油田数字化范文1
【关键词】抽油机；自动控制；节能
长庆油田地处鄂尔多斯盆地，横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（ 自治区），是典型的“三低”油田。依据“十二五”规划，到2015年，长庆油田油气当量将达到5000万吨，油井总数也将达到5万口。年耗电量接近10亿千瓦时，占油田生产总用电量的60%，是主要的耗能大户。抽油机采油系统平均效率约20%，低于全国平均水平，为进一步提高抽油机采油系统效率，节约能源，降低开采成本，对建立低碳节约型企业、实现油田经济有效开发，研制开发数字化抽油机就显得尤为重要。
1、数字化抽油机发展历程
长庆油田自推广数字化油田以来，抽油机作为油田开发的主要设备及耗能大户，受到了极大的关注。游梁式抽油机作为油田生产中的主要设备，近几年国内外针对游梁式抽油机研制开发做了大量工作，但都没有很好的与抽油机运行参数进行有效结合，致使抽油机不能工作在最佳状态，系统效率低下。针对此问题，长庆油田相继研制开发了第一代数字化抽油机、第二代数字化抽油机和第三代数字化抽油机。
第一代数字化抽油机将井口采集器部分与抽油机控制单元有效的集成在抽油机控制柜中，实现对抽油机运行参数的实时采集及远程启停控制；第二代数字化抽油机在具备第一代所有功能的基础上实现了抽油机的自动调参目的。第三代数字化抽油机在第二代的基础上，简化冲次自动判定的程序和方法，利用地面示功图判定油井产液量，从而实现冲次的自动判定和调整。
2、数字化抽油机介绍
2.1数字化抽油机定义
数字化抽油机是具备数据采集、传输和远程及本地控制功能的抽油机。主要由抽油机、智能控制柜、一体化载荷悬绳器、传感器、平衡调节装置和标准化布线系统六部分组成。
2.2数字化抽油机的主要功能
数字化抽油机与传统抽油机最大的区别在于数字化抽油机可以实现生产数据的实时采集和远程控制。其主要功能包括：
（1）油井运行参数的实时采集传输。
（2）实现抽油机的远程控制（主要对抽油机实现远程启停、平衡度及最佳工作冲次的判断及调整）及语音提示/报警。
（3）实现软启动和过载保护。
数字化抽油机可以根据油井负荷大小使抽油机工作在最佳平衡状态，根据产液量情况使抽油机达到最佳冲次，根据油井工况最大限度的使抽油机的运行参数与油井参数相匹配，发挥抽油机的最大工作能力，达到低碳开发、节能开采的目的。
3、数字化抽油机在合水油田应用效果分析
合水油田地处甘肃省合水县境内，是典型的超低渗透油藏，经过多年反复勘探，2008年才大规模滚动式的开采。目前，合水油田共有油井1674口，其中使用数字化抽油机452套，占抽油机总数的27%，虽然现在数字化抽油机的比重小，但数字化抽油机较老式抽油机节能、高机采效率的特点，使得数字化抽油机在合水油田后期投产的油井中被广泛使用。
3.1总体介绍
数字化控制系统由远端控制系统及站控系统远程控制两部分组成，总体结构如图1.
3.2应用情况分析
3.2.1提高效率，降低成本
数字化抽油机在合水油区后期建设井组被广泛使用，其所具有的远程控制功能，操作员工只需轻点鼠标，即可完成调冲次、调平衡、启停井。节约了成本，效率也得到提高。
3.2.2安全系数高
控制系统具备防雷、电源防闪断功能。变频器具备：电机过载保护、电流限幅、输入缺相检测、输出缺相检测、加速过流、减速过流、恒速过流、接地故障检测、散热器过载、变频器过载、负载短路等等保护功能；电机过载能力强，最大过载电流为1.5倍额定电流。由于电压不稳、雷电等原因造成的设备损坏事件明显减少。由于日常操作均采用远程控制，人与抽油机直接接触几率大大减少，避免了老式抽油机现场操作时人身伤害事故的发生。
3.2.3工作环境得到改变
未安装数字化抽油机的井组，只能实现对抽油机的远程启停控制，调节冲次、平衡，仍然需要员工到现场操作。而油井基本分布在人烟稀少、交通不便的山上，员工现场操作工作环境恶劣，数字化抽油机的使用，改变了操作员工的工作环境。
4、结论
数字化抽油机目前已在合水油田广泛使用，与传统抽油机相比，数字化抽油机具有自动计算平衡度，自动调节平衡，根据功图充满程度智能分析，计算出合理冲次，利用变频器自动调节电机转速，达到智能调节冲次等功能。数字化抽油机在合水油田的使用，员工的工作环境得到改善，提高了工作效率，降低了生产成本。
