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浅谈物联网技术在油田中的应用

发布时间:2018-06-13 01:10:00 文章来源:未来智库    
    [关键词] 物联网;数字油田;传感器;无线通信
    doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016 . 01. 032
    [中图分类号] TP399 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2016)01- 0066- 02
    0 引 言
    数字油田是广大的油田企业今后进步发展的方向,也是保证可持续发展,强化竞争力的表现形式。数字油田是油田企业在生产、管理上的主要平台。近些年物联网的使用已经成为社会的热点了,现在已经被大量地使用在很多的领域,比如数字油田、智能电网、公共交通等等。物联网技术在油田的应用主要是使用传感器技术、无线通信技术等等。在油田的生产中,物联网经过数据的结合,还有云计算的服务技术来推动油田的建设。伴随着油田开发进一步的发展,物联网技术会成为推动数字油田向高智能趋势发展的重要手段。
    1 数字油田的简介
    数字油田是美国人戈尔提出的概念,数字油田是在世界的范围里通过地理的坐标把全部的信息组织起来,建成完整的信息系统,同时提供直观,便捷的使用方式从而为人们服务。数字油田概念的提出是以“数字地球”的概念为参考的,不过前者比后者更有针对性,数字油田的中心思想是要保证将油田的自动化还有信息化彻底地实现。数字油田的发展还有主要的技术手段已经开始于国外的石油勘探公司,最近几年也是我们持续关注的热点。
    (1)IBM公司在10年前就和挪威的国家石油公司一起建设了智慧油田,基本实现了如下的目标:可以进行实时的无线感知油田的工作情况,延长了油田的使用寿命,将产量大幅度地提升,海上的油井管理更加的规范。
    (2)沙特国家石油公司在建设智能油田的方案上做出了监测、优化、集成、创新的四层次理论。使用油田井下的传感器并配合智能通信技术、自动化技术进行建模分析和资源的整合,及时地了解油田生产的情况,提升油田井下的作业从低效率转变为高效率。整合全部的业务流程,大力地使用远程监控手段从而降低海上油田作业的成本,以及提升油田油气的采收率。目前国内的各个石油公司需要学习国际石油公司先进的管理手段和科学的油田方案规划,而且还应该结合国情,明确石油气生产的基本建设路线。
    2 物联网技术在油田生产中的应用
    物联网技术是在互联网技术的基础上,通过无线的射频识别和无线通信数据的技术来实现自动识别与信息共享的。
    物联网技术在油田生产中的使用基本上主要是使用传感器对油田的全部作业过程进行数据的采集,同时会把采集的数据利用无线网络上传到控制中心完成数据的处理和分析,最后完成的结果会对检测的对象实时地控制和回馈。使用物联网的技术设立数字油田有非常重要的意义,下面是一些价值的体现:
    第一,物联网在油田生产中采集到的数据会真实地反映被测试的对象与关心事件的结果,所有的结果都要用最快的速度进行表达,而测量数据是最为科学的方法。第二,物联网可以进行连续地采集数据,进行动态的分析,这样会满足对油田抽油机的情况等油田的作业动态做到全面的控制和把握。第三,物联网在油田生产中采集到的数据可以在生产的过程里完成控制,也可以进行远程的控制,这样就可以加强工作的效率,最重要的就是连贯的数据会给相关的地质工作人员制作工程方案提供参考,推动经济效益的提高。
    3 物联网在油田的主要技术介绍
    3.1 传感器技术
    在油田的物联网建立和完善的过程中,数字油田要得到一些数据,这些数据都是在油井、接转站、注水站、配水间等位置且通常是电流的一些数据。油田员工应该需要实时掌握罐内的液位、流量、可燃气体体积分数等相关的信息。传感器应该安装在油田作业过程里相关的设备上,这样就会组成物联网在油田中的节点装置。传感器技术是物联网在油田中的主要技术,目前也在努力地向一体化还有耗能低的方向进步和发展。一体化的无线传感器是最近出现的新型的技术先进的传感器,它是把加速度还有载荷传感器结合成一体获得的位移,再经过数字的滤波得到精确的油井载荷的相关数据。低功耗表现在石油的开发与输送,常常是在偏远的地方,是在无法供电的地方使用微功耗的计算技术,利用电池的供电仪表去计算油的量值,这对油田的生产有着重要的意义。选择功耗小的芯片是现在低功耗发展的常见手段。
    设计人员通过对无线测试体系在硬件软件上分别做出了低功耗的制作和设计,它适应了系统低功耗的需要,完美地解决了在野外的环境里电池持续供电带来的问题。科研人员系统地表达了分布式的光纤传感器实际应用中的活动进展,这也从侧面反映了中国和国外在这个领域分析的现状,伴随着科技水平的持续完善,传感器技术在数字油田的发展中会有更深层次的应用。
    3.2 数据的通信技术(GPRS技术)
    一般情况下,物联网在油田的传输过程中使用的数据通信技术是GPRS技术。GPRS是在GSM基础上发展起来的模拟分组互换的数据传输模式,用户不需要使用电路的交换系统和网络的资源就可以单独完成。这样就会提供了高效的和成本低的无线数据服务,它主要适用在突发性的和频繁性的相关数据传输上,当然在一定的条件下也可以适合于大数据信息量的传输和处理。
    使用GPRS通信技术的油田开发测控系统,将会便捷地为油田构建远程的监控体系,保证数据的采集、接收和处理控制等功能。这个系统是以GPRS的移动通信网作为主要的数据传输通道,在每个数据采集的单元中,装有GPRS无线数据通信技术的远程控制终端会在控制的核心区经过专线进行设备的数据收集整理,收集整理的数据将会自动地进入控制中心。
    4 总 结
    数字油田的设立是目前石油产业现代化的主要表现,数字油田的建设和发展是不能离开物联网技术的支撑的,它们两者是密不可分的。在以后的发展过程中,伴随着油田开发的进一步深入,信息的收集和计算技术的大力发展,互联网和通信信息技术的广泛使用,还有与传感网结合得越来越紧密,物联网在油田的应用价值将会越来越大。
    主要参考文献
    [1]许增魁,马涛,王铁成.数字油田技术发展探讨[J].中国信息界,2012(9).
    [2]高志亮.数字油田在中国[M].北京:科学出版社,2011.
    [3]梁宝娟,高志亮.物联网技术在数字化井场建设中的应用[J].西安邮电学院学报,2010(6).
    [4]张华敏,王海伟,陈子刚.基于GPRS及局域网的生产监控系统在油田中的应用[J].湖北大学学报:自然科学版,2008(3).
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