油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在油氣生產(chǎn)中的應(yīng)用

2016/11/17 17:50:01

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在油氣生產(chǎn)中的應(yīng)用

李建華薛廣民陳冰

（北京中油瑞飛信息技術(shù)有限責(zé)任公司北京 100007）

摘要：本文對(duì)目前國(guó)內(nèi)油氣田的生產(chǎn)管理現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，構(gòu)建了油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和技術(shù)方案。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由采集與控制子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與管理子系統(tǒng)組成，該系統(tǒng)具有生產(chǎn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)信息統(tǒng)計(jì)分析、生產(chǎn)工況實(shí)時(shí)診斷、關(guān)鍵告警集中展現(xiàn)、設(shè)備資產(chǎn)在線管理、生產(chǎn)調(diào)度指揮管理等功能，另外還有環(huán)境監(jiān)控、氣體監(jiān)測(cè)、防盜防泄漏監(jiān)控、故障預(yù)警、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理、物聯(lián)設(shè)備管理等功能，可使油氣生產(chǎn)過(guò)程管理更加精細(xì)化、智能化，提高油氣田生產(chǎn)決策的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，優(yōu)化生產(chǎn)管理流程和組織結(jié)構(gòu)，從而為油氣生產(chǎn)的精細(xì)化管理奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：油氣生產(chǎn)；物聯(lián)網(wǎng)；采集與控制子系統(tǒng)；數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)；生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與管理子系統(tǒng)

The Application of Oil and Gas Production IOTTechnology in Oil and Gas Production

Chen Bing GuoYueming

(Beijing Richfit Information Technology Co., LTD, Beijing100007, China)

Abstract: This paper analyzed current managementsituation of domestic oil and gas production, and built the overall structureand technical programs of oil and gas production IOT system. The oil and gasproduction IOT system is mainly composed of acquisition and control subsystem, datatransmission subsystem and monitoring and management subsystem. This system hassome application functions, such as dynamic real-time monitoring of oil and gasproduction, statistical analysis of production information, real-time diagnosisfor the production conditions, smart optimization for process, concentratedexpression for critical alarm, production equipment management and productioncommand and control. This system makes the oil and gas production processmanagement more sophisticated and intelligent, improves the timeliness andaccuracy of oil and gas production decisions, optimizes production managementprocesses and organizational structure, and lays the technological foundationfor sophisticated management of oil and gas production.

Key words: Oil and gas production; IOT; Acquisitionand control subsystem; Data transmission subsystem; Monitoring and managementsubsystem

隨著射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等信息傳感設(shè)備的出現(xiàn)以及互聯(lián)網(wǎng)的廣泛普及，物聯(lián)網(wǎng)已成為未來(lái)信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。中國(guó)石油集團(tuán)在“十二五”信息化規(guī)劃中成立了物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，率先開(kāi)展了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用研究，致力于建設(shè)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。在目前的油氣生產(chǎn)中，油氣生產(chǎn)流程主要包括油氣舉升、注入、計(jì)量、油氣集輸、油氣處理等部分，這些生產(chǎn)環(huán)節(jié)大部分使用傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，現(xiàn)有生產(chǎn)組織形式主要由人工管理，效率較低，穩(wěn)定性較差，安全風(fēng)險(xiǎn)高。有些油田為滿足自身的生產(chǎn)需求，已建立了各自的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與管理系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)并投入使用。這些由軟件開(kāi)發(fā)公司和油田用戶結(jié)合各自油田生產(chǎn)的特點(diǎn)和實(shí)際情況合作開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，主要是為了滿足各級(jí)目標(biāo)用戶生產(chǎn)運(yùn)行管理的實(shí)際需要，由于所處地域氣候條件、油藏地質(zhì)以及社會(huì)環(huán)境差異各不相同，因此各油田開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)功能有一定差異，還沒(méi)有形成一個(gè)統(tǒng)一、開(kāi)放的系統(tǒng)^[1-5]。