参考文献
[1]冉新权，朱天寿.《油气田数字化管理》.石油工业出版社，2011.10
油田数字化范文2
关键词：油田；数字化；开发；应用；效率
1 油田数字化的概况
数字油田就是通过数字地球技术为技术基础来实现油田的全面信息化。通常来说国内的数字油田包括以下几个方面，一是数字油田是数字地球在油田的具体应用，油田在自然状态下的数字化信息虚拟体即为数字油田，数字油田也是油田应用系统的一个综合集成，数字油田是企业的数字化模型的发展，数字油田对于油田的发展来说是油田数字化的企业实体形式，数字化油田工程中的能动者是数字化应用的工作人员，也就是说数字化油田其实是油田的一个科技化虚拟表现，通过对油田基本信息的汇总和分析建立油田模型，根据不同的数据处理进行探查和研究，进行油田工程中的模拟情况，其中油田的生产信息以及地理信息尤为重要，数字化油田的建设能够根据基本信息的模型建设及时获取油田的生产动态快速进行反应和完善，另外企业的信息化和油田的数字化能够很大程度的改善在油田这个大工程中各部门的互相联系和数据的整合能力，提高了工作的效率和安全。为石油企业建立数据以及信息资源的共享和管理体系是数字化油田的发展核心，以资料库的发展为基础，在信息共享的基本条件下不断的发挥石油勘探开发以及地面建设储运销售等全面的生产和管理，综合建立数据体系，与各专业的应用系统融合和完善，通过油田生产管理优化应用的基本模型实现虚拟技术数据的可视化和多维化的全面发展，另外智能化的分析也为油田的数字化提供了更好的方向，通过智能化分析的模型更好的实现企业经营管理的信息化背景基础，物联网技术就是针对数字化油田的开发管理而研发的一种针对性技术，能够满足油田的生产运行、生产管理以及监控等各个方面的基本需求，是石油勘探开发中一项综合的技术应用，能够实现油田开发管理的一体化和规范化，实现了现代化生产经营的规范、统一的数据平台。
2 油田数字化的应用
2.1 数据处理 数字化油田在发展过程中，由于设备承载力问题等原因对油田的开采效率和安全有很大的影响，这就需要我们采取措施去避免，另外数据对于油田工程来说也尤为重要，油田工程中数据的丢失或者传输的不及时不准确都会造成油田工程的延误和影响，并且在油田开采的过程中有多个采油点，这就会出现大量的数据需要采集和储存，大量信息的输入和输出对网络宽带以及设备的要求就更高，数据库建立不仅仅是去订阅相对应的学术论文，而且是建立属于我们自己的数据收集和管理系统，这个系统可以是中国石油内部各公司联合构建的，也可以是某个油田内网对内查阅的，但重要的是要有极强的针对性和实用性，能够对于采油采气的技术研究和发展起到推动和促进作用。
2.2 远程监控 数字化油田实现了油井生产过程的远程监控，其中油田的远程监控系统能够对油井的供图、压力、温度、电流、功率等进行远程监控并且通过网络进行传输和分析，对于油井的生产工况有一个实时的诊断，另外远程控制还能够实现实时产液量的计量，用电消耗的分析以及可以通过扭矩法、电能法等计算和控制抽油机的平衡，通过远程的监控分析和诊断从而实现油井工作中的参数优化设计，通过优化设计以及诊断资料由专家进行解决方案的确定，基于油井工况诊断和工艺参数设计结果，远程实时实现对油井的大闭环智能控制，通过井场摄像机传送视频信息到视频服务器，通过交换机上传至无线网桥，后经无线网络最终实现现场视频数据传送到站内视频监控平台。另外，注水井生产远程监控分析优化系统通过网络远程采集注水井的压力、流量等数据，利用PID算法自动调节阀门开度。同时将即时流量数据和累计流量数据以及各种压力数据，传送到RTU，利用CDMAGPRS网络将数据传回到油田企业内部网计算服务器。Web系统根据系统设定的权限和管理范围，对管理的水井进行定制查询和统计、展示等。
