数字化油田网络的组网方式分析

数字化油田网络的组网方式分析

邵晓丽, 黄倩 ,黄妍,兰鹏博

（长庆油田分公司数字化与信息中心 陕西西安710200）

摘要：目前，随着社会经济的飞速发展，油田的数字化建设也在加速。这一发展趋势使得远程监控、大数据采集等高技术手段得到充分利用，逐步向现代化迈进。数字化技术是一个不可忽略的关键环节，要使企业在一个复杂的环境下将相关的数据传送到一个统一的管理平台，而无需按实际情况进行组织。文章以数字化油田概述以及现状为切入点，重点分析数字化油田网络的组网方式，以期望为油田开发人员提供了可靠的数据支持。

关键词：数字化油田网络;组网方式;分析；

引言

目前，国内油田采用的两种网络模式，即有线和无线两种，二者各有利弊。所以，在进行实际的网络建设时，必须要根据实际情况做出合理的选择，才能在最短的时间内取得最大的效益，促进油田的可持续、健康发展。

1 数字化油田概述

油田的数字化控制与管理是石油开采数字化的一种方式。生产过程中，一系列的设备、机械日夜不停地运行，并由中央控制显示屏上的电子监视和远程传输，实现了对油田生产的实时监测。这样可以快速的应对和处理生产中遇到的各种突发事件，同时也能极大的减轻工人的工作压力。数字化油田的开发是建立在油田的基础上的，它将石油的信息网络结合在一起，形成了一个完整的数据体系。采用该系统，极大地提高了油田的产能和生产效率，并将计算机网络技术运用于油田，实现了油田的数字化控制与管理。油田建设是一个大工程，牵涉到多个领域，要将其系统化，必须对其进行数字化管理。而对于油田的生产，则要根据不同的生产条件、不同的设备，进行相应的监测与控制。在油田生产期间，通过对各油井、采油站点的实时监测，将数据传输到中央监控中心，通过对数据的分析，及时了解现场的状况，保障油田的正常生产。油田的数字化生产过程是多方面的，包括数据的传递、采集、现场的实时监测、工艺动态分析、及时准确处理。在生产中，加大了巡井力度，增加了巡井次数，通过数字化网络进行了电子化巡检，大大增加了对油田生产的监督，并弥补了现场工作人员的判断错误。为了确保油田的安全，必须采用多种技术措施，以达到油田的发展要求。

1.2油田现状

油田通常位于较远的地方，面积较大。比如长庆油田，它的战线跨越陕，甘，宁，蒙，晋5个省份，总面积37万多平方公里。而且，在采油工作面上，各个采油点的位置都很零散，有些地方甚至相隔数百米，有些地方甚至几十公里。目前，该公司已有上万口油井，但平均产能不足3吨。

2 油田数字化技术的发展与需求

油田数字化技术是以油田开发、地质勘探、油田经营等多个领域为研究和分析的对象，通过对油田开发、地质勘探、油田经营等多个领域的数据进行集成，通过将采集到的工作资料与数字化系统相结合，实现了油田生产、管理流程的优化，实现了油田的最大潜力的开发。在此基础上，数字油田的数字技术得到了充分的应用，为数字油田的发展提供了有力的支持。随着油田信息化、自动化程度的提高，油田的数字化程度也越来越高，油田的数据采集、远程启动、井下远程视频监控、语音报警等都离不开数字技术的支持。

3数字化油田网络的组网方式研究

3.1有线网络传输

早期的有线网路是以铜为传送介质，按粗细可分为粗缆与细缆。铜线的优势在于，它的造价相对低廉，而且安装起来也很方便，但是它的阻抗很高，不能进行长距离的传送，而且会被外界的环境所干扰。双绞线根据安装方式可分为 STP和 UTP两类， UTP具有安装方便，数据传输距离大，不受外界磁场、电场的干扰。而如今，市场上最常见的光纤，就是高速、稳定，不受外部环境的干扰，不容易被破坏；但其本身造价昂贵，且安装困难，导致后期维修保养费用较高。

