数字化油田网络的组网分析

数字化油田网络的组网分析

周学红 ,唐建生 ,龙鹏

长庆油田分公司数字化与信息中心  陕西省西安市

摘要：合理高效地开发石油，用信息化、智能化手段对油田进行有效的管理将是一个大的趋势。随着科技水平的不断提高，油田的开发方式也在不断更新，绿色成为新的主题。结合计算机、通信和自动化技术，对油田进行数字化的开发和管理，如何进一步提高生产效率，降低污染和能源消耗，实现更加智能化的生产，不仅是国家的需要，也是整个人类赖以生存的地球的需要。所以，油田的智能化建设非常重要，不但会给油田带来更高的效益，而且也符合绿色环保的理念。

关键词：数字化，油田网络，组网，分析

前言

随着油田现在化水平的不断提高，早期的巡视员方式开始逐渐被油井无人值守替代，这样既减少人力资源的浪费，也保证了人员的安全。油井的无线监控在这一过程中迅速的发展起来。由于抽油井现场数据的采集具有分布广、距离远，环境恶劣等特点，为了能够更好实现数据的采集以及油井的监控，油田需要一种成本低廉、可维护性好的传输技术。

目前，油田的现场采集、监控一般是采用传感器进行数据采集，然后再将信号通过电缆传到控制中心加以处理，也就是通过有线的方式，对传感器数据进行传输。但是，由于油田现场所处的环境比较偏远、地势复杂，油井数量多、分布广，铺设的通信线路线路长、成本高、设备造价高、投资大、维护也较为不便，随着科技水平的提高各种无线的传感器设备已经出现，在油田的油井上面应用无线传感器，通过无线传输的方式传输传感器采集到的信息，不仅解决的通信线路的铺设问题，也便于维护，更加符合油田智能化的要求，将会是一个油田发展的大趋势，可以更加高效的完成油田的生产监控。

1建设数据传输网络重要性

近年来，经过不断探索，无线技术应运而生，进而融合了信息世界和物理世界的无线传感器网络出现。所谓无线传感器网络就是融合了传感器、嵌入式计算、无线通信、分布式信息处理等多门学科的前沿热点研究领域，通过各类集成的微型传感器协同完成对各种环境或监测对象的信息实时监测、感知和采集，并将这些信息通过无线通信方式传输给用户。它改进了人与机器、人与自然的交互方式，拓宽了工业的发展方向，也扩展了人类对世界的认知能力。为此，无线传感器网络的发展倍受世界瞩目，出现了以GPRS,GSM、数字电台等形式来传输数据的方法。在油田的使用中，它免除了工人撒网式的巡检，能接收到现场的生产数据，对故障的发生地点有明确的指示性。但是经过一些地区的实际试验，发现这些无线组网方式并不适用于所有地区。一个原因是设备造价昂贵，技术要求高，维护费用也比较多。再就是在不利的环境条件影响下，数据传输不稳定，会造成数据丢失或者乱码，以致数据的准确性不能保证。还有就是这些方式一般功耗较大，有些作业平台不能保证长时间对其供电。因此，探索一种能耗低、实时性好、性价比高且适应性能力强的混合无线传感网络势在必行。

2建设过程中存在的问题

当前，油田信息一体化组网平台的建设过程中存在许多问题，而现有的网络资源设备已经小能很好地满足当前油田生产和业务需求，甚至有的设备已经远远落后。诸多问题自接制约着油田信息一体化组网平台的建设，这些问题主要有以下几点:

（1）网络设备资源小足，油田信息一体化组网资源部分节点已经处于饱和状态。

（2）网络设备更新速度太慢，甚至部分设备已经被淘汰。

（3）信息系统相当复杂，各个模块之间小能实现资源共享。

（4）骨干网络传输需要进一步增加备份链路才能实现油田信息一体化组网“平台的构建目标。只有解决好其中存在的问题，才能全而构建数字化油田信息一体化组网平台。

3数字化油田网络的组网方式

目前数字化油田的网络组网方式主要有有线网络传输与无线网络传输，二种方式各有特点也各有利弊。

3.1有线网络传输

有线网络传输最早用的是铜轴电缆，分为粗缆和细缆，优点：价格便宜，容易安装；缺点：传输距离短，抗干扰性能差。现在流行双绞线和光纤，特点分别如下：双绞线分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP），屏蔽双绞线（STP）的特点是抗干扰性能好，传输距离中等，但是对安装（接地）的要求比较高。非屏蔽双绞线（UTP）的特点是，安装简单，传输距离较长，但是抗干扰性不好，容易受到强磁场或电场的干扰。现在最常用的是光纤，它的优点是传输速率高，传输距离远，不易受外界干扰，传输稳定，保密性强，缺点就是价格昂贵，而且不易安装，后期维护时难度大，成本高。

3.2无线网络传输

无线网络传输目前主要有三种：一是无线点对点(PointtoPoint)网络，二是CDMA无线网络和GPRS无线网络，三是采用无线网桥、路由器设备进行组建的网络。这三种无线网络组建方式各有特点，适合不同的地域环境。无线点对点网络主要由无线路由器和无线网卡来完成数据传输，适合短距离的数据传输，主要应用在办公楼内无线网络传输。CDMA无线网络和GPRS无线网络，要建设大量的基站和数控处理中心，用户通过无线网络终端以无线方式登陆到无线网络，获得IP地址，然后与业务处理中心建立TCP连接，完成数据交换，这种网络的建设和运营成本很高，主要应用于移动数据传输。第三种无线网络组建方式采用无线网桥、路由器设备进行组建，此类技术可为大多数宽带无线接入点到多点频带提供解决方案，并可适用于各种各样的终端用户，无线网桥的优点是几乎不受传输距离的限制，适合于不易布线的复杂地形，成本低，易装拆，且后期维护难度低。缺点就是衰减大，保密性差，抗干扰能力差，受外界因素影响较大。

4油田数字化网络组网方式的合理应用

由于油田井的分布特点，决定了全部采用有线通讯是无法实现的，因而采用有线和无线相结合的方式。目前油井随工作的进展，随时可能增加或拆除，因此建议多采用无线设备，其安装简便、灵活。在井、站、作业区及以上之间如果存在光缆，则采用光缆传输。而对于单井部分，则根据情况，采用有线及无线结合的方式。

5结束语

目前，油田建设中运用的通信网络大多是CDMA网或GSM网，要搭建一个基站动辄上百万，网络终端设备能耗还比较高，服务费用比较高，在很多油田并不适用。因此，从多方面考虑，我们仍需努力寻求更适用的无线通信网络。物联网、云计算等新型信息技术目前正在火热的向前发展，相信口后将会为油田的智能化发展提供强大能量，保障油田的技术支持和成为智能化的威猛后盾。随着科学技术的发展，网络技术在油田数字化建设应用的更加深入。而采用合理的组网方式，在保证稳定传输数据、极大提高油田整体采油工程技术水平的前提下，大大降低了施工难度，后期维护也较为方便，最终达到降低生产运行成本的目的。

参考文献

[1]刘琛,魏科.浅析数字化油田网络的组网方式[J].云南化工.2021(01).156-157+162

[2] 胡敏清.数字化油田的网络技术探讨[J].数字通信世界.2018(02).65-65

[3] 曹永.油田数字化网络组网方式的合理应用[J].计算机光盘软件与应用.2013(23).134-135

[4] 梁鹏.关于数字化油田的网络安全管理探讨[J].信息系统工程.2019(12).66+68

[5] 陈建.数字化油田的网络技术探讨[J].科技创新与应用.2017(25).38-39