2.3 物联网的应用 通过技术的不断发展，石油互联网也逐渐应用到油田的生产实践当中，物联网技术在数字化油田建设中的应用能够简化油田的建设工作，在油田数据采集、远程监测、物资管理等繁复的工作中物联网的技术应用很大程度上减轻了工程负担，提高了工作效率，物联网技术的应用能够实现跨地域的协同工作，物联网的应用紧密联系了工程中的各个琐碎的环节，对于油田工程中的多项业务科学有序的进行了整合，实现了油田生产经营过程中的优化，不断拓宽了油田的勘探业务，在科技迅速发展的今天数字化油田的进程中物联网技术的应用是数字化油田的一个发展方向，对于数字化油田的建设来说是一个有效的措施，油田勘探的不断发展与油田的信息采集以及智能化技术的应用随着油田勘探开发的进一步深入、信息采集与智能计算技术的迅速发展，油田中物联网的应用越来越成熟，能够更好的服务于油田的开发和完善。
2.4 无线网络部应用 无线网络的应用通过无线通信产品的选择能够基本实现增压站和井场之间的数据实时传输、视频监控、远程控制等效果，不仅如此还能够进行数据的传输，实现数据共享和数据的科学管理等应用。
做好数字油田，必须树立思想先进比系统先进更重要的理念，要有创新思想，开放学习的态度及分享成果的意识；要勇于承认差距，改变现状，迎头赶上；要服从大局、服从整体，统筹兼顾，突出加强勘探生产、实施管控、基础建设等重点；要将生产运行的理念转变为生产决策的理念，更好地推进油田科学发展。
3 结语
综上所述，油田数字化的建设不是一概而论的，而应该是结合油田的具体特点，通过对现有资源的集成和整合，对于创新和管理理念进行分析，对于油田的生产管理和综合研究的数字化管理系统统一建立，从而对安全、监控过程、人力资源的节约进行强化，从而提高效率和公司效益，数字化管理能够很大程度的提高生产效率，大大降低劳动强度，不断提高安全保障的水平，大大降低安全风险，从而不断实现油田管理的科技现代化的发展。达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。
参考文献：
[1]苗青.油田数字化建设中存在的问题及对策[J].油气田地面工程，2013（9）：120-121.
[2]夏立明.自动化仪表在实现数字化油田中的应用[J].吉林化工学院学报，2012，29（11）：13-16.
油田数字化范文3
关键词：低渗透 变频输油 PLC 数字化和自动化 节能降耗
绥靖油田已经开发13年，是长庆油田低渗透油藏主力区之一，位于陕甘宁边界，属典型的黄土高原梁峁丘陵沟壑地区。具有埋藏深、低孔低渗、低压低产的地质特点，滚动开发、快速建产、规模建设、衰竭快的开发特点，以及复杂的外部环境特点。油井产量低，井站产进分布不均，造成输油系统不能连续工作，若员工不能及时启停输油泵，易造成溢罐或泵空转，导致环境污染和设备损坏，影响油田正常生产。
变频输油系统组成及工作原理
1.1 变频输油系统组成
变频输油系统主要由变频器，工控机，输油泵，缓冲罐，磁翻板液位计，PLC（ ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器）等组成。变频输油系统成套控制设备及技术应用在绥靖油田各计量站、增压站和接转站，是在原外输系统上经数字化改造实现数字化和自动化控制。
1.2 变频输油工作原理
变频输油系统原理分变频器、站控控制、液位控制、定频控制、变频连续输油原理五项。
（1）变频器：由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元组成。主要实现方式是通过电流的频率的变化，改变电动机的转数，降低电动机输出功率。其工作原理： 工频电流开关拨到变频位置，经过整流电路变成直流电，直流电流变频器按照控制信号的要求，输出改变频率的交流电，作用于电动机，改变其输出频率；工频电流开关拨到工频位置，使用人工操作模式下的工频状态。
（2）站控控制：由变频器、缓冲罐（ 带磁翻板液位计）、计算机和输油泵组成。通过监测缓冲罐或事故罐液位，员工利用计算机控制变频器，给输油泵电机发出启停及频率调节指令，实现远程控制输油模式。
（3）液位控制：由PLC、变频器、缓冲罐（ 带磁翻板液位计） 和输油泵组成。通过PLC可编程控制器采集缓冲罐液位，根据设定的上下高度值，当液位达到某个设定液位高点值时，利用PLC可编程控制器，给变频器发出启动指令，输油泵开始工作，当液位值低于某个值时，PLC控制器发出停止指令，变频器停止供电，输油停止。
（4）定频控制：由变频器、原油流量计和输油泵组成。在站控控制输油原理的基础上，站点员工根据站点产进液量，计算出外输泵每小时排量，设定一定频率，使外输泵每小时的排量与站点每小时产进相同，实现原油边进边出。
