淺談無線通信技術(shù)在油田自動化中的應(yīng)用

趙云飛

摘要：無線通信技術(shù)在油田自動化中有著十分重要的應(yīng)用。無線通信技術(shù)雖然并不能作為油田開采中的主要通信技術(shù)，但是卻是有線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的重要補充。在一些特殊場合，均可以應(yīng)用無線通信技術(shù)實現(xiàn)油田自動化。本文介紹了無線通信技術(shù)的原理，必要性，油田應(yīng)用原則及幾種常見無線通信技術(shù)在油田自動化中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無線通信，油田，自動化，應(yīng)用

前言：

油田自動化具有綜合性的特點。它是以控制理論為指導(dǎo)思想，以先進(jìn)的計算機技術(shù)、信息技術(shù)和各種儀器儀表為硬件支撐而開展的一系列工作。自動控制對象主要包括油井、輸油站、計量站、聯(lián)合站、歧管閥組、原油出口系統(tǒng)等，主要目的是提高原油產(chǎn)量和質(zhì)量，減少油田生產(chǎn)損失，避免安全事故。隨著小斷層的更新和各種先進(jìn)技術(shù)的成熟，油田自動化水平也在不斷提高，在油田生產(chǎn)管理中發(fā)揮著越來越重要的作用。作為重要的通信手段之一，無線技術(shù)必須得到有效的應(yīng)用。

1無線通信技術(shù)在油田應(yīng)用中的必要性

國內(nèi)多數(shù)油田處于高山、沙漠等氣候環(huán)境相對惡劣地段，光纜不能順利接進(jìn)，公網(wǎng)信號不能覆蓋。一些油田開采作業(yè)以人工巡井、現(xiàn)場記錄信息等傳統(tǒng)方法為主，投入較大的人力資源;在惡劣的工作環(huán)境中，自然災(zāi)害與人為事故屢見不鮮，但監(jiān)控中心卻不能實時監(jiān)控油田現(xiàn)場作業(yè)實況，對各種突發(fā)事件的應(yīng)答處理速度遲緩。最近幾年中，國內(nèi)大型油田陸續(xù)架設(shè)了自動化系統(tǒng)，有線通信技術(shù)得到較廣泛應(yīng)用，以GPRS、數(shù)傳電臺、McWiLL等為主，但其在運行速率、精度、時效性等方面體現(xiàn)出一定局限，已難以迎合石油行業(yè)生產(chǎn)、辦公需求。伴隨油田產(chǎn)業(yè)信息化建設(shè)的推進(jìn)，視頻監(jiān)控、移動辦公等業(yè)務(wù)對無線通信系統(tǒng)的帶寬、安穩(wěn)性均提出更高要求，故此在這樣的情景下積極應(yīng)用無線通信技術(shù)勢在必行，進(jìn)而滿足油田生產(chǎn)、辦公現(xiàn)有業(yè)務(wù)與拓展未來業(yè)務(wù)的需求，

2無線通信技術(shù)原理

油田自動化是目前油田生產(chǎn)管理活動主要發(fā)展趨勢，在自動化的過程中，借助于計算機、信息技術(shù)以及各類儀表等，對油田產(chǎn)區(qū)內(nèi)部各個油井、計量間、管匯閥組、轉(zhuǎn)油站、聯(lián)合站等系統(tǒng)裝置進(jìn)行檢測、控制、管理。通過技術(shù)手段，有效提升油田產(chǎn)量，增強油氣資源開采質(zhì)量，控制開采活動的損耗，確保整個油田開采活動的有序開展。無線通信技術(shù)利用電磁波信號，通過中繼站等硬件設(shè)備，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的高效傳遞，其在油田自動化技術(shù)體系中的應(yīng)用，提升了整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸與交互能力，對于油田自動化技術(shù)體系的發(fā)展與應(yīng)用活動而言是一種有益的補強。

3無線通信技術(shù)在油田自動化中應(yīng)用所遵循的原則

無線通信技術(shù)在油田的應(yīng)用不僅需要各項教育政策的支持，還需要安全技術(shù)人員立足于無線通信技術(shù)工作的實際，以科學(xué)性原則與實用性原則為引導(dǎo)，從宏觀層面提升自身的思想認(rèn)知，明確無線通信技術(shù)工作的基本需求，進(jìn)而全面提升油田自動化無線通信技術(shù)的效能。

