淺析數(shù)字化系統(tǒng)在油田中的應(yīng)用

范宏宏 彭盈 羅保民

摘 要：隨著科技的發(fā)展，數(shù)字化普及到各個領(lǐng)域，油田也不例外，數(shù)字化油田建設(shè)不但可以提高產(chǎn)量、提高采收率還可以降低舉升成本，以此擴(kuò)展石油行業(yè)的發(fā)展空間和時間，本文將就油田數(shù)字化系統(tǒng)在油田中的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)探討。

關(guān)鍵詞：油田；數(shù)字化；開發(fā)；應(yīng)用；效率

1 油田數(shù)字化的概況

數(shù)字油田就是通過數(shù)字地球技術(shù)為技術(shù)基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)油田的全面信息化。通常來說國內(nèi)的數(shù)字油田包括以下幾個方面，一是數(shù)字油田是數(shù)字地球在油田的具體應(yīng)用，油田在自然狀態(tài)下的數(shù)字化信息虛擬體即為數(shù)字油田，數(shù)字油田也是油田應(yīng)用系統(tǒng)的一個綜合集成，數(shù)字油田是企業(yè)的數(shù)字化模型的發(fā)展，數(shù)字油田對于油田的發(fā)展來說是油田數(shù)字化的企業(yè)實(shí)體形式，數(shù)字化油田工程中的能動者是數(shù)字化應(yīng)用的工作人員，也就是說數(shù)字化油田其實(shí)是油田的一個科技化虛擬表現(xiàn)，通過對油田基本信息的匯總和分析建立油田模型，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)處理進(jìn)行探查和研究，進(jìn)行油田工程中的模擬情況，其中油田的生產(chǎn)信息以及地理信息尤為重要，數(shù)字化油田的建設(shè)能夠根據(jù)基本信息的模型建設(shè)及時獲取油田的生產(chǎn)動態(tài)快速進(jìn)行反應(yīng)和完善，另外企業(yè)的信息化和油田的數(shù)字化能夠很大程度的改善在油田這個大工程中各部門的互相聯(lián)系和數(shù)據(jù)的整合能力，提高了工作的效率和安全。為石油企業(yè)建立數(shù)據(jù)以及信息資源的共享和管理體系是數(shù)字化油田的發(fā)展核心，以資料庫的發(fā)展為基礎(chǔ)，在信息共享的基本條件下不斷的發(fā)揮石油勘探開發(fā)以及地面建設(shè)儲運(yùn)銷售等全面的生產(chǎn)和管理，綜合建立數(shù)據(jù)體系，與各專業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)融合和完善，通過油田生產(chǎn)管理優(yōu)化應(yīng)用的基本模型實(shí)現(xiàn)虛擬技術(shù)數(shù)據(jù)的可視化和多維化的全面發(fā)展，另外智能化的分析也為油田的數(shù)字化提供了更好的方向，通過智能化分析的模型更好的實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營管理的信息化背景基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是針對數(shù)字化油田的開發(fā)管理而研發(fā)的一種針對性技術(shù)，能夠滿足油田的生產(chǎn)運(yùn)行、生產(chǎn)管理以及監(jiān)控等各個方面的基本需求，是石油勘探開發(fā)中一項綜合的技術(shù)應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)油田開發(fā)管理的一體化和規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化生產(chǎn)經(jīng)營的規(guī)范、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺。

2 油田數(shù)字化的應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)處理 數(shù)字化油田在發(fā)展過程中，由于設(shè)備承載力問題等原因?qū)τ吞锏拈_采效率和安全有很大的影響，這就需要我們采取措施去避免，另外數(shù)據(jù)對于油田工程來說也尤為重要，油田工程中數(shù)據(jù)的丟失或者傳輸?shù)牟患皶r不準(zhǔn)確都會造成油田工程的延誤和影響，并且在油田開采的過程中有多個采油點(diǎn)，這就會出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)需要采集和儲存，大量信息的輸入和輸出對網(wǎng)絡(luò)寬帶以及設(shè)備的要求就更高，數(shù)據(jù)庫建立不僅僅是去訂閱相對應(yīng)的學(xué)術(shù)論文，而且是建立屬于我們自己的數(shù)據(jù)收集和管理系統(tǒng)，這個系統(tǒng)可以是中國石油內(nèi)部各公司聯(lián)合構(gòu)建的，也可以是某個油田內(nèi)網(wǎng)對內(nèi)查閱的，但重要的是要有極強(qiáng)的針對性和實(shí)用性，能夠?qū)τ诓捎筒蓺獾募夹g(shù)研究和發(fā)展起到推動和促進(jìn)作用。

