| 标题 | 新疆油田油田物联网系统标准化存在问题浅析 |
| 范文 | 李兵元 赵春雪 王伟 祝小鲸 殷洁 [摘? ? 要] 文章分析了新疆油田物联网系统建设实际，结合已有的标准，从井场、站场、网络传输系统及生产监控系统等物联网系统建设的多个环节分析了新疆油田物联网系统标准化存在的问题，并提出了油气生产物联网系统建设标准化的方向。 [关键词] 物联网;标准化;现状分析;网络 doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 17. 049 [中图分类号] F270.7? ? [文献标识码]? A? ? ? [文章编号]? 1673 - 0194（2020）17- 0106- 02 1? ? ? 油田物联网系统建设大概况 新疆油田物联网系统建设始于1993年，彩南油田是我国第一个百万吨级沙漠整装油田，也是新疆油田第一个自动化油田，拉开了新疆油田物联网建设的序幕，其后于1997年建成石西油田和2000年陆梁油田沙漠整装油田自动化油田，新疆油田的其他油田也在逐渐地开展物联网系统建设。 新疆油田的油气生产物联网系统由于建设周期很长，物联网系统设备品牌众多，既有国外设备，如彩南油田就是纯进口的设备，也有国内设备，设备的接口协议众多，兼容性差;生产现场的安装位置不一，设备安装箱体样式多样;生产监控系统众多，生产厂家和版本不统一;网络传输系统采用了多种技术，既有有线技术也有无线技术，无线技术应用种类繁多，这些都增加了物联网系统建设、管理以及维护的难度。 2? ? ? 标准化建设概况 近年来，中国石油天然气有限公司一直致力于物联网建设标准的研究，先后制定了一系列物联网系统的标准和规定，例如《油气田地面工程数字化建设规定》《油气生产物联网系统建设规范》和《油气生产物联网系统测试验收规范》等，对油气生产物联网系统的建设、验收和运维都做了相应的规定。 中国石油天然气集团有限公司所属的油气田生产单位又结合各自实际情况编制了适用本油田的细化标准。 长庆油田公司坚持标准先行，针对油田物联网建设先后制定了10余项标准、规范，形成了完善的标准化体系，实现了技术标准化、产品定型定价、工程设计标准化、工程造价标准化和建设管理标准化。 长庆油田公司通过在油田物联网建设项目中全面对标，缩短了物联网建设周期，降低了物联网建设成本和维护成本，同时推动了基于物联网建设的劳动组织结构变革，有效提升了生产组织保障，安全环保本质化水平进一步提高，切实减轻了一线员工劳动强度。 西南油气田公司也开展了相应的标准化建设工作，取得了良好的效果。 新疆油田公司在物联网系统建设中，在遵守相关的标准和规范的同时，在方案设计、施工及验收过程中，也发现在井场、站场、网络传输系统及物联网生产监控系统等方面还是存在很多需要进一步规范的地方。 2.1? ?井场 在油田上有各种类型的井，在油（气）田上有各种类型的井，按照流体分类有稀油井、稠油井、气井以及水源井等，按照工艺分类有自喷工艺、SAGD工艺、有杆泵工艺、无杆泵工艺、气举工艺、注蒸汽工艺、注水工艺、注聚合物工艺、火驱工艺以及排液采气工藝等各类井。各类井的状态参数有油压、套压、功图、井口温度、电参数、角位移、摄像头及环境参数（有毒有害气体）等。在井场的物联网系统建设中，新疆油田采油（气）厂主要是根据本单位的需求选取井的采集参数，各类井的状态参数应该如何选取没有统一的标准。参数的采集周期只有经验值，没有统一的规范。由于建设时间不同，井场各种设备的安装位置、设备箱体（电控箱、RTU箱等）的大小及形状不尽相同，视频设备安杆的安装位置、高度及材质等也不尽相同。这些都是需要进一步规范的地方。 2.2? ?站场 在站场的物联网系统建设过程中，按照“大型站场少人值守，中小型站场无人值守”的要求进行设计和实施。新疆油田油气开发涉及稀油、稠油和天然气业务，地质条件多样，开发建设时间长，新老技术都在应用，工艺非常复杂，站场的空间也很复杂。