大庆油田信息技术公司物联网络分公司，黑龙江大庆。163000
摘要:
近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注。本文介绍了物联网技术的研究背景、原理、应用。描述了运用物联网技术构建数字油田的理论、实践。以基于物联网技术的大庆数字油田建设项目为例，将物联网作为一项新技术在油田生产实际中的应用，做了简单介绍。运用物联网技术构建数字化油田，不仅可以实现跨地域协同工作，紧密连接生产经营的各个环节，还可以实现油田业务与技术的整合、油田数据集成、以及地面建设全面信息化。
关键词：物联网 RFID 传感网 数字油田 生产过程数字化管理
引 言
随着传感器、RFID、通信网络、云计算等新技术的成熟和日益普及，物联网技术的应用越来越广泛，并逐渐在数字化油田、数字化医疗、智能电网、智能交通等多个领域中应用。目前，国家大力推进信息化与工业化的融合，以信息技术改造传统产业，政府和企业对物联网技术的应用需求日益显现。石油行业是一个跨学科、多专业相互配合的技术高度密集型行业。数字化油田是油田信息化的高级阶段，是油田信息化达到网络化、数字化、模型化和科学化的全新标志。通过应用驱动和技术研发创新引领的互动式发展，基于物联网技术的数字化油田建设，在油田数据采集、远程监测、物资管理以及地面全面信息化等领域有非常广阔的应用前景。
物联网简介
物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品（商品）能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别（RFID）技术，通过计算机互联网实现物品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品（商品）的识别，进而通过开放新的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。
运用物联网技术构建数字化油田
油田通过信息化、数字化建设，改善区域内部信息沟通、数据整合能力。数字化油田的核心是为石油企业建立数据和信息资产的共享机制和管理体系，在信息共享的基础上，面向石油勘探、开发、地面建设、储运销售以及企业管理等各生产环节，建立多专业的综合数据体系，并与各专业的应用系统进行高度融合。在建立油田生产和管理流程优化应用模型的基础上，利用虚拟现实技术对数据实现可视化和多维表达，并且通过智能化分析模型，为企业的经营管理提供良好的信息支撑环境。基于物联网技术的数字化油田是针对油田勘探开发信息化管理而专门开发的，以满足油田日常生产运行、生产管理、生产监控、设备管理、成果展示的需求，是一套集石油勘探开发生产信息的采集、传输、存储、处理、分析、发布、管理和应用于一体，规范、统一、安全、高效的全新现代化生产经营综合数据于一体的管理应用平台。
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在物联网技术支持下的"数字化油田"是把地震区、井场、站库等油田生产制造现场为数据采集源点；采用自动化数据采集设备（比如传感器），通过局域光纤网、无线通讯网等传输手段，将地震数据、井下测量的地层和井筒数据、井口测量的设备运行和流体属性数据等海量数据实时采集进入信息管理中心的数据仓库；按照科学的过程如数据模型进行数据的组织与管理，在此基础上通过大量的业务模型进行知识集成，通过应用智能识别、数据融合、移动计算、云计算等技术，进而支持石油地质综合研究、油藏分析等科学研究和在线模拟，完成生产实时诊断，科学研究的成果支持油田生产的综合决策，决策信息反馈到生产制造现场进而完成环境监测、单元整合、过程模拟、参数优化和控制。运用物联网技术构建数字化油田，不仅可以实现跨地域协同工作，紧密连接生产经营的各个环节，还可以实现油田业务与技术的整合、油田数据集成、油田状态自动监测以及地面建设全面信息化。同时，还可以建立虚拟的数字地质模型，实现油藏描述的可视化和互动性。
物联网应用实例—油田生产过程数字化管理系统
近几年开始，大庆油田信息技术公司通过试验、示范，截至2015年陆续在大庆采油二厂、采油三厂、采油七厂、庆新油田等地推广使用了田生产过程数字化管理系统，实现了油水井生产实时采集、实时计算、实时诊断、实时优化、实时发布、实时控制，有力地推动了油田的自动化、信息化、数字化的发展， 油田生产过程数字化管理系统的核心技术是一套基于自动化技术、计算机技术、网络技术、系统工程技术以及油气田开发专业技术，以提高油田数字化水平、油井产量、系统效率、简化地面流程为目的，集数据采集、数据管理、生产动态预测、工程分析、远程计量、油井故障诊断、系统效率及损耗构成、优化设计、措施方案发布、智能控制等于一体的专家系统。油田生产过程数字化管理系统由自动化测控系统和视频监控系统两部分组成。根据采油厂实际情况，信息技术公司将充分利用采油厂现有的计算机网络，依托信息技术公司的无线通信网、宽带城域网以及光纤传输网，建立一个基于TCP/IP的综合业务网络，形成采油队、采油矿、厂部的三级星形网络结构。
应用前景与展望
在我国信息产业科技发展"十二五"规划和2020年中长期规划纲要等重要发展规划中，宽带无线移动通信网络与互联网络、物联网络之间的连接和融合是最重要的发展方向，这将创造新的产业链与商业模式，促进我国经济与社会的可持续发展，是我国信息化和工业化的快速融合的有力武器。石油物联网作为一项新技术也将逐渐应用到油田生产实践中。基于物联网技术的数字化油田建设，在油田数据采集、远程监测、物资管理以及地面全面信息化等领域有非常广阔的应用前景，不仅可以实现跨地域协同工作，紧密连接生产的各个环节，还可以实现油田业务与技术的整合，进一步优化油田生产经营管理，拓宽油田勘探开发业务。运用物联网技术构建数字化油田，是油田信息化建设的有效途径。随着油田勘探开发的进一步深入、信息采集与智能计算技术的迅速发展、互联网与移动通信网的广泛应用以及与传感网结合的不断深入，油田大规模运用物联网的时机日趋成熟。
参考文献：
[1]刘丽军、邓子云，物联网技术与应用，清华大学出版社，2012-07；
[2]暴建民，物联网技术与应用导论，人民邮电出版社，2011-10；
作者简介：
刘勇智，男，1976年11月生，2010年毕业于东北石油大学，油气信息与控制工程专业，工学硕士，工程师，现从事油田数字化业务研究，研究涉及数字化油田建设总体规划、油田数字化改造方案设计、数据采集和视频监控等方面的内容。
论文作者:刘勇智
论文发表刊物:《科技中国》2016年5期
论文发表时间:2016/7/25
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