根據(jù)中石油集團(tuán)公司“十二五”總體規(guī)劃以及目前各油氣田的實(shí)際要求，亟需加快開(kāi)發(fā)統(tǒng)一、開(kāi)放的油氣生產(chǎn)管理信息平臺(tái)，將先進(jìn)信息技術(shù)與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)相融合，提高生產(chǎn)操作的自動(dòng)化程度，保證油氣生產(chǎn)持續(xù)、安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，提高油氣田生產(chǎn)決策的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，優(yōu)化生產(chǎn)管理流程和組織結(jié)構(gòu)，從而為油氣生產(chǎn)的精細(xì)化管理奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

1、油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的體系架構(gòu)

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)通過(guò)在井場(chǎng)、站庫(kù)等現(xiàn)場(chǎng)安裝數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、監(jiān)控裝置及自動(dòng)化控制設(shè)備，實(shí)時(shí)采集各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和工業(yè)視頻信號(hào)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)、信號(hào)傳輸?shù)胶蠓降纳a(chǎn)調(diào)度指揮中心或中央控制室進(jìn)行集中管控，應(yīng)用生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)對(duì)收集的信息進(jìn)行匯總、綜合處理與分析，提供生產(chǎn)指揮決策支持，達(dá)到生產(chǎn)操作自動(dòng)化、生產(chǎn)運(yùn)行可視化、管理決策系統(tǒng)化的目的^[6,7]。

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由感知層、傳輸層和應(yīng)用層組成，油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。感知層由安裝在油氣生產(chǎn)設(shè)備上的各種感知設(shè)備和控制設(shè)備組成，通過(guò)有/無(wú)線溫度變送器、有/無(wú)線壓力變送器、流量計(jì)等傳感器，自動(dòng)采集油氣水井、集輸管網(wǎng)及油氣處理站庫(kù)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)狀態(tài)的全面感知以及對(duì)各種設(shè)備的自動(dòng)控制；傳輸層采用有線數(shù)據(jù)傳輸和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸相結(jié)合的方式，將現(xiàn)場(chǎng)傳感器采集到的井場(chǎng)、站庫(kù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)及視頻信號(hào)傳輸?shù)接蜌馓锉O(jiān)控指揮中心。其中，距站距離較近的井場(chǎng)以及站庫(kù)之間通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)相連，主要采用光纜傳輸；井場(chǎng)和邊遠(yuǎn)站庫(kù)的生產(chǎn)和視頻數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，無(wú)線傳輸技術(shù)包括多載波無(wú)線信息本地環(huán)路（McWiLL）、全球微波互聯(lián)接入（WiMAX）、通用分組無(wú)線服務(wù)（GPRS）、數(shù)傳電臺(tái)等；應(yīng)用層主要功能包括生產(chǎn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)信息統(tǒng)計(jì)分析、生產(chǎn)工況實(shí)時(shí)診斷、關(guān)鍵告警集中展現(xiàn)、設(shè)備資產(chǎn)在線管理、生產(chǎn)調(diào)度指揮管理等，另外還有環(huán)境監(jiān)控、氣體監(jiān)測(cè)、防盜防泄漏監(jiān)控、故障預(yù)警、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理、物聯(lián)設(shè)備管理等功能，可使油氣生產(chǎn)的管理更加精細(xì)化、智能化。

圖1 油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)體系架構(gòu)圖

Fig. 1 The Structureof Oil and Gas Production IOT System

2、油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的功能架構(gòu)

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的總體功能為：將油井、閥組間、中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、水源井以及管線等站點(diǎn)設(shè)備單元的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和視頻圖像實(shí)時(shí)采集并集中起來(lái)，通過(guò)有線或無(wú)線傳輸與油田企業(yè)網(wǎng)相連接，通過(guò)分析、計(jì)算將數(shù)據(jù)分類組合，并以文字、報(bào)表、圖形、圖像等方式即時(shí)顯示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備單元的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制；同時(shí)對(duì)各設(shè)備單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、計(jì)算，為生產(chǎn)部門提供相應(yīng)輔助分析功能；另外通過(guò)系統(tǒng)的電子巡檢功能和視頻智能分析功能將各設(shè)備單元產(chǎn)生的故障、異常數(shù)據(jù)、非法入侵等進(jìn)行預(yù)警和報(bào)警；并最終實(shí)現(xiàn)源頭數(shù)據(jù)一次采集、全局授權(quán)共享和對(duì)各應(yīng)用系統(tǒng)的無(wú)縫支持。