2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控 數(shù)字化油田實(shí)現(xiàn)了油井生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控，其中油田的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)τ途墓﹫D、壓力、溫度、電流、功率等進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控并且通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸和分析，對于油井的生產(chǎn)工況有一個實(shí)時的診斷，另外遠(yuǎn)程控制還能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時產(chǎn)液量的計量，用電消耗的分析以及可以通過扭矩法、電能法等計算和控制抽油機(jī)的平衡，通過遠(yuǎn)程的監(jiān)控分析和診斷從而實(shí)現(xiàn)油井工作中的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，通過優(yōu)化設(shè)計以及診斷資料由專家進(jìn)行解決方案的確定，基于油井工況診斷和工藝參數(shù)設(shè)計結(jié)果，遠(yuǎn)程實(shí)時實(shí)現(xiàn)對油井的大閉環(huán)智能控制，通過井場攝像機(jī)傳送視頻信息到視頻服務(wù)器，通過交換機(jī)上傳至無線網(wǎng)橋，后經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)最終實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)傳送到站內(nèi)視頻監(jiān)控平臺。另外，注水井生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控分析優(yōu)化系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程采集注水井的壓力、流量等數(shù)據(jù)，利用PID算法自動調(diào)節(jié)閥門開度。同時將即時流量數(shù)據(jù)和累計流量數(shù)據(jù)以及各種壓力數(shù)據(jù)，傳送到RTU，利用CDMAGPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳回到油田企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)計算服務(wù)器。Web發(fā)布系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的權(quán)限和管理范圍，對管理的水井進(jìn)行定制查詢和統(tǒng)計、展示等。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 通過技術(shù)的不斷發(fā)展，石油互聯(lián)網(wǎng)也逐漸應(yīng)用到油田的生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在數(shù)字化油田建設(shè)中的應(yīng)用能夠簡化油田的建設(shè)工作，在油田數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)測、物資管理等繁復(fù)的工作中物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用很大程度上減輕了工程負(fù)擔(dān)，提高了工作效率，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)跨地域的協(xié)同工作，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用緊密聯(lián)系了工程中的各個瑣碎的環(huán)節(jié)，對于油田工程中的多項業(yè)務(wù)科學(xué)有序的進(jìn)行了整合，實(shí)現(xiàn)了油田生產(chǎn)經(jīng)營過程中的優(yōu)化，不斷拓寬了油田的勘探業(yè)務(wù)，在科技迅速發(fā)展的今天數(shù)字化油田的進(jìn)程中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用是數(shù)字化油田的一個發(fā)展方向，對于數(shù)字化油田的建設(shè)來說是一個有效的措施，油田勘探的不斷發(fā)展與油田的信息采集以及智能化技術(shù)的應(yīng)用隨著油田勘探開發(fā)的進(jìn)一步深入、信息采集與智能計算技術(shù)的迅速發(fā)展，油田中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用越來越成熟，能夠更好的服務(wù)于油田的開發(fā)和完善。

2.4 無線網(wǎng)絡(luò)部應(yīng)用 無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用通過無線通信產(chǎn)品的選擇能夠基本實(shí)現(xiàn)增壓站和井場之間的數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制等效果，不僅如此還能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)的科學(xué)管理等應(yīng)用。

做好數(shù)字油田，必須樹立思想先進(jìn)比系統(tǒng)先進(jìn)更重要的理念，要有創(chuàng)新思想，開放學(xué)習(xí)的態(tài)度及分享成果的意識；要勇于承認(rèn)差距，改變現(xiàn)狀，迎頭趕上；要服從大局、服從整體，統(tǒng)籌兼顧，突出加強(qiáng)勘探生產(chǎn)、實(shí)施管控、基礎(chǔ)建設(shè)等重點(diǎn)；要將生產(chǎn)運(yùn)行的理念轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)決策的理念，更好地推進(jìn)油田科學(xué)發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，油田數(shù)字化的建設(shè)不是一概而論的，而應(yīng)該是結(jié)合油田的具體特點(diǎn)，通過對現(xiàn)有資源的集成和整合，對于創(chuàng)新和管理理念進(jìn)行分析，對于油田的生產(chǎn)管理和綜合研究的數(shù)字化管理系統(tǒng)統(tǒng)一建立，從而對安全、監(jiān)控過程、人力資源的節(jié)約進(jìn)行強(qiáng)化，從而提高效率和公司效益，數(shù)字化管理能夠很大程度的提高生產(chǎn)效率，大大降低勞動強(qiáng)度，不斷提高安全保障的水平，大大降低安全風(fēng)險，從而不斷實(shí)現(xiàn)油田管理的科技現(xiàn)代化的發(fā)展。達(dá)到強(qiáng)化安全、過程監(jiān)控、節(jié)約人力資源和提高效益的目標(biāo)。

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