（5）变频连续输油：由PLC、变频器、缓冲罐（ 带磁翻板液位计）、计算机PID控制系统和输油泵组成。在液位控制原理上增加计算机PID控制系统，变频器的输出频率以缓冲罐液位为控制对象，液位传感器检测出缓冲罐液位高度，作为反馈信号传送给站内PLC，PLC 将信号处理后传输给站内上位机（计算机），上位机PID控制系统根据缓冲罐液位高度作为变频器的频率指令，调节电机转速，控制站点外输流量保持恒定。
变频输油系统现场应用及优化建议
截止2013年，绥靖油田数字化改造站点112座，变频器使用站点112座，其中实现站控控制输油71座，定频控制输油19座，液位控制输油19座，变频连续密闭输油3座。
变频输油现场应用
（1）站控控制输油应用：站控控制输油即远程控制输油，目前71座站点实现该模式，是绥靖油田主要使用模式。实现4项功能：远程控制启停、远程调节运行频频率、监测泵运行状态、采集各项运行参数。与传统站点相比，远程控制代替了现场操作，远程控制节省了站点员工启停外输泵的时间及工作量，降低了高压刺漏、机械伤害等风险。
（2）定频控制输油应用：定频输油模式，即设定一个频率使外输泵排量与产进相同，目前19座站点应用：化子坪作业区16座站点及大路沟作业区路7增、路一转、路三转。存在的弊端：①绥靖油田属于超低渗油藏，油井产量变化波动较大，站点产进液量不均；②若原油温度过高造成缓冲罐气锁或者缓冲罐压力过低泵不上量，很容易导致外输泵空转，烧坏泵机。
（3）液位控制输油应用：高低液位控制输油模式，即高液位启泵、低液位停泵，目前19座站点实现：主要用于17台数字化增压橇及涧1增、白2增两座增压站。液位控制输油模式的应用，优化了集输工艺流程，减少了站点用工数量，降低了原油生产成本。
（4）变频连续输油应用：目前在杨19接转注水站、镰一转油站、白7增压点三个站点实现变频连续输油，变频连续输油的实现，为数字化改造一项重大成果。变频连续输油的核心一是工控机PID控制系统完善；二是对外输压力、排量的实时监控，外输压力、排量直接反应外输管线运行状况；三是缓冲罐液位趋势曲线，工控机PID控制系统根据缓冲罐液位高度作为变频器的频率指令，调节电机转速，控制站点外输流量保持恒定；故对外输压力、排量及缓冲罐液位曲线的监控和分析变得尤为重要。
下步优化建议
（1）对部分站点多级离心泵“降级、减排”，实现连续输油。部分站点经数字化改造实现变频连续输油软硬件皆全，因站点日处理液量少，外输泵排量大，不能实现变频连续输油，下步计划对部分站点多级离心泵实施降级、减排。
（2）对数字化增压橇进行流程切换，实现连续输油。选取两座数字化增压橇（路3增、路12-43增），实施夏季不加热不缓冲增压、冬季加热增压流程，实现变频连续输油，改变目前高液位启泵、低液位停泵运行模式。
（3）对站点缓冲罐加装电动阀（应急阀），更加智能化。目前站点两台外输泵独立工作，不能有机结合，且站点集输系统不能自动处理外输突况；建议在缓冲罐进口处加装电动阀并配套相应流程，使站点两台外输泵配合启动，应急突发状况。
（4）逐站排查，着力打造变频连续输油可实现站点。经调查统计，19座站点可实现变频连续输油，其中需对PID系统进行调节站点5座，需投用缓冲罐站点3座，需对外输泵进行降级减排站点8座，需更换新型变频器站点1座。
结论
综上所述，变频输油技术实现4大创新：
（1）降低生产成本，减少了站点用工总量，且节能效果明显。
（2）降低劳动强度，远程控制及自动控制，减少了人为因素，避免了频繁上罐量油及泵房启停泵的繁杂工序。
（3）延长设备寿命，变频器对电机软启软停，避免了电网直接冲击，低速运行减少了泵轴、轴承的磨损程度。
（4）实现智能报警，数据实时监测，超高、超低参数自动报警，伴有声光提示，提高原油集输系统运行平稳性。
参考文献
1.张敬，变频调速技术在油田的应用现状及前景分析.江汉石油科技.2006（6）
2.裴润有，王亚新，等.智能变频输油技术在华庆油田的应用.现代电子技术.2011（7）
3.孙轶闻，等.浅谈变频调速技术在油田生产中的应用. 环球市场信息导报.2011（6）
油田数字化范文4
【关键词】数字化 基层管理 方式方法
