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行业动态

无线电通信在油田信息化中的应用与管理

2017-02-27

  一、油田信息化建设的基本情况
 
  石油行业是我国开展信息化建设较早的行业之一,行业信息化经过多年的建设,整体信息化应用水平不断提高。从石油的勘探开发到生产、运输、加工、销售,是一个产业链很长的行业,凸现出石油信息化建设的必要性和复杂性。三大石油企业中石油、中石化、中海油以集中统一为原则,从软件系统、基础建设、规划标准
 
  等方面基本实现了信息化建设及应用。
 
  在油田信息化进程中,石油通信网发挥了重要作用。石油通信网是经过几代石油人几十年的艰苦努力逐步建设发展形成的,是一个既有区域网又有长途干线网,规模较大和具有一定影响力的全国性专用通信网。石油通信网广泛开展话音、图像及数据传输等国内、国际宽带业务及各种个性化服务,具有强大的网络服务功能。
 
  二、无线电通信在油田信息化中的应用
 
  石油通信网由有线通信和无线通信组成,在通信技术飞速发展的今天,无线通信依据自身的特色:投资省、见效快、组网灵活、使用方便并从网络层次、技术水准、应用领域方面有了更新更高的突破,因此在油田各行各业得以广泛应用。目前,无线电业务主要有以下应用:
 
  (一)陆地通信业务
 
  油气开采点多、面广、战线长,油田开发之初,油田各单位的生产作业主要靠无线通信进行联络,远距离通信靠短波电台,近距离靠甚高频电话,通信业务单一,仅限于话音通信,一呼百应。随着油田的不断开发,集群移动通信系统凭借其较强的调度功能,非常适合油田野外作业生产的需要,实现了分散作业,集中管理,统一调配。随着利用无线数传实现生产过程自动化控制技术(SCADA系统)的进一步成熟,应用于油田的原油生产领域,能够实现生产过程的实时监控,及时掌握生产动态、发现事故隐患,降低生产成本提高采油工作效率,增强采油作业的安全性和稳定性。此外,移动通信运营企业2G、3G和无线接入等技术的应用,也为油田
 
  职工的生产生活带来了极大的便利。
 
  (二)水上通信业务
 
  为了满足海上油田勘探开发在安全、生产及现代化管理等方面对通信的要求,并遵照海船有关标准、规范的规定,海上油田通信分为外部通信和内部通信两大系统,使海上油田与外部及内部之间保持不间断通信联系。海上油田的主要通信系统一般设在油田的中心平台或浮式生产储油轮上(FPsu),形成以中心平台为中心枢扭,并与陆上基地岸台连接;并又分别连接各卫星平台,各钻井、采油平台以及海上作业或供应船舶,形成了海上油田通信专用网络。
 
  (三)卫星通信业务
 
  由于石油企业属于高风险行业,其建设规模和生产作业的中心均在野外前沿。作业所在的探区也多为沙漠和戈壁滩等无人区域,地理位置偏僻,以往油田野外作业队所采用的短波通讯已经满足不了石油勘探开发的发展需要。而卫星通信则有着覆盖范围大,建站灵活、快捷,以及建设与通信的成本均与通信距离无关等优点,非常适合各探区钻井队、地震队、录井队等野外作业队伍使用。卫星通信网络覆盖面积广,通讯距离远,作为一种重要的通信方式,在数字技术的发展推动下,得到了迅速发展。
 
  三、无线电通信在油田信息化应用中存在的问题
 
  (一)管理体制松散,难以发挥整体优势和规模效益。在石油通信网络管理上,集团公司通信公司负责全网的业务管理与服务,集团公司机关、各油田、管道局、物探局所属通信公司(处、总站)负责各区域网运营管理和服务。石油通信网长期以来形成的松散管理体制与模式,造成了各石油通信单位在经营上各自为政,单打独斗,在技术上,自成一体,发展水平不平衡,干线网发展滞后,区域网技术水平参差不齐,阻碍了全网整体优势和规模效益的发挥。
 
