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物聯(lián)網在石油中應用研究3篇

發(fā)布時間:2023-01-03 09:51:15

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了1篇的物聯(lián)網在石油中應用研究3篇樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。

物聯(lián)網在石油中應用研究3篇

聯(lián)網石油中應用篇1

現(xiàn)階段,物聯(lián)網并沒有一個精確統(tǒng)一的定義,物聯(lián)網最早主要是基于RFID技術的物流網絡。物聯(lián)網主要是建立在互聯(lián)網基礎之上的,它把用戶端擴展和延伸到了物與物之間的信息通訊和交換,從而可以達到互聯(lián)網信息與其他物之間的聯(lián)系,從而實現(xiàn)管理、監(jiān)控、定位、智能化識別以及跟蹤。石油工業(yè)主要是對天然氣、石油等采取地質勘查、開采、鉆井、煉制等方式從而提供化工原料、潤滑油以及燃料油等。它的產業(yè)鏈非常的長,所以在對其各環(huán)節(jié)進行管理的時候應該采用先進的技術方法和管理理念。有效利用物聯(lián)網技術是完成石油工業(yè)管理目標的最佳途徑。

一、物聯(lián)網技術概述

(一)物聯(lián)網概念

產品的電子代碼是物聯(lián)網的核心,物聯(lián)網主要是通過運用無線數(shù)據(jù)通信技術和射頻識別技術等,構造一個能夠將世界萬物都覆蓋的互聯(lián)網實物。隨著物聯(lián)網概念的提出,傳統(tǒng)的思維也逐漸被打破,傳統(tǒng)的思維往往是將IT基礎設施和物理基礎設施區(qū)分開,但是在物聯(lián)網條件下,有效的將IT基礎設施和物理基礎設施整合到一起。諸如汽油管道、供水系統(tǒng)、電網、機場、隧道、橋梁、公路、鐵路、建筑物、汽車、手表以及鑰匙等世界萬物,只要將微型感應芯片嵌入其中,設置相應的信息標簽,然后再通過無線網絡、全球定位、激光掃描、紅外感應以及射頻識別等裝置和技術將其與互聯(lián)網連接,最后再通過運用計算機群對其進行智能化管理。

(二)物聯(lián)網關鍵技術

我們可以將物聯(lián)網的關鍵環(huán)節(jié)總結為信息的感知環(huán)節(jié)、傳輸環(huán)節(jié)、處理環(huán)節(jié),而其關鍵的技術主要包括通信和網絡技術、射頻識別技術、嵌入式智能技術、納米技術以及傳感技術等,這些技術是物聯(lián)網廣泛應用和發(fā)展的基礎。首先,對于傳感器與傳感節(jié)點技術而言,傳感器節(jié)點的主要構成是數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸以及電源構成,而且節(jié)點具有通信能力、計算能力和感知能力。近年來,傳感器逐漸向著智能化的趨勢發(fā)展,而嵌入式智能技術又是其中非常重要的手段之一,它將軟件和硬件有效的結合起來,充分的利用了其處理器的高集成度、體積小、低功耗等優(yōu)勢,從而促進物聯(lián)網技術向著智能化趨勢發(fā)展。其次,對于射頻識別技術而言,它屬于自動識別技術,射頻的信號可以將目標對象自動的識別,從而獲得對應的數(shù)據(jù)信息。最后,對于通信和網絡技術而言,傳感網絡主要是憑借通信和網絡技術實現(xiàn)對相關信息的協(xié)同和傳遞,它主要包括廣域網絡通信技術和近距離通信技術。

二、物聯(lián)網技術在石油領域中的應用

(一)在石油石化物流領域的應用

在我國石油石化行業(yè)的物流領域中,物聯(lián)網技術電子提單得到了很好的社會效益和經濟效益。在03年的時候中國石化深圳公司選擇用射頻卡電子提單來代替成品油的紙質提單,在07年的時候全國各省的石油公司在自動付油系統(tǒng)中將其推廣。還有很多其他石化企業(yè)也隨之做了同樣的選擇,選擇在化工產品和成品油等產品的物流管理中使用射頻卡電子提單。將其和ERP系統(tǒng)進行集成,從而在一定程度上加強ERP的銷售分銷功能和物料管理,實現(xiàn)信息流、資金流以及物流這三方面的融合,同時這也是深化該系統(tǒng)應用和優(yōu)化資源配置的有效手段。因為電子提單具有操作簡便、交易安全的特征而使得物流成本也得以有效的降低,而且人們對其的評價也非常的好。在石油石化物流領域應用電子提單具有革命性的進步。