在企业的管理工作中无论做任何事情，数据收集、数据分析与数据管理是我们基层管理工作的重点。现代科学技术的发展，给我们的管理工作带来的不仅仅是一种机遇，更多地是一种挑战。这是信息化时代的挑战，是数字化管理的挑战，是对传统管理模式的挑战。在石油企业中，我们要面向国际和国内两个大市场。因此，企业基层的优秀管理方式方法和卓越管理执行效率将给石油企业的发展带来不可估量的积极作用。当前时期，数字化管理的应用在油田企业的基层管理中要如何体现呢？我们可以采取的方式和方法有哪些呢？
数字化管理是什么？数字化管理就是通过以计算机技术为代表的高新科技来收集相关管理资料，进行整理、分类和归档。最终的目的就是改变传统的“金字塔”管理模型，实现高效、简洁的“短平化”管理模式。在这样的管理模式中，计算机、网络技术、信息技术等等都属于重要的过程手段；技术量化、目标执行、行为管理等等则属于工作的目的方式。在数字化管理执行的过程中，相关部门的职能不会被消弱，只能被加强。通过数字化管理的运行，决策部门的意图会被真实地反映到生产过程中去，又会被高效率的完成。
1 数字化油田基层管理有什么优点和内涵呢？
数字化管理的主体因素是人，是一个以人为本的管理方式。它强调的是生产全过程的数字化控制，要求数据信息的真实准确性。任何一个部门或者基层单位的错误信息都能被直观地表现出来，因此极易被发现加以纠正。任何人的工作都需要以数据来说话，而这些数据的来源则是对于相关生产要素和指标的统计。因此只要准确地录入相关数据，则数字化管理就能良好地运行。而错误的信息数据统计呢？在运行过程中很容易就能被发现。
数字化基层管理是一种简单易通的运行模式，它强调客观公正地反应出事物的本质和规律。加上高新科学技术手段的不断应用，我们基层管理部门在数据信息的收集、统计、计算和分析过程中事半功倍。因为数字化基层管理更能够贴近油田的经营组织管理，所以现在国际上普遍采用这一管理模式。这样的管理模式使得企业的各种能力都得到了迅速的提升，如科研能力、过程控制能力、目标前景预测等等。
数字化基层管理是管理上的一种开创性的变革，是一种全新的管理理念。我们油田企业的基层管理部门，是这项管理模式推行的基本单位要素。只有相关的基层管理者彻底掌握数字化管理的内涵，那么我们的基层管理必将有一个新的天地。当然，在数字化基层管理的推行过程中，基层人员的硬件素质水平也要不断提高。比如：计算机技术、网络技术等，每个基层管理人员都要有深入的了解和熟悉的运用。
2 数字化油田基层管理是现代企业发展的基本要求
我们现在所处的时代是一个知识经济时代，是一个信息化时代，是一个数据化时代。随着网络时代的不断发展，油田企业的管理模式也随之不断更新进步。先进的经营管理理念和方式的采用，将给企业的发展带来意想不到的效果。众所周知，数字化油田基层管理是今年才出现的管理概念，也是我们引进国外先进管理模式的选择。国外的先进油田企业，如壳牌石油公司、美孚石油公司，在它们的基层管理构架中，数字化管理早已经被彻底的落实。也恰恰是因为先进的管理理念和管理方式，所以他们引领了全世界油田企业的发展。
当前时期，全世界的经济发展速度有所减缓。次贷金融危机的不断加剧，使的我们的油田企业也面临着严峻的国际国内形势。传统的“粗放型”管理模式既不能适应当前的经济发展形势，也不能应对当前的国际危机。在我们油田企业的经营和生产中，只有不断地降低成本提高劳动附加值产品。才能使得油田企业走上一个良性的发展道路。在这样的企业思维中，降低成本是一个极为重要的生产因素。基层管理要从各个方面来降低成本，因此数字化油田基层管理就成了油田企业现代化发展的重要途径。数字化油田基层管理也是油田企业国际化发展，纵深化发展的必然选择。
数字化油田基层管理是石油企业安全生产、清洁生产的重要手段。通过数字化管理的实施，油田的井口现场、报警条件、管线运营状态都会得到良好的监控。在这一前提下，油田的安全生产得到了良好的控制。在油田产品的生产和储运过程中，每一个环节和关键因素都会得到最大的协调发展、安全运营。相应地，废弃物的产生和处理也会得到相应的解决、减少。所以在清洁生产中，数字化管理同样具有重要的现实意义。
3 数字化油田基层管理的遵循原则与方式方法
