物联网技术在数字化井场建设中的应用探讨

李颖

（大庆油田工程有限公司仪表电信室，黑龙江 大庆 163000）

在油田建设的过程中，油井建设是重点，由于每个油田中都有非常多的油气井，因此对于每个油井的监管与开发就成为了油田开发过程中的重点，开发过程中浪费了较多的人力物力，同时还容易出现各种监管不力的情况，影响了油田开采的正常效率与质量。然而，在近些年来，随着科技的进步与信息化的不断发展，将物联网技术融入到井场建设中，建立数字化井场就成为了发展的重点，也成为了油藏开发建设的主要方向。通过数字化建设可以实现对井场管理效率与开发质量的有效提高，增强井场建设的效果与控制效果，实现对井场的远程控制。

1 物联网技术在数字化井场建设中应用的重要性

油田生产是我国资源生产开采过程中的重点，而随着近些年来物联网技术的不断发展与进步，油田开采过程中的物联网技术也成为了发展的重要方向之一。在油田中一般会有许多个油气井，所以在日常人工监管与开发的过程中就会耗费过多的人力财力，并且通过人工进行对油气井的管理与开发很难真正保证监管的效率与质量，很多时候还会导致数据出现纰漏或者管理失误的情况，严重影响了井场的正常工作开采。另外，在常规的抽油机工作的过程中，由于设备的操作不能实现完全自动化以及智能化，因此井场出现压力过高或者过低的情况，还有出现故障情况不能及时报警，维护不够及时导致停工或者误工的情况出现。

因此，在传统的井场开发与建设的过程中经常会出现各种故障以及问题，这些问题严重影响到了井场建设的正常开发效率，也就影响了油田开采的质量。而在井场开发的过程中，将物联网技术与信息化、数字化技术融入到井场建设中可以有效的提高井场的质量与效果，从而实现对数据的及时收集与实时监测，保证井场数字网络中可以建设打造出完整的传感系统，进而避免在正常运转过程中所出现的传感器网络质量问题以及一些停机、缺相、电压越限或者抽油机故障等情况，保障了油田开发的高效稳定。同时，在物联网技术的辅助下，井场管理工作可以保证其效率，进而实现远程控制的效果，降低了财力物力，进一步提高了收益效果。

2 物联网技术下的数字化井场流程概述

基于物联网技术下，在实现对数字化井场的建设时应当充分掌握物联网的实际情况，在建设过程中明确井场的建设流程，进而在开展整体建设工作的额过程中可以形成一个完整的闭环，保证物联网建设的效果与质量。井场建设基于物联网技术的从通讯传感与系统信息传输的整个过程中都是基于中心控制系统开展的，而围绕着中心控制系统，通过对不同传感器连接到不同的井场抽油机，保证对抽油机机械设备的控制，然后明确在不同机械设备的实际运转中的正常数据参数，形成对数据及设备状态的监测与处理。而在传感器的控制过程中，主要依赖其远程终端控制系统实现对系统的控制与连接传感，接收到的抽油机数据与传感器所传来的内容都是来自于外部信号中所提出的通信塔，根据通信塔完成信号传输，将信号传输进入到的服务器中，服务器就是所谓的中心机房，所接受的传输信号主要是CDMA以及GPRS。然后针对各个设备的实际控制情况，应用平台中分别设有不同的采油厂客户端，客户端中会设置相应的辅助决策功能，进而通过图像技术以及各种GPS或者GIS技术实现对油井的定位效果，形成一个可视化的数据，这样才能真正做到远程控制效果，而整体的系统控制也就形成了完整的回路。

只有基于物联网技术中的回路，保证整体系统的控制效果，然后针对完整的控制情况对数据进行控制，才能真正发挥数字化井场建设过程中应用物联网技术的作用与效果，增强数字化油田开发与建设的质量。

3 物联网技术与数字化井场建设之间的关系分析

物联网技术是基于互联网技术以及信息化技术等技术而建立的网络，将物联网技术深入应用在井场建设过程中可以有效的推进井场数字化建设，增强井场的开发与管理质量效率。而物联网技术与数字化井场建设之间的关系主要是基于数据采集、无线网络以及井场抽油机监测系统三个方面的内容进行开展的。本文就着重针对物联网技术与数字化井场建设之间的关系进行讨论分析，进而为物联网技术的深入应用提供更多可供参考的理论建议。

