關于建設數(shù)字化油田通信方式的一點思考獲獎科研報告

關于建設數(shù)字化油田通信方式的一點思考獲獎科研報告【摘要】在數(shù)字油田通信的構筑中，通信模式是在油田的構筑中起著重要作用，也是構建數(shù)字化通訊最重要的項目之一，考慮到數(shù)字油田通信模式的構筑，本文通過對數(shù)字油田通信模式進行思考，從而得出油田通訊方式不僅要跟上時代的步伐，也應該努力開發(fā)新技術。這是所有油田企業(yè)都應該遵循的事實，換言之，革新傳統(tǒng)，創(chuàng)造數(shù)字通信是油田企業(yè)光明的未來。

【關鍵詞】數(shù)字油田;通信方式;思考分析

“數(shù)字油田”的概念來源于數(shù)字地球，也是數(shù)字地球在油田上應用。數(shù)字化油田通訊根據(jù)技術信息，可以完全實現(xiàn)油企網(wǎng)絡化、智能化、視覺化的生產(chǎn)、運用、管理，這樣可以改善油田事業(yè)單位或企業(yè)的工作效率，減少勞動密集度，改善油企安全生產(chǎn)水平。

一、油田通信現(xiàn)狀

目前，中國油田的通信系統(tǒng)有150MHz集群通信模式、GSM無線接入固定線路通信模式、光纖通信模式、2.4G無線接入模式等油田通信系統(tǒng)。21世紀初，GSM網(wǎng)絡覆蓋在油田上并且廣泛使用，這是最早的通信模式，例如大慶油田、勝利油田、舟山油田、塔里木油田等國內(nèi)大型的油田。這些油田地區(qū)都可以啟動IP電話業(yè)務，實現(xiàn)基本的語音通信。隨著光纖通信技術的不斷開發(fā)和成熟，以及光纖線纜價格的急劇下降，由光纖構成的通信網(wǎng)絡近年來成為新開發(fā)的油田的主要溝通模式，隨著中國油田的繼續(xù)開發(fā)，2.4G無線接入小區(qū)網(wǎng)絡的構建，縮短了通信網(wǎng)絡的構建周期，滿足了油企語音和數(shù)據(jù)上傳的需求。

二、數(shù)字化油田數(shù)據(jù)傳輸通訊方式

油田企業(yè)有很多收集油田數(shù)據(jù)的方法。隨著科學技術的進步，生產(chǎn)管理的水平提高了?，F(xiàn)在，中國的通信技術正在急速發(fā)展?；谝酝鶖?shù)據(jù)傳輸技術的革新，數(shù)字油田的數(shù)據(jù)傳輸和通信方法正在急速發(fā)展。在這項技術的主導背景下，為了趕上時代，數(shù)字油田的數(shù)據(jù)傳輸和通信模式需要更快的更新。傳統(tǒng)和最新的數(shù)據(jù)傳輸和通信方法以及各種通信方法就形成了鮮明的對比[1]。

（1）油田數(shù)據(jù)的發(fā)送和通信的初期模式是用電話進行的，但是油田數(shù)據(jù)的發(fā)送和通信的模式，現(xiàn)在逐漸變成了光纖傳輸。電話報告的缺點是不能按時接收信息。光纖傳輸可以在數(shù)字開發(fā)的進程中避免電話報告的缺點，以便及時接收完整的石油信息。同時，如果使用先進的通信技術的話，需要和現(xiàn)場的生產(chǎn)機器合作。為了改善油田企業(yè)的傳輸、通信模式，需要在所有油田企業(yè)中確立光纖傳輸系統(tǒng)的地位。

（2）現(xiàn)代通信傳輸技術主要包括調(diào)制解調(diào)器監(jiān)視系統(tǒng)、G192SM撥號監(jiān)視系統(tǒng)、GPRS在線監(jiān)視系統(tǒng)、光學監(jiān)視、微波監(jiān)視等。因為他們有各自的優(yōu)點和缺點，所以需要個別處理。例：調(diào)制解調(diào)器監(jiān)視系統(tǒng)和GSM撥號監(jiān)視系統(tǒng)。調(diào)制解調(diào)器監(jiān)視系統(tǒng)的通信模式是撥號，GSM撥號監(jiān)視系統(tǒng)是CSD和GSM。Mod-em監(jiān)視系統(tǒng)在構建中會花費相對較高。GSM撥號的構筑成本較高，但是運用成本非常高，調(diào)制解調(diào)器監(jiān)視系統(tǒng)的監(jiān)視范圍相對較小，GSM撥號監(jiān)視系統(tǒng)的監(jiān)視范圍相對窄，這兩者傳輸模式都有缺點，突出表現(xiàn)在實時性能較差。

三、數(shù)字油田通訊技術分析

（1）無線橋接技術的應用。這個技術在數(shù)字油田上被廣泛使用并不斷在革新。特別是在視頻監(jiān)控技術應用中，發(fā)揮著重要的作用。其主要優(yōu)點是高速的工作速度、出色的寬帶功能、幾乎所有的數(shù)據(jù)獲取和視頻監(jiān)控都具有強大的運行能力及相對較高的性價比和技術水平是數(shù)字油田通信技術的良好選擇。