在数字化管理的实际操作过程中，我们要遵循以人为本和实事求是的原则。当前，我们整个社会都在构建一种和谐氛围。以人为本就是构建和谐社会的最基本要求，和谐的管理就是管理的和谐。因此，在油田企业的数字化实施过程中，我们要极力促进以人为本的思想，这也是解放思想的要求。在数字化管理实施的过程中，我们还要坚持管理导向作用，不可以漫无边际地任其发挥。
数字化管理的实事求是原则指的是一切工作都要从实际出发。我们基层的管理者只有真实地汇报相关数据，才能为企业的决策提供准确的依据。虚假的数据信息，只能对企业产生危害，甚至毁灭这家企业。我们需要在油田的基层部门中推广数字化管理，但是我们要的不是一个形式。只有彻底地贯彻和落实，我们油田基层的数字化管理才能良好地运行和发展。
油田在推广数字化基层管理的过程中，要做到充分的调研。以油田的实际工况，做到最佳的优化调整。油田基层管理单位的数字化管理也要坚持以市场为导向的原则。我们的目的方式就是优化劳动组织结构和管理体系，降低单位的消耗。
参考文献
[1] 丑世龙，陈万林.长庆油田数字化管理的建立与实践， 2010
[2] 赵爱民，唐元璐.浅谈数字化油田系统在地质档案管理中的应用，2012
油田数字化范文5
关键词 ZigBee技术；油田企业；数字化建设；应用；对策
中图分类号：TE319 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）09-0091-02
1 ZigBee网络通讯技术的内容及特点
1）ZigBee的定义。ZigBee是无线通讯技术的一种，它主要是对功耗低、传输速率低的各种类型的电子产品进行数据传输，在无线通讯领域它被普遍认为是最适合工控场合运用的无线设备。其网络结构如图1所示。
图1 ZigBee结构图
2）ZigBee技术的特点。ZigBee无线通讯技术与蓝牙、红外线通讯技术等无线通讯技术相比在系统开销、电池寿命、网络节点以及传输率等方面具有明显的优势。①低功耗：ZigBee的传输率为20/255Kbps，较低的传输率消耗的发射功率仅为1mW。低功耗的特点使ZigBee无线通讯技术在运行中指需要依靠很低的电量，不仅有超长的使用寿命，还可以节省大量的电能。②低成本：由于功耗低，ZigBee无线通讯技术的投资成本也很低。目前，ZigBee在40元左右，受市场经济影响很快就会降低到20元左右。③容量大：很多无线通讯技术由于容量小不适合现代企业快速发展的要求，而两个星型结构的ZigBee可以容纳500个左右的从属设备以及两个主设备，具有超大容量。④安全性能高：ZigBee传输的数据包需要经过对方的接受确认，系统才算正式完成工作，如果传输过程中出现问题导致发送失败，还可以重新发送。另外，ZigBee无线通讯技术自身带有安全检查功能，各个应用技术都可以通过检查功能确认数据传输是否安全。
2 ZigBee在油田数字化建设中的应用
ZigBee无线通讯技术在油田数字化建设中的应用主要体现在对油水井生产信息的采集及运输上，油水井通过ZigBee无线通讯技术不仅可以获得稳定的传输数据，受无线通讯技术本身的影响，还有效地控制了数据传输中产生的费用，降低了油田企业建设的成本。
1）ZigBee网络通讯结构。ZigBee在油田数字化建设中的实际应用主要分为三个层次：第一层是在油水井井口采集数据，主要是对传感器与远程控制器之间产生的数据进行收集。第二层是收集远程控制器终端与ZigBee基础站点之间的通讯数据，主要使用2.4G无线通讯技术。第三层主要是收集油田局域网内的通讯数据，油田局域网内的主要功能是将ZigBee基站网关接收的数据进行传输，便于传输数据的收集与管理。ZigBee网络通讯结构图如图2所示。
图2 ZigBee网络通讯结构
2）油井中的数据传输距离。在ZigBee网络通讯结构中，远程控制器终端与基站网关之间的距离对数据的接收有直接的影响，ZigBee无线通讯技术具有近距离传输的特点，因此，基站网关如果距远程控制器终端较近，不通过其他辅助工具就可以直接接收数据信息。ZigBee网络通讯结构图显示，远程控制器终端与基站网关之间的距离是无线通讯有效接收数据的关键，一般情况下，ZigBee接收的通讯距离为2000米，受实际接收环境的影响，ZigBee接收距离一般都达到2000米以上。影响数据传输距离的不仅是ZigBee模块的发射功率，发射、接收数据的天线质量和高度也会影响数据传输距离。一般认为，天线的假设高度与数据通讯距离成正比，另外传输距离和基站网关使用的天馈线长度也有紧密联系，天馈线越长传输距离越远，信号质量也就越差。
