物联网技术在油田数字化建设中的应用

郝志伟

（新疆华隆油田科技股份有限公司，新疆 克拉玛依834000）

1 数字化油田概述

数字化油田是一种新型油田管理模式，它具有高效化与精细化的特点，主要是基于计算技术、信息技术的发展上形成的。近年来，全球经济发展迅速，对于石油资源的消耗量与需求量日益增加，传统的油田建设与管理模式已经难以适应发展需求。在这种情况下，人们开始谋求高效化、精细化的建设管理模式，以提高油田生产效率，满足经济发展对于石油资源的大量需求[1]。在这一背景下，物联网技术被引入到油田的建设与管理中，并形成了数字化油田发展方向。在数字化油田建设当中，物联网技术的应用范围十分广泛，主要包含射频识别技术、红外线感应装置、精准定位装置系统、全自动激光式扫描器、数据信息传输装置、数据传感装置等。在数字化油田建设管理模式下，各个油水井与计算机网络进行了有效的连接，并在此基础上对相关信息数据的传输与交换予以实现，进而达到油田生产管理、分析、定位与巡检等一系列操作的目的。就我国目前状况而言，相比于西方发达国家起步较晚，物联网技术在数字化油田中的应用还存在很多不完善的地方，需要采取有效措施进行提升与优化[2]。

2 物联网技术在数字化油田建设中的具体应用

2.1 远程数据采集系统

远程数据采集系统主要是由2 个子系统共同组成的，分别为油水井生产数据采集系统与站库对应数据采集系统。（1）油水井生产数据采集系统：在这一系统中，自动控制装置对油田的油水井生产数据进行一定程度的采集，且采集过程均由系统自动完成，在将数据采集之后，系统对其进行有效的归类管理；（2）站库对应数据采集系统：对于站库数据采集而言，其过程主要包含了原油计算量取装置、原油运输中转装置、原油运输压力增加装置、液体注入装置、气体注入装置等。在数字化油井的生产过程中，站库需要对油井生产与油井管理过程中产生的相关数据进行有效采集，然后再由原油处理站对采集的数据进行一定程度的统计与处理，并在此基础上为油田开发规划给出指导性参考，实现油田生产过程的智能化控制，进而为油田建设的安全性与高效性提供科学合理的保证。

2.2 自动生产管理系统

在数字化油田建设过程中，自动生产管理系统是十分关键的环节，通过物联网技术的应用，能够实现对数据的自动管理以及对差异性生产流程的协调处理；同时，它还可以对油水井生产过程中的抽油机变化情况进行科学合理的分析，对井站的相关书品资料进行收集与管理。在上述功能基础上，自动生产管理系统便可以实现对油田建设生产状况、油水井生产数据、油水井开发动态数据等进行科学、有效、自动化的生产与管理[3]。

2.3 资料输送网络系统

在物联网技术数字化油田建设的应用中，资料输送网络系统有着十分重要的地位与作用，它是物联网技术得以有效应用的关键环节。就目前状况而言，资料输送网络技术的网络组合方式具有多样性特征，主要包含无线网络、有线网络以及组合网络。在对网络进行安装的过程中，需要将工程控制网络与办公室用网络进行有效区分与隔离，因此，对工程网络的稳定性进行有效的保证至关重要。在对资料数据进行传输时，需要保证数据传输具有较高的稳定性、安全性与实时性。在油田建设中，存在着较多数量的丛式井，为了对其智能化建设进行一定程度的提升，一般情况下都是以光纤对接方式进行物联网的接入，这种连接方式不仅能够满足对生产资料采集与运输的需求，同时，又能使视频监控网络得以有效应用。需要注意的是，对于分散程度相对较大的油水井数据资料，一般情况下采用无线连接的方式较为适宜[4]。

2.4 油水井自动控制系统

在对数字化油田进行建设的过程中，通过对油水井自动控制系统进行一定程度上的使用，可以实现对抽油机、注水泵等生产装置的远程操控，例如，对注水泵进行紧急关闭或启动，对增压装置进行整装、全自动投球装置与全自动捕捉球装置等。对于油水井自动控制系统而言，它在充分运用物联网技术的基础上对各个区块、井场以及油站的生产数据进行一定程度的采集，并由此对相关数据进行科学合理的实时监测与数据分析，并在此基础上，依据数据处理分析结果对油水井进行远程操控，通过注水泵启停、注水量控制、注水时间控制等一系列操作来保证油田生产与管理的高效化与精细化运行。

2.5 井站配套支持系统

在数字化油田建设与管理中，井站配套支持系统主要包含了单口油水井、原油处理站等配套的技术支持系统，其中涉及的相关装置装备主要包括电力发生装置、清洁能源发电装置等。在电力配置方面，抽油机在生产时与注水泵注水时所用的电力主要来自于工业电网的传输，而对于气井生产而言，由于其用电量需求并不是很大，所以采用清洁能源供电即可满足其用电需求，例如太阳能与风能等。除此之外，系统还对辅助供电装置进行了一定程度的配置，这样一来，如果遇到突发状况时，辅助供电装置可以进行持续供电，保证油田生产过程中24h 不断电。因此，在物联网技术的应用环境下，计算机数据采集传输设备、自动操作控制设备、视频监测装置等设备便能正常且有效地运转，保证数字化油田建设与管理的稳定性与持续性。

2.6 应用效果分析

将物联网技术应用到数字化油田生产与管理中，可以实现多个方面智能化功能，主要包括电子巡井、生产管理过程中相关数据的采集与分析、远程工况诊断、相关设施设备的远程启停、远程实时监测、生产异常预警、智能报警等。除此之外，通过对物联网技术进行一定程度的应用，对生产流程进行了进一步的简化，有效地实现了扁平化管理。这样一来，劳动用工得到了一定程度上的减少，有效提升了生产与管理效率。同时，连续的产量数据，可以为油田的建设提供科学有效的数据参考，通过编制相关工程方案，油田的采收效率与经济效益得到一定程度的提升[5]。

3 结语

本文主要针对物联网技术在油田数字化建设中的应用进行研究与分析。首先对数字化油田与物联网技术进行了一定程度上的阐述，然后，在此基础上从远程数据采集系统、自动生产管理系统、资料输送网络系统、油水井自动控制系统、井站配套支持系统、应用效果分析等几个方面重点分析了物联网技术在数字化油田建设中的具体应用。综上所述，将物联网技术应用于数字化油田建设中，通过对相关技术与系统进行有效使用，能够实现对油田的高效化、精细化管理，切实提升油田生产效率与经济效益。