3.1 数据采集技术

数据采集技术主要是依照抽油机光杆的往复运动与加速度信号而实现的信号运算与处理，通过对实际运行位移值的控制，将加速度与传感器中的内容进行传感传输，然后将信号传输到后端接口处之后进行对后端的接受，然后将信号接口提供给用户，并且推动设备测量的精度与安装效果，在整个安装过程中没有任何隐患存在。

3.2 无线网络技术

基于传统物联网技术，在井场建设的过程中需要通过对传感器的互联才能实现对油气井的控制与管理，而在融入物联网技术之后，就需要通过无线网络技术变出现复杂、耗能高、速率低以及成本高的复杂连接效果，进而形成高效的传感器网络。引入无线网络技术可以实现对各阶段之间的传感器数据采集与组织性的增强，保证传输能力与传输效果。

3.3 井场抽油机监测系统

（1）太阳能供电系统。在井场抽油机检测系统中，供电系统与外部布线之间通过远程控制系统可以实现对整个井场的控制与传输连接效果，通过绿色井场的控制，实现对超级电容储电能的控制效果，避免了传统供电系统中的麻烦问题。

（2）自动报警与远程监控自动控制系统。在抽油机的安装过程中通过对电流传感器设备的安装，可以解决在抽油机工作中存在的不正常情况，通过作业效果降低停电情况的出现效率，然后通过图像信息的控制，对图像故障进行识别，有效的控制抽油机的启动与关停。

（3）数据管理与应用功能。在无线传感器中进行对各种数据的采集效果，通过对无线传输将数据输入到控制中心，然后在后台进行数据分类，分类后组合使用，自动生成相应的油藏等控制信息。

4 无线物联网数据与控制中心系统的建立

无线物联网技术在数字化井场建设中的应用效果主要体现在数据以及控制方面，而在无线物联网系统中，数据的收集与管理以及控制中心系统的建立是整体发展中的重点，基于上文讨论的无线物联网技术与数字化井场建设之间的关系，在数据的采集与控制放慢，应当着重分析其物联网技术对于数据分析与决策系统平台的建立效果，进一步增强无线物联网数据与控制中心系统的质量。本文就针对无线物联网数据与控制中心系统的建立进行讨论分析，明确其系统的建立方向，为物联网技术在数字化井场建设中的应用提供更多思路。

4.1 数据与控制中心系统

物联网技术在数据采集的过程中会通过传感器将数据收集到中心控制系统中，而后中心控制系统基于数据采集服务器一数据中的信息存储器可以试下对Web数据服务器的控制，避免由于数据服务与操作过程中的局域网形成对信息的处理效果，增强对数据的控制质量，进而保证技术人员在采油与局域网内终端控制中的作用，随时实现对抽油机工况的查看与处理。而控制中心系统的架构技术基于智能移动设备与客户端程序、浏览器以及多种方式的访问情况进行标准化接口的提供，保证数据在系统中的数据查询、录入、分析、挖掘等功能，提高在井场管理中的效率与质量。

4.2 物联网数据分析与决策系统平台

物联网技术应用在井场建设过程中可以实现对数据的收集，采集后的数据进行分析与处理后可以实现对决策系统平台的控制，进而掌握决策平台中的软件系统平台建设，实现对系统的扩展、二次开发以及企业中框架系统的建设，进一步打破软件在B/S以及C/S中的划分模式，实现对模式的任意变换与划分。同时，将该数据在分析以及应用之后，可以更好的提高数据的决策效果，保证图形、图像、数据之间的关联性，提高服务效果与信息的控制效果，在短时间内形成高效、灵活的决策载体，并且在业务模块中建立一个更加安全、广阔的空间，保证系统不同结构与不同层次之间的结构差异，进行对物联网油井监测功能的有效架构与管理效果，实现对所有模块的有效划分与处理，并通过决策系统辅助进行管理决策。

5 结语

总之，随着近些年来物联网技术的不断发展与完善，数字化井场建设成为了井场建设中的重点内容之一，并且通过物联网技术与数字信息技术的融入，井场的管理与开发工作可以实现自动化，进而降低对人力财力的投入，降低成本，提高效益。在物联网技术的融入过程中，相关企业单位应当基于合理规范的数字化井场建立流程，明确物联网技术与数字化井场建设之间的关系，然后针对性的在各个环节中融入物联网技术，打造无线物联网数据与控制中心系统，进而可以实现对物联网技术与井场建设效率的提高，真正实现对油田建设效率与质量的推动发展。