（2）MESHWIFI在多年的革新和開發(fā)中，從“雙射頻”MESHAP進化成了“多射頻”MSHAP。網(wǎng)狀物功能也被強化。這個系統(tǒng)的優(yōu)點如下：它兼顧了無線AP和無線網(wǎng)絡橋接器的優(yōu)點。第二，良好的網(wǎng)絡延展性。此外，WIFI終端設備豐富，雖然多樣化，但是價格非常合理，不需要手動調(diào)試。

（3）McWill技術不僅支持語音功能，還具備WLL技術升級的“子寬帶”功能，通過頻率變換的研究開發(fā)，可以在中國油田的專用網(wǎng)絡頻帶上使用。它具有一個強大的功能，就是可以辦公人員提供更完善、更準確的語音技術的優(yōu)點，另外還可以提供特定的數(shù)據(jù)訪問功能。

四、數(shù)字化通信方式用于油區(qū)通信的優(yōu)勢

（1）數(shù)字化無線通信組網(wǎng)方式靈活，適應性好，網(wǎng)絡的可擴展性強，適宜油田滾動開發(fā)、加密油井/站的建設。在正常情況下，一個礦油井需要約10個加壓點，如果使用光纖通信，這樣就會形成更多節(jié)點、較短的距離內(nèi)鋪設到礦井站點。如果是條件落后的地區(qū)，這就需要想辦法將光纖架空過去。但是如利用數(shù)字化無線通訊方式，一個石油區(qū)域，只需要投資建立一個基站就可以通過無線信號覆蓋整個油井區(qū)域。尤其是在油田領域擴大、開發(fā)推進的情況下，這個優(yōu)點變得更加顯著，偏遠落后的地理環(huán)境或者通信無法送達將不再是制約油企發(fā)展的阻礙因素。

（2）數(shù)字無線通信網(wǎng)絡設備，建設投資少，成本低廉。使用數(shù)字無線通信，可以控制設備的數(shù)量、整個項目的投資和建設。要控制電纜成本，必須考慮最佳路線、征地、地理條件和站點條件的變更。這些關系到項目數(shù)量的變化和相應的投資的變化。在同一條溝里敷設電纜的投資管理是很容易被控制的，但是建設周期受挖掘溝的進度而受到限制[2]。

（3）數(shù)字無線通信后期維護工作量小，應急維護方便。當無線通信客戶端遭遇通信中斷時，由于只涉及故障點，因此不會引起整個無線網(wǎng)絡的中斷或癱瘓，維護工作負荷會變小。在使用光纖通信的情況下，站或電纜線路不僅包括中斷站的通信，還包括廣泛的中斷場鏈路、網(wǎng)站和通過鏈路發(fā)送的數(shù)據(jù)和圖像。另一方面，很難發(fā)現(xiàn)電纜斷線和機器故障。從概率井到壓力點的受害比例比較高，也就是說電纜斷線的可能性非常高，后期維護的工作負荷非常大，需要更多的專家和技術人員。假如處在油田洪水期或降雪期，所以維護作業(yè)量多，需要很多維護人員和特殊設備。

五、數(shù)字化油田通訊建設的解決方案

（1）廣域網(wǎng)（WLAN）是跨越城市、州、甚至國家的大規(guī)模網(wǎng)絡系統(tǒng)。其主要功能是整合和管理整個石油企業(yè)的網(wǎng)絡系統(tǒng)，可以幫助油企及時、準確地收集有關世界石油的信息及價格和開采方法的研究，此外還可以幫助石油企業(yè)目前的世界格局，對我國油企向世界前進方面，發(fā)揮著基本作用。

（2）衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)區(qū)域石油項目與國內(nèi)總部之間的石油數(shù)據(jù)通信，利用國際網(wǎng)絡石油資源幫助石油項目順利發(fā)展，確保石油資源的國際共享。衛(wèi)星通信的優(yōu)勢主要在于它的廣闊覆蓋區(qū)，可以更全面地了解國際石油信息。而且，地形和環(huán)境并不那么嚴峻。無論石油是濕還是干，只要有石油，只要有衛(wèi)星通信系統(tǒng)，無論是高原地貌，還是湖泊流域，都有助于完成更多的石油項目。

（3）IP電話系統(tǒng)可以幫助油田企業(yè)提高油田職員的工作效率，大大降低國際通信的成本。因為油田企業(yè)發(fā)展離不開世界，需要全面了解國際油田信息，但國際信息通信成本非常高，辦公效率大大降低。由于IP電話系統(tǒng)的建立具有許多特點，這些特色功能的存在避免了遠程接入、通話轉接、一臺機器多個號碼的尷尬局面，因此國內(nèi)外的辦公人員可以隨時隨地了解石油的相關信息，而且還大大減少了他們的后顧之憂