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5G通信技术在数字油气田建设中的应用分析

刘野 龚建 杨海波
  
安家(建筑与工程)
2022年15期
中国石油西南油气田分公司通信与信息技术中心 四川 南充 637000

摘要:5G通信技术是具有多方面知识产权,具有高峰值速率和用户体验速率的新型信息传输技术,由于其所具有的多方面优势,已经广泛应用于多种社会生产生活场景中,为通信技术发展应用起到强有力的支撑作用。本文在简要概述数字油气田建设基本特征基础上,从不同方面说明5G通信技术的基本应用场景,并结合实际提出应用要点,以此为数字油气田建设工作开展提供参考。

关键词:5G通信技术;数字油气田;应用

数字油气田是指石油工程开发建设过程中,基于通信技术、互联网技术、智能化技术为支撑,将油气田勘察、管理、生产和监测等各个方面工作纳入统一管理中台,并在对数据进行精准化分析基础上,对生产作业体系进行优化,确保生产流程安全稳定运行的新型模式。受技术和管理层面因素影响,我国油气田生产作业效率整体较为低下,经济效益水平较低,生产企业竞争力明显不足,数字油气田的建设,能够有效改善油气田生产管理中的问题,为提升油气工程经济效益和社会效益奠定坚实基础。

1、数字油气田建设的基本特征

数字油气田作为我国石油产业发展的基本方向,在建设运营中主要有如下方面特征:首先来说,各个运行管理体系的衔接都是以数字化为运行基础上,作业场景和作业内容能够在对应技术支撑下,转变为数字模式并传输至管理中台。其次是数字信息传输离不开通信技术的支撑,而5G技术则是通信技术的主要应用形式,在确保数据高速率、精准化传输基础上,才能够确保管理中台的稳定运行[1]。再次是管理中台通过数据的智能化处理,对各个生产作业流程进行监测分析,并根据分析结果发出对应的作业指令,并经由SG通信系统将指令传输至作业现场。以此能够实现油气田的远程控制和精细化管理要求,确保生产作业安全,有效提升油气田运行经济效益和社会效益。

2、5G通信技术在数字油气田建设中的应用场景

2.1 在油气田勘探中的应用

油气田勘探工作具有专业性强、工作内容复杂、数据处理量大、技术要求高等方面特征,在当前多数勘探作业开展中,需要在现场对数据进行精准分析,需要完成大量的数据传输和处理。但是4G传输技术由于上下行数据传输能力的限制,使得传输过程中较容易出现堵塞现象和明显的延时现象,给勘探作业效率和决策准确性控制造成影响。5G通信技术不仅能够实现大容量的数据传输,并且在用户接入数量上限方面有明显提升,更为智能化的利用网络资源[2]。在油气田勘察作业中,结合FRID技术和红外扫描技术的应用,能够构建起完善的物联体系,将所有设备纳入统一的物联网平台,进行精准化的数据统计和物资调度。在对数据信息进行全面采集和集中存储基础上,实现对海量数据的智能化处理,给出更加精准的决策结果。

2.2 在井场无人值守和巡航控制系统中的应用

油气田建设和生产管理体系中,井场值守和设备检查是确保生产安全稳定运行的重要条件。传统管理模式中,由于井场分布区域范围广、设备类型复杂,使得值守和巡检工作开展难度较大、工作精细度不足,甚至会出现不同程度的危险。将5G技术与无人机技术相结合,构建场站内无人机值守和巡航系统,能够通过远程传输和工程监控系统,建立超高清视频监控系统,远端工程师可以在不驻井场的情形下,对油气田勘探设备运行状态进行全方位巡检,进而有效提升无人值守和巡检工作效率,确保各项生产作业安全。

2.3 在井场超高清计算机仿真系统中的应用

数字油气田建设的目标,是要能够将各项设备和作业现场情况转化为数据模式,在数据库支撑下,构建完善的计算机分析系统。将5G技术与VR技术相结合,能够建立起运行高效、传输及时的油气田勘探井场高清计算机仿真系统,将钻井平台、液灌区、泵区、录井地质区域、钻井液出口区等主要区域,以及配电区域、值班区域等配套区域等,利用高清摄像设备实时采集现场信息,以虚拟3D形式全景化还原远端实景,结合各种输入和输出设备,为勘探作业人员提供VR实景,并展示出相应的数据信息。以此不仅能够帮助作业人员更好的分析勘探情况,还能够准确判断作业过程中的不安全因素,及时进行预警,确保勘探作业安全。

2.4 在海上油气田生产管理中的应用

海上油气田生产管理条件相对陆地有较为明显的差距,影响正常生产的危险因素更加复杂,安全管理难度较高。将互联网与5G技术相结合,能够实现对油气田开采全过程的监督控制。通过在特定位置设置对应要求的传感器,实时采集环境和人员工作状态信息,并利用5G通信网络将数据传输至管理中台,系统能够在综合整理各个方面信息基础上,分析设备的动态运行状态,为现场作业措施制定和完善提供准确参考[3]。5G通信技术还能够应用于海上油气田班组会议和技术指导工作,更好的解决生产操作环节问题,确保生产安全稳定运行。

3、5G技术在数字油气田建设中的应用要点

将5G通信技术应用于数字油气田建设流程,具有良好的经济效益和社会效益,但是在实际应用中,需要强化5G硬件设施建设,结合现场管理要求对整体布局进行优化,确保5G网络的全面覆盖,能够满足各个场景的数据传输要求。同时在实际应用中,还应当结合油气田不同场景的作业要求,对运行模式进行优化,构建更加完善的数字化运行体系,以此确保所有系统作用能够充分发挥出来,能够充分体现5G技术在数字化运营体系中的支撑作用,为油气田数字化、信息化转型奠定良好基础。

4、结束语

5G通信技术在数字油气田各类生产场景中,都有着较为广泛的应用,因此对相关企业而言,必须要强化对5G网络建设的重视程度,对勘探和生产管理环节进行优化,以此在确保油气田数字化建设水平不断提升基础上,全面提升生产管理效率、安全水平,为我国石油石化事业发展奠定坚实基础,为国民经济发展做出更大贡献。

参考文献

[1]张淳奕.“互联网+5G”时代智能油气田建设[J].电子技术与软件工程,2021(23):7-8.

[2]任泽坤,许勤,张雷,姜姝,杨眉,徐维,王舒迟,钱林华.5G在油气田智慧勘探井场建设中的应用探讨[J].油气与新能源,2021,33(02):62-66.

[3]左应祥,韩光谱,马清,何军,文其志.5G通信技术在高含硫天然气生产场站的推广应用研究[J].化工管理,2020(35):117-118+120.

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