3.2无线网络传输

目前，无线网络有三种类型：点对点， CDMA, GPRS，无线网络。这些技术都有自己的特色，适合于不同的用途。点对点无线网的传输方式主要是由传输端完成，适用于小规模的通信。例如，在商务场所进行无线网络的传送。在 CDMA、 GPRS等无线通信系统中，要建设多个基站、多个控制中心，用户要从无线网络上获得 IP地址，再利用 TCP进行数据交换。然而，这种无线网路的建设成本较高，适用于手机通讯。第三类是利用无线网桥与路由器组成的无线网路，也就是利用宽频网路来提供传送点，并将传送至其它网路。其最大优势在于可以长距离传送，不受地域条件的制约，造价低廉，安装、拆卸方便，维修费用低廉。但是，它也有一个缺点，即在传输时，会产生大量的数据损耗，同时也会对外界环境产生影响，从而导致数据的泄露。

3.3油田数字化网络组网方式的合理应用

不同的油井分布在不同的区域，各有其特性，如果只采用一套或两套系统，都无法达到最好的效果，必须将两者结合起来，为油田的生产提供有效的服务。目前，随着施工进度，油井随时都有可能新增或拆卸，故建议使用无线装置，安装方便灵活。在井、站、工作区和工作区之间有光缆时，应使用光纤进行通信。对于单井，根据实际情况，采用有线和无线技术。以长庆油田一厂某采油工作面网络为例，对其进行了仿真研究。A场、 B场等由无线网桥传送到 B场中继网桥，然后由光纤将其传送到 C场，然后由光纤将其传送到现场。这样，就可以构成 B场- C场-主干光缆链路，在此链路下，可随时添加或删除辐射井，并提供了很大的灵活性。此外，若有一段光缆发生故障，如 B、 C区间的电缆发生故障，则可以立刻启动 B、 C两个区域的无线网络，以确保网络的持续，不会因为一链路的故障而导致网络中断。工位与作业区域以上的通信，应以光纤为主。由于站与站之间、站与作业区之间、作业区与油田之间、以及与油田之间的信息之间存在着大量的信息，因此，稳定性就显得尤为重要。通过对网络的合理选取，确保了油田数字系统安全高效的运行，使数据的规范化、一次性存取，确保数据的一致性，并能对数据的查询、分析、汇总等功能。通过网络将监测数据上传至监测中心进行分析，为监测系统的工作过程和工作强度提供科学的指导和依据，一方面可以提高员工的工作效率，同时，还可以加强油田的安全管理，保证整个油田的发展。

以长庆七厂环江作业区环七增网为实例，采用无线网桥将罗242井场、白38—1井场的中继网桥，采用无线网桥，然后由光纤将其送到38-23井场，然后由光纤送到现场。这样的计划，将会形成一条白38、23井、七增的主干光缆，大大提高了通信的可靠性，同时，在这条线路的作用下，可以随时添加和删除辐射井。另外，如果一条光纤线路出现故障，如白38—23井的场间光缆故障，则可以马上恢复白38、白38—23井的无线通信，以确保通信的连续性，不会因为某个链路故障而造成网络中断。工作区和工作区之间的信息，主要采用光纤。由于站、工、油田等各方面的信息都是非常丰富的，所以，稳定性问题十分突出。合理选择网络，保证了油田数字化信息系统的安全、有效、标准化、一次性存取、数据一致性、数据查询、分析、汇总等功能。利用网络将监控数据上传到监控中心进行分析，从而为监控系统的运行和工作强度提供科学的指导和依据。

结束语

随着科技的快速发展，石油工程数字化建设已得到了广泛的应用。在目前的条件下，采用合适的网络方式可以保证传输的稳定性、保密性和安全性。从而促进整个油田的开发。通过对长庆油田的后期维修，减少了工程的难度，使其达到最大的经济效益，使其持续健康发展。

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