3.1科學(xué)性原則。

無線通信技術(shù)在油田自動化中的實現(xiàn)應(yīng)充分體現(xiàn)科學(xué)原理。只有從科學(xué)的角度認(rèn)真、全面地考慮油田自動化的相關(guān)內(nèi)容、定位和具體功能，才能保證無線通信技術(shù)最大限度地滿足油田自動化的客觀要求。只有在科學(xué)精神、科學(xué)手段和科學(xué)理念的指導(dǎo)下，才能在現(xiàn)有技術(shù)條件和作業(yè)方法的基礎(chǔ)上，保證無線通信技術(shù)在油田自動化中的科學(xué)高效應(yīng)用。

3.2實用性原則。

油田自動化涉及多個領(lǐng)域、多工種、多內(nèi)容、多信息數(shù)據(jù)。為適應(yīng)這一現(xiàn)實，確保無線通信技術(shù)在油田自動化作業(yè)中的有效應(yīng)用，在油田自動化中，應(yīng)盡可能提高無線通信技術(shù)維護應(yīng)用方案的兼容性，減少復(fù)雜冗余鏈路對無線通信技術(shù)維護活動的不利影響。因此，必須簡化無線通信技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用流程，降低操作難度，提高無線通信技術(shù)應(yīng)用方案的實用性能，在短時間內(nèi)有效運行，確保油田自動化的順利發(fā)展，提高現(xiàn)階段油田自動化的質(zhì)量和水平。

4幾種常見無線通信技術(shù)在油田自動化中的應(yīng)用

4.1無線網(wǎng)橋。

無線網(wǎng)橋是應(yīng)用無線（微波）技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程點對點網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計的。利用無線網(wǎng)橋?qū)Φ赜蛏蟽蓚€較分散地方獨立網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，不必考慮物理線路的問題。網(wǎng)橋坐落在OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層，該鏈路層具有控制流量、處理錯誤及配置地址等多種功能。當(dāng)下國內(nèi)油田企業(yè)多使用5.8G頻段的網(wǎng)橋，其省略了申請無線執(zhí)照的流程，和其他有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相比其部署過程體現(xiàn)出明顯的便捷性。該無線通信技術(shù)在現(xiàn)實應(yīng)用過程中，需以油田開采作業(yè)通信現(xiàn)實需求為基點，去選擇最適的無線網(wǎng)橋工作方式。通常在終端距離較遠(yuǎn)的情況下，最好應(yīng)用點對點的方式;而當(dāng)終端距離有減縮時，可考慮應(yīng)用點對多點的方式;但是在以上兩種通信狀況并存時，建議應(yīng)用中繼連接與點對點間相結(jié)合的方式。

4.2無線傳感網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。

無線通信技術(shù)在油田自動化中的應(yīng)用，需一定數(shù)目微型傳感器的輔助，特別是對于儀表控線密集度高或作業(yè)環(huán)境相對復(fù)雜的區(qū)域，可通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形式達(dá)到對油田開采作業(yè)的全方面控制，同時對監(jiān)控信息有效傳導(dǎo)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)簡稱之為WSN，功能在數(shù)據(jù)采集、傳導(dǎo)與處理等環(huán)節(jié)有所體現(xiàn)，其具體是由布設(shè)在檢測區(qū)中大量低成本的微型傳感器節(jié)點構(gòu)成的，在無線通信方法協(xié)助下構(gòu)建一個多跳的、自組織的無線網(wǎng)絡(luò)，利用不同傳感器階段實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。用戶利用管理節(jié)點，實現(xiàn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)配置與管理，部署監(jiān)測任務(wù)并采集相關(guān)數(shù)據(jù)。當(dāng)下，無線傳感器在油田企業(yè)中有較廣泛應(yīng)用，以壓力、溫度、流量計和載荷傳感器等為主嘲。

結(jié)束語：

綜上所述，近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無線通信技術(shù)也日新月異。無線通信技術(shù)在油田自動化中的應(yīng)用前景非常廣闊，雖然在大多數(shù)情況下，有線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)仍然是主流，但無線通信技術(shù)作為其的一種重要補充，在實際應(yīng)用中仍然有著諸多優(yōu)勢。進(jìn)一步發(fā)展和完善無線通信技術(shù)，充分發(fā)揮出其優(yōu)勢，以最低的成本取得最優(yōu)的效果，是未來行業(yè)內(nèi)努力的方向。

參開文獻(xiàn)：

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[2] 雷鳴.探究無線通信技術(shù)在油田自動化中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界.2018（02）.170

[3] 王焱，關(guān)健，臧翔.無線通信技術(shù)在油田自動化中的應(yīng)用研究[J].中國管理信息化.2021（02）.129-130