无线通信技术在油田自动化中的应用分析

陈鹤天 闫军 兰鹏博

摘要：近年来，无线通信技术作为一种热门的新型通信技术，广泛应用于各个行业当中。其在油田自动化的应用中大幅提高了油田开采效率，拥有极高的应用前景。基于此，本文以无线通信技术及油田自动化的相关介绍为切入点，接下来从两个方面讨论无线通信技术在油田自动化中的应用，以此供相关人士交流参考。

关键词：无线通信技术;应用;油田自动化

引言：

近年来，信息技术快速发展的同时，无线通信技术也获得了大面积的推广。无线通信技术在应用过程中主要分为卫星通信和微波通信两种通信类型，在一代代人的不懈努力当中，无线通信技术也日趋成熟。而石油天然气的开采却随着时间的推移难度攀升，将无线通信技术应用于油田自动化管理中能大幅提高天然气石油的开采效率，因此，加深无线通信技术在油田自动化中的应用研究是当前油田开采的主要进攻方向。

一、无线通信技术的概述

无线通信技术是一种新型的通信技术，其能在空间中利用电磁波信号自由传播交换信息，主要分为卫星通信和微波通信两种类型[1]。微波通信是指建通过建立微波中继站，发出宽频率带满足远距离通信的一种通信技术;卫星通信技术则是以卫星为中继站，使多个地球地面点或移动体之间通过微波通信相关联。此外，无线通信技术广泛应用于不易驾设线路，且地形复杂的地域，能弥补有线通信的许多不便之处。

现如今，信息技术快速发展的同时，无线通信技术也获得了大面积推广。无线通信技术的优势有很多：无线通信网络的搭建十分便捷，甚至在没有物理线路的情况下，在相关信息接入口安装上无线传感器即可，此操作跨过了各种架设线路的难关。最后扩展无线通信网络时，再进行无限传感设备的安装及参数设置。无线网络的搭建，无需考虑环境和地形的影响，甚至在环境污染严重的地区也能频繁应用。无线通信网络在应用时灵活性强，成本低，适应变通能力强，便捷性高。此外，无线通信网络在应用过程中也存在一定的不足：例如实时性差，会影响通信效率，使信息的接收存在延时性、滞后性;供电性差，由于无线通信主要的供电是通过电池进行，所以更换电池时的短期缺电和不持续工作难以避免，从而导致通信的效率难以保证。

二、油田自动化的概述

自动化技术是指在无人干涉的条件下，凭借先进的信息技术和计算机技术等，依靠既定的指令或程序进行自动管理、控制、检测、调度等一系列工作，是一种在现代工业中运用十分广泛的技术[2]。计量间、联合站、原油外输系统、油田油井、转油站、外输系统等都是自动化控制的主要研究目标，同时，提高原油质量和产量、避免安全事件发生、降低油田开采的耗损等都是自动化控制的主要研究目的。此外，自动化技术还能有效地提高生产效率、促进社会的发展、改善油田工作者的工作环境，解放出长期在危险地带、恶劣环境中工作的工作人员。

虽然科技高速发展，石油企业不断攀升，智能检测及信息化系统正大量开展，但实际运行中的一些问题仍然难以避免：很多厂家不愿共享商业数据而导致信息的闭塞化;油田工作环境相当恶劣，设备在运行过程中难以维护修复;数据的采集由于供电性差而缺乏较强的时效性。以上的种种问题都可表明我国油田自动化领域还有很多方面有待提高和改进，需要持续的科学创新和冒险探索来弥补缺陷，需要相关技术人才的不懈努力来提升油田自动化产业的国际竞争力。

三、应用于油田自动化中的无线通信技术

无线网桥和无线传感网络是油田自动化中所运用到的主要无线通信技术形式，无线网桥能协助在没有物理线路的两个区域进行品质优良通信，是无线通信技术在应用过程中的重要过程，还可以实现在一定区域内的灵活移动。无线传感网络则主要由管理、传感器、汇集三个节点构成，能够协助监控信息传输以及全面监控油田工作状态。此外，其兼具部署便捷、可移动、扩展性良好等优势。为了保证自动化控制系统的稳定性和可靠性，主要应用到油田自动化产业中的无线通信技术有：

（一）数传电台

数传电台主要发出频谱丰富的脉冲信号。其相比语音电台在技术指标及可信度指标上要求更为严格，主要在石油工业的测量系统和远程控制上大量运用。虽然数传电台存在许多优势，但也难以避免一些问题：例如带宽限制所导致的数据传输失败。

（二）Zigbee

温度传感器、电机电流传感器、电压传感器等都是油井工作传感器的重要组成部分。Zigbee无线网络传输系统可将以上述传感状态变化为对应电压电流后传送到远程智能RTU。该系统是原油质量和油田生产效率的关键，解决了油田数据采集分散、实施性低的问题。

该技术在应用过程中主要存在以下困难：采集地点分散，操作实施困难，多个油田分工点组成大油田基地，会导致人力物力的大量分散和耗损;对数据收集仪器的精密度要求较高，由于需要掌握油田采集的实时数据以便统筹调度及保证整体采集质量;Zigbee的传输距离较近导致工作人员的工作量增加，工作难度提升，工作人员需要在恶劣的环境条件下穿梭于多个油井之间。

四、结束语

在现代社会中，信息技术已经成为日常生活中不可或缺的元素组成。石油天然气资源在时间的沉淀中不断稀缺，开采难度也逐年升高。因此能大幅提高開采效率的无线通信技术在油田自动化中的应用显得极为重要。随着科技技术的不断发展和持续优化，油田自动化技术必然有着光明的应用前景和应用价值。

参考文献：

[1]高娜，李凯.试论无线通信技术在油田自动化中的应用[J].中国化工贸易，2019，011（006）：144.

[2]夏文龙.浅谈无线通信技术在油田自动化中的应用[J].工业：00280-00280.