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)需滿足油氣田的日常生產(chǎn)運(yùn)行、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)監(jiān)控、設(shè)備管理、成果展示等需求，根據(jù)目前油氣生產(chǎn)的實(shí)際現(xiàn)狀及生產(chǎn)過(guò)程中所反映出來(lái)的不足和問(wèn)題，油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)立足于解決如下問(wèn)題：

（1）實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)概況，如采油氣廠的生產(chǎn)狀況、產(chǎn)量、注水量等；

（2）在高危環(huán)境、重點(diǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的可燃、有毒氣體監(jiān)測(cè)及視頻監(jiān)控；

（3）自動(dòng)生成、存儲(chǔ)、查詢井、站、作業(yè)區(qū)的生產(chǎn)報(bào)表及曲線；

（4）自動(dòng)控制生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，提高生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性；

（5）生產(chǎn)設(shè)備故障預(yù)警和報(bào)警；

（6）定時(shí)進(jìn)行設(shè)備自檢，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)儀表等設(shè)備定時(shí)自動(dòng)巡檢和故障原因定位。

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)從功能上可劃分為三個(gè)子系統(tǒng)：采集與控制子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與管理子系統(tǒng)，油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

Fig. 2 The Functionsof Oil and Gas Production IOT System

2.1 采集與控制子系統(tǒng)

采集與控制子系統(tǒng)包含四個(gè)主要功能：生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、生產(chǎn)環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制、物聯(lián)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。

（1）生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集：通過(guò)有/無(wú)線溫度變送器、有/無(wú)線壓力變送器、流量計(jì)等傳感器，自動(dòng)采集油氣水井、集輸管網(wǎng)及油氣處理站庫(kù)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

（2）生產(chǎn)環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)：通過(guò)攝像頭、危害氣體檢測(cè)裝置、自動(dòng)報(bào)警裝置等，自動(dòng)采集生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境信息，并將這些信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)綄?shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)重點(diǎn)油氣井、高危井、重點(diǎn)站庫(kù)、關(guān)鍵路口的生產(chǎn)環(huán)境，對(duì)有毒、有害氣體及污染源、空氣質(zhì)量等實(shí)施在線監(jiān)控，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的人為破壞、可燃有毒氣體濃度超標(biāo)等情況。

3）生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制：通過(guò)ESD、控制閥等自動(dòng)化控制設(shè)備，對(duì)油氣水井、站庫(kù)、處理站、聯(lián)合站等生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和無(wú)人值守，降低用工需求和勞動(dòng)強(qiáng)度。

4）物聯(lián)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控：監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備的工作狀態(tài)、入網(wǎng)標(biāo)識(shí)、空間位置等信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些設(shè)備的遠(yuǎn)程集中管理和維護(hù)，保證系統(tǒng)安全、可靠、高效的運(yùn)行。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)采用有線數(shù)據(jù)傳輸和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸相結(jié)合的方式，將現(xiàn)場(chǎng)傳感器采集到的井場(chǎng)、站庫(kù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)及視頻信號(hào)傳輸?shù)接蜌馓锉O(jiān)控指揮中心。其中，油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中有線傳輸主要部署到各油氣田的采集站、中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、注水站、集氣站等站區(qū)，對(duì)于距離各站區(qū)較近、油氣水井產(chǎn)量大、需重點(diǎn)關(guān)注的油氣水井也可考慮采用有線傳輸進(jìn)行部署。