3）ZigBee网络控制油井数量。区域组网时，按照一般情况，一个基站网关所能带的油井为250个左右，但在油田企业的实际运用中最多只能带动50个油井。主要原因是油井数量上传时间太短，基站网关的油井数与上传数据周期的时间成正比，这个过程在操作中很难控制，是问题的多发地带，基站网关一旦出现问题，就直接减少油井的数量。因此，在设计时应该尽量减少每个基站网关所带的油井数量，从而保证传输数据的可靠性。
4）基站网关的数据传输时间。功图数据是每个油井传输的主要数据，每幅功图数据由120个点组成，一共占240个寄存器地址，每个油井一次上传数据大约为250个寄存器地址500个左右的字节，加上通信握手、呼叫等待、重新发送等时间，一口油井完成数据传输的实践为15 s左右。以此计算，100口油井全部数据的上传时间大约为1500 s，也就是26分钟左右，综合以上计算，每个基站网关的全部数据成功传输时间大约为15分钟。
3 结论和建议
1）结论。ZigBee技术在油田企业建设中主要应用在油水井生产信息采集和监控系统中，综合分析ZigBee在油田数字化建设中的应用可以看出ZigBee 网络通讯技术从基础组网建设到协议转换再到数据上传时间，都符合低功耗、低费用以及安全可靠的特点，它不仅实现能力生产数据的稳定传输，还有效地节约了企业生产投入资金，促进了企业的发展。ZigBee网络通讯技术满足了油田企业自动化建设的需要，是一项符合现代科技发展需求、能够短距离无线传输数据的技术。
2）建议。油田企业对ZigBee网络通讯技术在油田数字化建设中应用的认识逐渐清晰并加深，结合ZigBee网络通讯技术在油田数字化建设中的应用分析可以看出，借助ZigBee技术进行网络组网设计时，首先要考虑网络通讯的数据量，根据网络组网的实际情况设置最合适的网关数量，保障通讯过程中所有数据正常通讯。
ZigBee网络通讯技术在油田数字化建设中已经取得了良好的效果，油田企业自动化系统建设也可以采用ZigBee网络通讯技术，不仅可以提高施工效率，节省建设成本，还可以降低信号线的管理、保证工作量。
4 结束语
通过对ZigBee在油田数字化建设中的应用的分析，ZigBee网络通讯技术从数据传输实践、稳定性和安全性上都符合我国油田数字化建设，在油水井的信息收集工作中已经取得了良好的效益。ZigBee网络技术不仅可以推动油田企业的数字化建设，还可以减少企业建设成本，保障企业快速发展。
参考文献
油田数字化范文6
金秋的克拉玛依秋高气爽、瓜果飘香。一望无际的油田里，一座座抽油机不知疲惫地工作着，当地人戏称它们为磕头机，更有人说它每磕头一次的产值高达1000元。“我们每年要拿出科研项目经费总额的10%用于油田的信息化建设，此外还有其他信息化投资和成本。”在惠普解决方案移动中心，这个亚洲第一辆高科技展车里，中国石油新疆油田公司数据中心总工程师李清辉如是说。这是惠普高科技展车第一次来到美丽的石油城新疆克拉玛依，这也是“惠普科技加油中国――助力数字化油田之旅”主题巡展活动西部之行的最后一站。
ERP难在统一部署
早在2005年，中国石油和化学工业协会就对行业内部的重点企业进行了一次信息化应用情况的调查，有66.7%的企业已实施ERP。然而新疆油田却是例外，“事实上在2000年左右的时候，新疆油田就曾经通过技术人员开发以及与外部进行合作的方式做过ERP项目。不过，项目做到一半的时候，我们就觉得ERP不是很适合油田，倒是比较适合原料生产加工的制造业; 石油行业是属于资源型的上游环节，两者还不太一样。”李清辉说。实际上，中石化炼化企业比较多，所以它们都大面积部署了ERP项目; 中石油也在做ERP，但主要是做下游炼厂这一部分。
那么石油行业中有没有一种通用型的软件适合上游勘探开发企业统一部署、统一实施呢？李清辉说: “虽说都是搞石油的，上游企业中有许多共性，但是企业之间的个性差异也非常明显，统一部署一套软件比较难。”