  (二)系统功能滞后,“通信孤岛”现象普遍存在。由于油田通信企业自身经营难度加大,面对着设备老化的严峻考验,加上投资额大幅下降,制约了通信设备的更新改造、新技术引进和网络优化,无法满足无线电通信技术的发展需求。如油田通信网使用的800MHz、150MHz集群系统,曾经极大地方便了油区内单位和住户的通信需求,也为通信公司取得了良好的经济效益。然而由于现有的集群系统都是模拟制式,仅能在油区内部使用,不仅难以适应用户对移动业务的要求,也制约着通信的可持续发展。
 
  (三)管理力度不够,频率资源的价值未能充分体现。无线电频率资源归国家所有,蕴含巨大的经济价值。油田通信管理部门与无线电管理部门加强配合,无线电管理工作日益加强,但还存在以下问题:一是要加强频率使用的科学性。在实际使用中还存在频率随意使用、闲置不用的现象,频率配置不能合理复用,降低了频率利用率,造成频率资源的浪费。二是要加强台站设置的集约化。油田通信设置的无线电台站数量较多,在建站过程中如何在投资上减少重复建站的费用、在技术上消除台站之间的干扰,都缺少相应的建设规划和标准,导致台站布局不合理,台站设置的科学化、规范化程度不高。
 
  (四)技术水平落后,网络升级改造工作亟待完善。当前通信技术更新速度加快,网络互连互通和业务融合渗透的步伐逐步加快。新一轮的技术升级换代时期对油田通信产生了巨大的冲击:用户流失严重,落后的技术已不能满足油田生产需要。在技术力量的配备上,一方面,高素质技术和管理人才紧缺;另一方面,素质偏低的一般劳动力富余量增加,需要妥善安置。
 
  四、大力发展无线电技术,推进油田信息化进程
 
  (一)立足发展,在油田通信的体制机制上求突破要解决石油通信体制机制的深层次困难和问题,必须通过石油通信改革来实现。目前,国民经济和社会信息化客观上要求加快通信产业的发展,石油石化工业的发展将为石油通信拓展市场提供良好机遇,油田通信应及时抓住机遇,推进改革,要以市场为导向,效益为中心,发展为主题,依靠观念创新、服务创新、技术创新、营销创新、管理创新、体制创新,实现行业的持续、稳定、协调发展。
 
  (二)着眼未来,在油田通信的发展规划上求突破油田通信在经营和技术上应实行全程全网、统一规划、统一管理、实现最大的规模效益。要紧跟通信技术发展和市场竞争的趋势,以开展科技创新为主题,以前瞻性的眼光做好网络规划工作。在网络规划过程中,积极邀请国内有关专家、设备厂家对油田通信网发展规划、技术发展、设备选型等问题进行探讨,通过科学预测今后相当长一段时间内的技术发展趋势,建立科学可行的通信发展规划。
 
  (三)积极创新,在油田通信的技术发展上求突破要突出科技为本,努力现技术创新,及时推广应用新技术,大力发展无线电通信技术在油田信息化中的应用。
 
  1、3G技术
 
  第三代移动通信技术(3G),是指支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。3G技术能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百Kbps以上。3G通信技术高速率、宽覆盖、灵活传输等特点,适应了油田信息化系统对通信系统的要求,是油田信息化系统一种较好的选择。目前,各移动通信运营企业推出的3G服务应用于油田信息化系统已经较为成熟。可以广泛应用于油田的无线监控、无线办公和无线传输等领域。
 
  2、物联网技术
 
  油田的物联网技术是把地震区、井场、站库等油田生产制造现场作为数据采集源点;采用自动化数据采集设备(比如传感器),通过局域光纤网、GPRS/CDMA、微波通讯网、WIFI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。
 
  油田物联网的构建重点致力于:
 
  一是高效可靠的感知,即是对油藏、井场、管网、站库信息的采集提供高水平的解决方案和高质量的测控设备;
 
  二是云计算,是油田物联网的神经中枢、信息传递和处理的关键,即物联网与石油行业专业技术的深度融合,与石油行业需求结合,实现石油行业智能化的计算;三是优化控制,实现单井智能控制、输注能力协调、安全与节能智能调节等油气生产的优化。