。

3、云计算技术。数字油田云计算技术应用的主要目标是实现油田企业的基础设施资源、数据资源、应用软件资源等方面的统一共享服务，从而减少资源投入成本，最大程度地发挥资源应用优势。

在油田物联网建设中，数字油田需要获取安装在油田、联合站、接转站、注水站、计量站、配水间等采油设备上的电流等相关数据、需要实时监控罐内液位、温度、流量、压力及可燃气体体积分数等。传感器安装在油田生产过程中相应设备上检测对象信息，从而構成油田物联网节点的设备或装置。传感器技术是油田物联网技术之一，并在向一体化和低功耗方向发展。在数字油田中应用物联网技术大大提升生产系统自动化管理水平，提高油田采收率、增加原油产量、降低劳动强度、节约企业运行成本、保证油田工人人身安全、从而提高企业核心竞争力。主要成果有以下几点：

1、节约成本提高工作效率。通过生产数据的自动采集，预警管理，远程控制等功能，实现了井场无人值守，视频监控，视频行为分析，语音提示等功能加强了现场安全管理；抽油机实现远程起停，井口油压实现在线监测，减少了员工巡井频次。实现生产现场实时监控，自动化控制，生产数据实时传输；场安装自动投球装置，实现了油井不停并投球作业，实行井站一体化管理，减少工作环节，生产组织更加快捷，高效。

2、实现油田业务与技术的整合。油田的各种空间实体被自然地组织在一起，将彻底打破油田各专业信息平台横向分割的局面，可能迅速地形成集勘探—开发—工程—集输为一体的油田信息系统。

3、实现跨地域协同工作，紧密连接生产经营的各个环节。油田一般远离城市，决策和管理层难以感性地了解油田的自然环境、地质、工程、建设、交通的真实情况。系统可以将油田的复杂性整体客观地展示给管理者，有利于及时掌握情况、客观分析问题和正确决策。还可以在勘探、施工、建设的各个阶段提前对工程进行合理的规划，使许多部署方案、开发方案在选址、选线、运行环节上更合理，降低风险，提高经济效益。

4、实现数据集成，改善用户界面。获取信息并编制井筒柱状图和地质—地震剖面图是油田地质的基础工作。系统可以迅速地集合占地质数据库资源量80%有深度属性的信息：地质、试油、地球物理、地球化学、钻井工程和生产测井等数据，并以柱状图和剖面图的方式灵活地组合展现。地质数据库的基础应用平台将摆脱菜单窗体的束缚，充分展示它丰富的资源，成为油田地质人员辅助研究和制图工具。

5、实现油田状态自动监测。在物联网技术支持下的油田自动监控系统，可以将油井生产信息与地质信息叠加在三维空间模型上，为油田开发的优化决策提供直观、动态的信息，实现控制注水、稳定产量、均衡生产、提高采收率的目标。

6、实现地面建设全面信息化。可以方便地集合设备管网密集的矿区信息、油气长输管线和配套的原油储罐信息，建立起“数字矿区”、“数字油气储运”等系统，形成数字规划、管理、安全监测、设计制图的能力。

7、建立虚拟的数字地质模型，实现油藏描述的可视化和互动性。为石油地质的研究提供了科学计算的强大工具，为解决时间和空间大跨度的地质过程实验问题提供了可能性。在油藏描述软件中，能直观地显示油藏的几何形态和油藏属性参数分布特征的油藏三维可视化技术。

石油行业是一个跨学科、多专业相互配合的技术高度密集型行业。石油行业的信息化一直伴随着石油行业的发展，并发挥着巨大的作用。物联网技术的数字化油田建设，在油田数据采集、远程监测、物资管理以及地面全面信息化等领域有非常广阔的应用前景，不仅可以实现跨地域协同工作，紧密连接生产的各个环节，还可以实现油田业务与技术的整合，进一步优化油田生产经营管理，拓宽油田勘探开发业务。油田大规模运用物联网的时机日趋成熟，在未来的发展过程中，随着油田勘探开发的进一步深入、信息采集与智能计算技术的迅速发展、互联网与移动通信网络的广泛应用以及传感网结合的不断深入，油田物联网的应用价值也会越来越高。

参考文献：

[1]沐峻丞，李志海等.物联网技术构建数字化油田[J].国石油和化工，2010，9：53-55.

[2]何懿，曹邦功，张庆合.浅析物联网在石油行业中的应用[J].石油和化工设备；2010年10期.

[3]期刊论文.物联网技术在数字油田中的应用.石油化工自动化；2015年1期.