随着信息技术的发展，近几年产生了传感器技术、人工智能技术及RFID技术结合发展的物联网信息技术。物联网系统包含了多个方面，其中主要有感知网、接入网：应用平台及接入网等。将物联网运用于数字化油田建设已经是目前大多数油田的发展趋势和选择。但总的来说，物联网数字化油田建设在我国才刚刚起步，大多数油田的物联网数字化油田建设还处于独立数字化控制阶段，目前还缺乏完善的技术体系，并没有真正实现智能化及信息化。物联网油田数字化建设工程庞大，其中主要难度在于数据的采集、传输及处理。随着我国5G时代的到来，数据传输的速度及准确率越来越高，这也为物联网数字化油田建设的数据传输提供了保障，但数据采集与处理仍是艰巨任务，还有待油田企业在数字化建设过程中进一步研究和探索。

1数字化油田概述

数字化油田指的是一种高效与精细的油田管理模式，它是在信息技术与计算机技术的基础上形成的。随着全球经济的快速发展，石油开采及使用的频率越来越高，而如何高效的进行石油开采与使用正是众多石油企业面临的难题，为提高油田生产效率，必须从管理着手，进一步提升管理效率与水平，合理利用石油资源，进而满足社会不断增长的石油需求。故而，数字化油田建设悄然兴起，并结合物联网技术形成了物联网数字化油田建设。在油田数字化建设中，物联网技术在诸多方面都有应用，比如数据传感装置的使用就加入了物联网技术，另外还有精准定位装置系统、数据信息传输装置、射频识别技术等都加入了物联网技术。伴随物联网数字化油田建设不断推进，油水井也成功实现了计算机网络的应用，进而也使得信息数据的传输与交换相对容易，使油田的生产管理、分析与巡检活动更加便捷高效。我国油田数字化建设与西方发达国家相比还有一定的差距，物联网技术在油田数字化建设中的应用还有待进一步加强与优化。

2物联网技术在数字化油田建设中的重要性

随着我国科学技术的不断发展，数字化技术不断应用到工业生产中。只有掌握相关数据和技术，才能提升油田生产效率，有效控制生产过程中的成本。石油行业担负了保障国家重要资源的任务，在新时代经济快速发展过程中，油田企业想要提升勘探、开采、处理以及消费全价值链效益，需要进行数字化油田建设。现阶段，数字化油田是时代发展的必然趋势。数字油田系统打破了传统的油田工作开展方式，实现了油藏开发过程中的办公自动化运用，能够节省企业1/3的人力与财力，全方面提升油田管理工作水平，促进油田管理工作顺利开展。

物联网技术在数字化油田建设中具有非常重要的作用。首先，物联网技术可以帮助构建虚拟的数字化地质模型，使油藏的描述更加清晰化与可视化。其次，物联网技术运用于数字化油田建设能更好的帮助油田进行数字化管理，使技术与业务实现良好的结合，加快推进油田信息化与智能化建设步伐。目前，物联网技术能很好的帮助实现信息化建设与管理，物联网技术的应用能更好的对数据进行传输与整理，能有效改善内部沟通速度与效率，帮助建立油田专业的数据体系。总的来说，物联网技术的应用，旨在帮助油田更好的实现信息化与现代化建设，提升油田的管理及运行效率。

3物联网技术在油田数字化建设中的应用及效果分析

3.1物联网技术在数字化油田建设中的具体应用

3.1.1远程数据采集系统

远程数据采集系统由油水井生产数据采集系统与站库对应数据采集系统构成。其中，在油水井生产数据采集系统中，主要由自动控制装置实现数据的采集与归类整理，整个数据的采集与归类管理均由系统自动完成。在站库对应数据采集系统中，其包含的过程较多，主要有原油计算量取、运输中转、运输压力增加装置，另外还有液体、气体注入装置等。油井的数字化生产过程，首先要求站库对油井的生产与管理相关数据进行采集与分析，随后由原油处理站对数据进行整合，继而站库根据原油处理站的数据合理规划油田开发建设，使整个油田的生产过程实现智能化与现代化，并在此基础上进一步提升油田生产效率与安全水平。物联网的主要结构分为“端”“管”和“云”。“端”指数据的使用终端，包括对数据采集的终端与指令使用的终端，并根据出现的数据信息，产生需要执行的数据指令。“管”指数据传输通道，能将数据与终端之间的节点、终端节点与控制核心之间交互。“云”可以理解为核心端的部署状态，在实际运用中，核心端可以脱离“云”独立存在。但是在使用物联网时，需要收集海量数据，考虑到数据运行的安全性需求，油田企业应将核心端部署在“云”上，突出数据安全、大数据支持以及敏捷开发等优势。