首先，面向勘探、开发的上游企业都面临不同的情况，比如各个油田的地质条件不一样。拿一个在新疆油田工作了很多年的地质学家来说，如果他被调到大庆油田就不一定能适应，多年的客观条件决定了各地的思维方式和研究习惯各不相同。
第二，由于历史的原因，中石油集团下属的各个油田经过多年的发展，都形成了相对比较独立固定的管理、生产和科研模式，所以如果要从集团层面把这些企业完全集中统一起来，按照一种模式去运营也比较困难。
第三，以国外石油公司的情况来看，在基本地球科学领域的应用软件大致相同，但是各个公司却都有自己独立的管理软件。“以前中石油集团从上至下搭建过一些信息系统，但是系统部署到各油田之后就都被个性化了。因为总部的管理要求和油田的管理要求不一样，有的系统不能够在细节上满足所有油田的要求。”李清辉说。
数据就是生命
“实际上像新疆油田这样的上游企业的业务就是依据数据做决策: 在哪儿打井、打多深、打几口……所以说数据就是油田的生命。” 惠普公司亚太区关键业务系统经理Harry Westendorp说。
据了解，以前因为管理机构分离，新疆油田勘探部门和开发部门是分开的。但事实上，勘探和开发两项业务有很多共同点，比如勘探要打井，开发也要打井; 勘探做地震，开发也做地震，但是两个业务部门的数据却不能共享。这样一来，重复建设、重复投入的成本很高。因而，通过信息化的手段，将勘探、开发等各项相关业务的数据信息整合共享迫在眉睫。
但是实现数据与应用共享的前提则是制定统一的标准。目前数字新疆油田建立了5大类260个标准组成的标准体系，已有114个标准规范在执行或试行。覆盖了油田生产、科研、管理、决策各个领域，形成了完整的信息标准体系。
当数据共享完成之后，数据查询系统就可以把油田丰富的数据资产方便地提供给各位研究人员了。这些数据经过层层质检后集中管理，“研究人员把数据提取出来，加载到他的研究系统中去，那么很快就可以做他的研究工作了。而以前研究人员做研究的时间非常少，他们要用60%以上的时间去收集数据资料。” 李清辉说。
以前系统要提交一个计算作业，往往需要两周或者是一个月的时间才能出来一次计算结果，研究人员再判断这个计算结果是不是符合所期望的要求。如果不符合，那么研究人员还要不断地调整、修改数据参数，进行重新计算。
石油勘探一般由野外数据采集、地震资料处理、资料解释三个流程组成，大量的数据处理计算工作承担着找储油构造、定井位的重要任务，因而高性能计算平台对石油勘探起着至关重要的作用。
据了解，很多油田的勘探成功率一般都不超过30%，超过30%就已经非常好了。另一方面，由于石油开采过程中钻井费用非常高昂，因而打井的成本也是相当高的。李清辉说: “为了要把大量的设备架设在打井地点，我们有时候要把井点周围几百平米甚至上千平米的土地推平。”
惠普的巡展大篷车里，展示了惠普目前正在为全球范围内数字化油田领域提供的大量技术、工具与最佳实践，以及惠普的未来数字化油田（Digital Oil Field of the Future）业务科技解决方案。
Harry Westendorp说: “高性能计算是我们与国内很多油田合作的重要项目。”据了解，胜利油田也采用了137台HP Integrity服务器，建设油藏模拟高性能集群计算系统，使地质模拟、油藏模拟、开发模拟以及炼油厂的自动化监控等工作效率都得到了大幅度提高。
安全大于天
与海上油田不同，陆上油田范围广、面积大，实现安全管理并不简单。为此，新疆油田建立了一套应急救援指挥系统，它以数据库为基础，集成了网络技术、网络视频技术、通信技术、地理信息技术，形成了一个综合的安全管理系统。
当井口现场出现安全事故时，工人能够第一时间通过网络报警，指挥部门根据网络视频传回的现场情况调用数据库，地理信息系统马上就可以把事故现场位置、现场环境真实地展现出来，而且能够及时观察到现场的变化情况。指挥部门再根据提前制定好的一些应急预案和应急措施流程，采取紧急救援措施。紧急预案启动之后，相关的指挥、调度、消防、医护人员都能够统一协调、调度，保证把事故减少到最低水平。
此外，远程视频监控还用在油田物资的安全保卫中。李清辉说: “这个项目已经进行到第三期，目前大概设立了50个重点视频监控点。我们坐在办公楼里就能检测到几百公里外的现场情况。”