目前，在物联网系统建设中，新疆油田的中小型站场能够达到无人值守的要求。但是没有对中小型站场进行细致的分析和研究，相同的站场物联网系统不尽相同，物联网设备和监控系统也不尽相同，有必要根据不同的工艺、功能和管理要求进行细致的分类，对采集参数、采集周期、视频监控设备、控制机柜、站场控制系统与控制室等进行统一的规范。 新疆油田大型站场的种类多，工艺多，现有的物联网系统建设基本都是一站一策，有必要对大型站场进行详细的工艺分析，对相同的流程进行归类，按照类型对采集参数、采集周期、视频监控设备、控制机柜、站场控制系统与控制室等进行统一的规范。 2.3? ?物联网生产监控系统 新疆油田物联网系统建设中的生产监控系统相当复杂，包括了浙江中控技术股份有限公司JX系统、横河西仪有限公司的CS3000、北京安控科技股份有限公司的天行实时数据云平台DATimsienTM、北京力控元通科技有限公司eForceCon、GE公司的Ifix、北京亚控科技发展有限公司的组态王及新疆油田自主研发的生产监控系统等，这些系统互不兼容，部署模式和维护模式都不相同，不同的系统的数据标准不一致，对物联网系统设备的接口和通信协议的要求也不一致。为了实现新疆油田公司物联网系统生产监控系统的统一管理和应用，避免“应用孤立”和“信息孤岛”，有必要整合和规范生产监控系统，对物联网建设相关的数据采集监控系统的基本处理流程和实现方法进行规范化设计，包括系统组织结构、模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和安全性设计等。 2.4? ?网络传输 新疆油田在网络建设中，依据“有线+无线，长距离+短距离”的原则，构建了异构混合传输网络，有线光缆主要用于满足大中型站场数据远传和骨干网络传输，无线网络主要用于满足单井、计量站、配水间等数据传输需求和区域覆盖。 通过长期的建设，在油田骨干传输链路方面建成“七环一链”的传输网络构架，实现多项业务承载，并形成环网保护，油田骨干网已基本实现对各采油（气）厂、作业区及大中型站库的覆盖。在中小型站场和井场主要采用无线技术实现覆盖。新疆油田的无线技术采用的有数传电台、GPRS、3G、WiFi、无线网桥、TD-LTE（4G）、WIA-PA、PMP微波、LoRa、Zigbee及卫星通讯。新疆油田的无线技术既有公网技术也有专网技术，既有宽带技术也有低功耗窄带技术，种类太多，造成管理和运维都很复杂和困难，实际提高了成本。因此，有必要详细分析油田的网络现状、油田的地形地貌及无线技术的适用性，并结合无线技术的发展趋势，制定油田的无线网络技术的规范，减少无线网络的种类，降低管理和运维的成本。 3? ? ? 结? ?语 新疆油田公司正大力推进物联网建设，争取实现物联网全覆盖，通过物联网建设的标准化研究和建设，可以解决新疆油田工艺种类较多、建设周期不同造成的设备类型复杂、通信协议互不相通、管理困难、维护成本高等问题，结合油田生产实际情况，从数据采集、传输网络、生产监控系统等方面进行规范和约束，形成新疆油田物联网标准化体系，使物联网系统建设能按照规范，在物联网系统的设计和实施过程中，实现“统一设计、统一采购、统一建设、统一运维”的目标，缩短建设周期，降低建设成本，提高建设质量。 主要参考文献 [1]王波.西南油气田信息化建设差距分析及对策研究[J].天然气技术与经济，2015，9（5）：74-76，80. [2]龚仁彬，李金诺，李英浩.油气生产物联网系统关系数据标准化研究[J].标准科学，2014（5）：59-61，66. [3]吴海莉，姚刚，王从镔.油气生产物联网系统实时数据应用标准化研究[J].中国标准化，2015（3）：83-86. |
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