通过分析智慧油田建设的特殊性以及物联网架构与物联网技术的发展趋势，可以总结出物联网技术在油田发展中的应用优势。随着互联网技术的快速发展，终端产业也有了相应进步，因此，油田企业应以数字油田生产技术为支撑，并满足行业发展的相应需求。各国油田行业，包括通用、霍尼韦尔等工业发展巨头，在研究中不断加快传感器产业化发展的步伐，促使压力及动态压力传感器等多种设备能适应各种复杂的环境，通过多场景、多类型以及多格式的数据采集，有效解决实际问题。在数据传输方面，5G技术作为引领时代快速发展的高速移动宽带传输，将LORA等作为低功耗、广覆盖的连接技术代表，并利用WiFi、NFC等传统的传输方式，不论在移动、固定还是远距离等场景中，都能及时找到可以现场传输的解决方案。随着大数据、云计算以及人工智能技术等发展，数据处理端实现了对海量数据信息存储及高强度使用，在智能算法的基础上，有效促进数字油田发展。通过以上研究可以得出，物联网的发展为我国的数字化油田建设带来了非常难得的发展机遇。

3.1.2自动生产管理系统

自动生产管理系统在油田数字化建设中具有重要地位，要实现自动生产管理，可以借助物联网技术的应用，物联网技术第一能实现数据的自动管理，第二能对不同的生产流程进行协调，使整个生产过程更加完善。另外，在油水井生产过程中，物联网技术还能对抽油机变化情况进行实时观察和分析，对相关的资料进行收集与整理，使整个系统管理过程更加完善。由此可知，自动生产管理系统不仅能实现对油田生产状况的实时监控，还能对油水井的生产数据及开发动态进行科学分析，使整个油田生产与管理更加高效与智能。

3.1.3资料输送网络系统

资料输送网络系统是比较关键的一环，在物联网数字化油田建设中发挥着重要作用。资料输送网络的组合方式比较多样，既可以选择无线网络组合，也可以选择有线网络组合，还可以选择无线与有线结合的方式。在网络安装过程中，要区分工程控制网络与办公室用网络，工程控制网络对稳定性要求较高，利用工程控制网络进行数据传输时，要保证传输的速度与效率，还要保证数据传输的安全与准确。针对油田建设的丛式井，在接入物联网时通常采用光纤的方式，光纤接入能保证数据采集与运输的需要，另外，光纤还能保证视频监控网络的正常运行。如果油水井较为分散，在不方便使用有线方式进行网络安装时，大多采用无线方式进行网络安装和数据传输。

3.1.4油水井自动控制系统

油水井自动控制系统能帮助实现远程控制与操作，特别是对抽油机、注水泵等生产装置的控制。比如，可以通过油水井自动控制系统实现注水泵的紧急关闭和启动，对增压装置进行全自动投球装置与捕捉球装置等。油水井自动控制系统，充分运用了物联网技术，并在此基础上对各井场、油站的生产数据进行有效采集与处理，对数据实行动态监督管理，通过对数据的实时分析及时发现可能存在的问题，进而对油水井的注水泵、煮水量及注水时间等进行远程操控，以提升油田的精细化管理水平。