井場(chǎng)和邊遠(yuǎn)站庫(kù)的生產(chǎn)和視頻數(shù)據(jù)采用無(wú)線方式進(jìn)行傳輸，無(wú)線傳輸技術(shù)包括多載波無(wú)線信息本地環(huán)路（McWiLL）、全球微波互聯(lián)接入（WiMAX）、通用分組無(wú)線服務(wù)（GPRS）、數(shù)傳電臺(tái)等。采用無(wú)線傳輸部署的油、氣、水井通過(guò)無(wú)線傳輸方式將油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行幕荆行幕就ㄟ^(guò)有線連接到集團(tuán)公司核心網(wǎng)，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)接蜌馍a(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。

2.3 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與管理子系統(tǒng)

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與管理子系統(tǒng)包括三大功能：工況分析預(yù)測(cè)優(yōu)化功能、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備管理功能和生產(chǎn)運(yùn)行管理功能。

（1）工況分析預(yù)測(cè)優(yōu)化功能

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與管理子系統(tǒng)可對(duì)從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)采集并傳輸?shù)綄?shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的油氣水井、計(jì)量間、處理站庫(kù)和集輸管網(wǎng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析優(yōu)化預(yù)測(cè)。計(jì)量間、處理站庫(kù)的工況分析預(yù)測(cè)優(yōu)化功能主要是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、工況診斷、運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化、智能控制以及出現(xiàn)故障時(shí)的應(yīng)急自動(dòng)處理；油氣水單井的工況分析預(yù)測(cè)優(yōu)化功能主要是實(shí)現(xiàn)油氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)管理、實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)優(yōu)化、實(shí)時(shí)控制、智能預(yù)測(cè)等，從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、智能化管理。

（2）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備管理功能

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與管理子系統(tǒng)具備物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理和設(shè)備管理功能。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理主要是指對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)健康狀態(tài)、節(jié)點(diǎn)健康狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)信道、節(jié)點(diǎn)功能配置等的管理。網(wǎng)絡(luò)管理水平與運(yùn)行狀態(tài)對(duì)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)平穩(wěn)、可靠地運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。設(shè)備的管理主要是指對(duì)壓力儀表、溫度儀表、流量計(jì)、示功儀、攝像頭、有害氣體檢測(cè)儀以及RFID讀寫(xiě)器、網(wǎng)關(guān)、路由等物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的狀態(tài)和運(yùn)行情況的監(jiān)控。設(shè)備管理除了管理節(jié)點(diǎn)上的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也包括對(duì)節(jié)點(diǎn)能耗（尤其是電池供電節(jié)點(diǎn)）和信道質(zhì)量的監(jiān)控。另外，通過(guò)對(duì)車輛、油區(qū)、廠礦實(shí)施RFID標(biāo)簽管理，借助GPS和GIS系統(tǒng)，對(duì)于應(yīng)急輔助快速檢索事故點(diǎn)周邊的救援信息，諸如醫(yī)療資源、消防資源、車輛資源，從而制定出相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)急物資、應(yīng)急隊(duì)伍等起到很好的調(diào)度作用；也可通過(guò)RFID技術(shù)、GPS定位技術(shù)、無(wú)線傳輸技術(shù)來(lái)全程跟蹤監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)品的移動(dòng)、運(yùn)輸過(guò)程，以及危險(xiǎn)品的有效處理。

（3）生產(chǎn)運(yùn)行管理功能

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與管理子系統(tǒng)可生成油氣生產(chǎn)的業(yè)務(wù)狀態(tài)報(bào)告，對(duì)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)生產(chǎn)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)時(shí)診斷生產(chǎn)工況，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵告警集中展現(xiàn)以及對(duì)設(shè)備資產(chǎn)的在線管理和生產(chǎn)調(diào)度指揮管理功能。該子系統(tǒng)將應(yīng)急預(yù)案可視化，可對(duì)應(yīng)急計(jì)劃實(shí)施狀態(tài)追蹤以及對(duì)應(yīng)急計(jì)劃進(jìn)行模擬演練；可對(duì)日\(chéng)周\月\季\年業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)情況進(jìn)行分析，全景展示生產(chǎn)過(guò)程（包括地理、流程、組織、績(jī)效、治理及運(yùn)營(yíng)成果等）。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和監(jiān)控中心部署在油氣生產(chǎn)部門，同時(shí)能將數(shù)據(jù)上傳到總部的數(shù)據(jù)中心，從而及時(shí)了解生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理、分析優(yōu)化以及指揮調(diào)度的功能。

