无线电在油田生产管理中的应用探索

谢亚莉

从准东石油基地建立之初，无线电技术就被应用到油田生产建设中来。由于准东石油基地与各作业区距离较远，地理位置比较分散，自上世纪八十年代，为了方便生产指挥，准东石油基地就开始使用电报的方式进行联络传递信息，到后来的车载电台，微波技术，自从光纤通讯被大面积推广使用以来，这些早期的无线电技术及設备逐渐退出了历史舞台。但随着电子计算机应用技术和移动通信技术的飞速发展以及油区生产方式的变化，更多的时候需要多种形式的网络组合才能解决油田生产管理中遇到的问题，新型的无线设备层出不穷，准东采油厂借助数传电台、无线网桥、无线一体化远程示功仪等无线电设备，通过不同频段构建油田自动化专网，建立了油田生产自动化数据管理系统，并以生产自动化数据为基础，进行了各类自动化技术的研究与应用，使无线电在准东油田生产中得到了广泛的应用。

无线电技术的应用实现了油气井各项数据的实时监控和传输，让油田生产管理变得更加高效，并且在很大程度上节约了人力资源，降低了工作难度和风险。2018年，准东采油厂在把无线电技术应用到油田生产管理方面进行了全方位的摸索与实践，取得了丰硕的成果。在2018年准东采油厂特色技术交流会和亚欧博览会上，准东采油厂为油田公司兄弟单位及社会各界展示了近年来准东石油人立足资源实况，敢于创新实践形成的与准东油田相配套的22项特色技术。下面主要介绍一下作业现场移动监控系统。

在油田生产过程中有修井、钻井、压裂、试油、酸化等各种作业施工项目，这些施工作业项目存在着不同程度的安全、环境风险。而这类施工项目如果出现事故，将给企业财产和员工生命造成不可逆转的损失，对企业形象造成严重影响。2017年年底至2018年初，油田企业接连出现几起生产现场承包商“亡人”事故，为了加强承包商管理，提高风险意识、安全意识，避免现场作业监督方面存在的薄弱和短板造成不必要的损失，新疆油田公司要求抓紧建设远程监督系统，全面加强现场监督管理。2018年年初，油田公司领导要求准东采油厂先行先试，研制作业现场移动视频监控系统，实现对施工作业现场的实时监控。随着电子计算机应用技术和移动通信技术的飞速发展，视频监控系统在油田生产中得到了广泛的应用。视频监控系统应用于油田生产现场远程监控，对建设工程施工现场的作业过程、安全环保及文明施工等进行实时监控，可以在安全管理中发挥非常重要的作用。

准东采油厂信息管理站作为准东采油厂的信息管理专业部门负责组织并完成了作业现场移动视频监控系统。作业现场移动视频监控系统研制的主要目标是能实现对地理位置随时变化的作业现场进行实时远程监控。其工作场景存在作业现场不固定、大部分作业现场处于沙漠戈壁的露天环境的特点。为及时制止违章行为，还需要具备远端对作业现场语音喊话输出功能。因此，系统总体功能要达到：在施工作业现场随时安装移动视频监控系统，以自建无线网络为基础（无线网桥），运营商无线4G为补充手段，视频监控信号可通过无线网桥或运营商4G网络（中国移动/中国联通/中国电信）上传到监控中心，实现集中监控。监控中心可通过平台向指定的作业现场进行实时语音喊话。

我们首先研究了技术较为成熟的基于无线网桥传输的视频监控系统，也考察了基于4G信号传输的移动视频监控系统和基于超短波传输的移动视频监控系统，并对这三种监控系统分别做了实验后确定这三种视频监控系统方案均可行。

根据不同网络的传输性能和需求分析，作业现场移动监控系统，被设计为三个子系统：

近距离——使用移动4G子系统：针对城镇居民区等4G信号覆盖较好的地区，采用移动4G球进行视频监控。

中距离——使用无线网桥子系统：针对油区作业现场，覆盖10公里范围。

远距离——使用超短波图传子系统：针对边远作业现场，主要覆盖超过10公里范围。

根据准东采油厂油区4G网络信号覆盖率低、油区分散等实际情况，结合试验结果，最终确定采用无线网桥网络作为准东采油厂作业现场移动视频监控系统通讯传输系统，并在此基础上编制了相关建设方案。

根据领导要求和现场条件，作业现场移动视频监控系统应该具备以下功能特点：

1、为安保维稳、安全生产、安全环保的有效管理，提供全天候、全方位、7*24小时保障。

2、监控端站模块化、轻量化设计，支架的高度可调整，满足每年几千场次的快速拆装迁移作业。

3、大幅度减少现场监督人员数量及工作量，监督全覆盖。

4、改变安全监督模式，采用基地集中监控加作业区分监控模式，提高安全管理效率。

5、主要监控机采用星光级33倍1080P球机，现场存储3天，基地集中存储30天，便于追溯。

6、针对无供电作业现场、防暴作业现场，配备有可移动太阳能供电、防暴监控机，满足各种作业现场需求。

经过反复测试和不断探索，最终在短短十天时间里做出了第一批6套视频监控终端并完成了安装调试。后续移动监控终端在各作业区重点井部署。自投入运行以来，极大地方便了技术监督人员进行远程监督，并通过制度是移动视频监控成为日常监督的一部分。2018年9月作业现场移动视频监控系统在克拉玛依各采油厂开展推广实施工作，2018年已批复采购移动视频监控终端分配到各单位。

作业现场移动式视频监控系统通过无线网桥及4G移动运营商网络将所有施工作业现场的视频监控进行统一管理，发现问题通过喊话功能对现场进行指导，现场增加视频监控系统后，能够对使用作业现场进行实时监控，并能够储存录像，以备调查使用。通过这个项目的开展，能够提高作业现场生产安全，同时给各作业区边远井的监控奠定了基础。

无线电设备在油田的应用极大地促进了油田信息化的发展，在生产管理效率的提高、作业现场安全监督等方面发挥着重要作用。作业现场移动式视频监控系统是无线电技术在准东油田生产管理中的很突出的应用实例，可以说如果没有多种无线电技术和设备的支撑，是无法完成作业现场移动式视频监控系统项目构建和实施的。随着第五代（5G）广域无线网络将在2019年实现大范围推广应用以及多家运营商对5G技术的测试，无线电设备和技术势必会迎来一个新的飞跃。我们很期待在未来建设智能油田的过程中，更加深入广泛地引入无线电技术，让无线电技术在准东油田生产管理中发挥更大的作用！