3.1.5井站配套支持系统

井站配套支持系统主要起辅助与支持作用，主要是对单口油水井及原油处理站进行配套的技术支持。井站配套支持系统中所用的装置有清洁能源发电装置、电力发生装置等等。电力配置中，抽油机与注水泵的用电主要来自工业电网，而气井生产所需电量较小，一般采用清洁能源用电，常用的有风能、太阳能等。另外，井站配套支持系统还设置了辅助供电装置，以避免突发状况停电时油田生产能正常用电。由此，井站配套系统能保证物联网数字化油田建设中数据采集传输设备、视频监测装置及自动控制设备的正常运转，使整个数字化建设更加稳定和完善。

3.1.6支持密集型决策

石油产业是一个资金技术投入密集的产业，可以借助先进的设备与技术，实现设备的有效管理与运行维护，实现精细化管理，提升投资回报率。数字油田建设最重要的内容是数据驱动决策，其中，数据驱动决策建立在数据获取、数据传输、数据分析以及数据决策基础上。油田生产是一个特殊的工业场景，在实际工作中具有独特的业务特征。例如，油田的大规模生产，出现了一系列数据，这些数据呈现总量庞大、分散性强、复杂度高的特征。因此，在油田开采过程中，项目单位应充分考虑数据联动，扩大数据范围。在高危的环境中开展工作，需要保证数据采集、传输等环节的安全，同时还要严格按照防爆要求，克服电磁环境的不利影响，积极展开工作。在油田发展中，油井下方的数据信息采集仍然是工作难点，普通的工业化产品在高温、高压以及易燃易爆的环境下无法正常使用，且在一些生产环境复杂、动态程度高的生产场景中，对数据要求较高。因此，在数字油田建设中，油田企业必须应用物联网技术支持密集型决策，不论在数据端、核心端还是决策端，都要保证数据使用达到相应的要求。

3.2应用效果总结分析

3.2.1大幅降低生产成本

物联网技术在数字化油田建设中的应用，实现了油井的在线监测、注水井及注水量的远程监控与操作，使地面工程变得更加便捷高效。数字化建设对地面工程进行改造后，地面系统的工艺呈现出更加简单的趋势，其自动化程度和系统效率大大提高，运行成本也大幅降低。数据显示，我国油田数字化建设过程中，共计撤销计量间、配水间各305座、293座，优化了近20余座接转站与注水站，累计减少了将近2600米油田生产管道，这极好的优化了油田生产成本，取得了良好的经济效益和社会效益。从200年开始，油田产能没有进行计量站新建，管网的配套规模也不断缩小，极大的节约了成本。在此过程中的工艺优化，实现了各类燃油、气、电、原油的大幅节约，提升了资源利用率。

3.2.2实现生产方式转变

物联网数字化油田建设使油田生产更加智能，由此也实现了油田生产方式的转变。过往中小型站场都需要有人值班，对油水井生产情况进行人工巡检和监督，应用物联网技术进行数字化建设后，逐步实现了油水井的智能监控与无人值守，使作业区的监控更加集中，使作业区的管理模式由驻站式管理变为巡检式，极大的节约了人力成本，提高了工作效率。另外，过往通过会议进行决策的方式也得到有效改善，数字化建设依靠计算机系统进行实时监控，管理人员对数据资料进行分析后即可及时调整和改变生产方向，使决策更加高效。最后，自动化系统进行实时监控，实现了对油田生产管理的全面覆盖，有效保证了油田生产的安全，提升了管理水平。

3.2.3优化劳动组织结构

油水井的数字化建设，使地面生产与管理的各阶段更加自动化和智能化，劳动组织方式也由此得到有效优化。过往实行的是四级管理的劳动组织，生产单位和基层站的数量分别为43个采油队、282个基层班，劳动组织优化以后，生产单位减少为26个作业区，基层站减少为90个管理组，由此减少了将近1900多人的劳动力，极大的解决了基层用工紧张问题。另外，中小型站场的无人值守更是大大优化了值班规模，使劳动用工得到进一步优化，劳动组织结构得到有效调整。劳动组织结构的优化很好的实现了从粗放式管理向扁平化管理的过渡。

4结语

对数字井场的物联网技术进行研究,提出一种应用无线传感器网络和太阳能供电的先进RTU技术,实现对抽油机远程控制的方法。实验表明,该方法能够满足工作需要,使油田生产过程更加简单化。

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