3、目前存在的問(wèn)題

（1）傳感器問(wèn)題：目前在單井中常用的無(wú)線溫度及壓力傳感器均使用自身所攜帶的電池提供電力，因此如何降低傳感器功耗，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命是一個(gè)亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。另外，由于傳感器制造對(duì)技術(shù)工藝要求很高，因此傳感器的生產(chǎn)目前還處于定制生產(chǎn)階段，單個(gè)傳感器的成本相對(duì)較高，難以滿足大規(guī)模在油田部署的需求。

（2）信息安全問(wèn)題：由于油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具備自動(dòng)采集、傳輸生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及自動(dòng)控制生產(chǎn)過(guò)程的功能，因此信息安全問(wèn)題至關(guān)重要。由于集團(tuán)公司各油氣田所包含的單井?dāng)?shù)量較多，分布范圍較廣，如果使用全有線傳輸進(jìn)行部署，實(shí)施投資成本高、部署周期長(zhǎng)、實(shí)施難度大、擴(kuò)展能力差，不適合對(duì)各油氣田所有單井進(jìn)行部署，因此大多采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?。但是由于信道的開(kāi)放性使得通信鏈路存在非常嚴(yán)重的安全隱患，故需要在調(diào)制和編碼方式上采取相應(yīng)的安全措施，利用高安全等級(jí)的編碼方式和調(diào)制方式來(lái)保證通信信道的安全性。信元數(shù)據(jù)在空中傳輸時(shí)，如果不進(jìn)行加密和處理就很容易被竊聽(tīng)和攻擊，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該首先考慮對(duì)信元數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的安全處理。由于受到終端接入設(shè)備計(jì)算能力的限制，通常無(wú)法采用復(fù)雜的安全認(rèn)證機(jī)制，這也是目前在信息安全技術(shù)上遇到的一個(gè)挑戰(zhàn)。

（3）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一：由于油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)涉及到多學(xué)科、多專業(yè)，解決方案也各不相同，因此標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)分散，開(kāi)放性較差。目前我國(guó)并沒(méi)有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可供參照，因此為了實(shí)現(xiàn)不同廠商油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的互聯(lián)互通，降低系統(tǒng)運(yùn)維成本，亟需統(tǒng)一油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

4、結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)目前國(guó)內(nèi)油氣田的生產(chǎn)管理現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，構(gòu)建了油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和技術(shù)方案, 討論了油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)面臨的一些技術(shù)問(wèn)題。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于油氣生產(chǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣水井、計(jì)量間、油氣站庫(kù)、油氣管網(wǎng)等對(duì)象生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、傳輸、處理，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)信息統(tǒng)計(jì)分析、生產(chǎn)工況實(shí)時(shí)診斷、關(guān)鍵告警集中展現(xiàn)、設(shè)備資產(chǎn)在線管理、生產(chǎn)調(diào)度指揮管理等功能，另外還有環(huán)境監(jiān)控、氣體監(jiān)測(cè)、防盜防泄漏監(jiān)控、故障預(yù)警、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理、物聯(lián)設(shè)備管理等功能。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可使油氣生產(chǎn)過(guò)程管理更加精細(xì)化、智能化，提高油氣田生產(chǎn)決策的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，優(yōu)化生產(chǎn)管理流程和組織結(jié)構(gòu)，從而為油氣生產(chǎn)的精細(xì)化管理奠定技術(shù)基礎(chǔ)。