(二)在資產跟蹤和石油產品管理中的應用

在傳感網中地理位置是可測要素,傳感網具有對數(shù)據(jù)長時間連續(xù)監(jiān)測的優(yōu)勢,它可以將空間和實踐聯(lián)系起來,在資產跟蹤管理和石油產品中有廣泛的應用,對企業(yè)采集關鍵數(shù)據(jù)有很好幫助作用。RFID系統(tǒng)所使用的是讀取器和RFID對部件的生產運送等各環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控。RFID讀取器能夠對產品動向進行有效識別,同時還可以采集這些數(shù)據(jù)。通過把RFID系統(tǒng)部署到生產的各環(huán)節(jié)來對產品進行記錄,可以使人們及時掌握產品的所有信息。

(三)在海上和抽油井采油監(jiān)控系統(tǒng)里的應用

采油廠的主要采油設施包括計量站、多口油井、轉油站、管匯閥組、原油外輸系統(tǒng)、聯(lián)合站、油田及油罐等,采油廠中所用各類設施運行的狀態(tài)和諸如流量、壓力、溫度等所采油品數(shù)據(jù)都與原油質量及油田生產有著直接的關系?,F(xiàn)階段,大部分都是通過人工的方式對設備的工作情況每天都進行定時檢查,對采油數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和測量。因為油井的分布廣而且數(shù)量多,這種方式加大了工作人員的勞動強度,同時對采油數(shù)據(jù)和設備監(jiān)控的準確性和實時性造成了一定的影響,而且還可能出現(xiàn)作假和筆誤等方面的問題。從而使得上層無法對采油現(xiàn)場真實的情況進行準確的了解,也未能按照各項數(shù)據(jù)制定出靈活有效的處理方案。所以,采油廠運用信息化、自動化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是非常重要的。

三、物聯(lián)網技術在石油領域中的前景展望

建設和研究石油化工領域內物聯(lián)網技術的目的就是在整個行業(yè)中通過運用物聯(lián)網技術來建立有效應用平臺,該平臺主要支持經營、生產、環(huán)保、安全、物流等領域。建立物聯(lián)網系統(tǒng)可以使市場機制得到充分的發(fā)揮,結合生產企業(yè)、科研機構和技術廠商從而進一步實現(xiàn)功能拓展、資源整合以及服務升級。物聯(lián)網技術的應用是石油領域與裝備制造業(yè)、物流運輸業(yè)以及電子信息業(yè)等多種產業(yè)共同合作的具有典型代表的案例,在物聯(lián)網系統(tǒng)中各種產業(yè)都進行了高度融合,從而可以最大限度的實現(xiàn)石油石化價值鏈的經濟效益和社會效益。石油行業(yè)中的油罐車監(jiān)控、輸油管、以及鉆進等都是物聯(lián)網時代的全新產物,它是集合了GPRS/CMDA通信技術、地理信息系統(tǒng)以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等方面的綜合性平臺,實現(xiàn)對輸油管線、油罐運輸以及野外鉆探等方面運輸車輛的實時監(jiān)控以及對監(jiān)控儀表的狀態(tài)參數(shù)進行無線采集。這樣可以對石油行業(yè)中各種資源進行統(tǒng)一、高校、集中的管理。物聯(lián)網技術在石油行業(yè)的主要應用包括對石油設備進行智能測控、售賣管理和追蹤石油產品、對石油排污進行實時監(jiān)控以及石油安全生產方面的管理。在石油運輸、開采、以及勘探等環(huán)節(jié)應用物聯(lián)網技術,建立遠程職能測控系統(tǒng),從而可以智能管理和測控石油生產設備,對我國石油的科學管理和安全生產起到促進作用。對石油產品實現(xiàn)數(shù)字化物流,使各廠商協(xié)作使用先進的物流管理技術,從而使石油供應鏈能夠協(xié)調發(fā)展。在石油這種污染比較高的行業(yè)中,應該積極建立和完善智能排污監(jiān)控系統(tǒng),從而使水質參數(shù)檢測儀、水質數(shù)據(jù)監(jiān)控裝置、智能排污監(jiān)控設備等集成到一起進行應用。

四、結語

綜上所述,物聯(lián)網已經是我國各產業(yè)進行發(fā)展和升級的核心驅動力,同時它還是信息技術競爭的制高點。及時掌握最先進的物聯(lián)網技術、抓住物聯(lián)網發(fā)展的機遇、使物聯(lián)網技術可以實現(xiàn)產業(yè)化發(fā)展,這樣就可以占據(jù)科技競爭制高點的位置,從而在物聯(lián)網領域中掌握絕對的國際話語權。在石油行業(yè)中,現(xiàn)階段正是物聯(lián)網進行改革創(chuàng)新的最佳時機,將物聯(lián)網技術應用于該行業(yè)中,能夠運用比較低的成本來獲取重要的監(jiān)測參數(shù),在此基礎上可以進行優(yōu)化控制,從而實現(xiàn)節(jié)能降耗和提高石油產品質量的目的。

作者:張楠 單位:中國石油集團海洋工程有限公司工程設計院

物聯(lián)網在石油中應用篇2

1概述

物聯(lián)網(IOT,Internetofthings)是在互聯(lián)網基礎上,將用戶端延伸和擴展到了任何物與物之間,進行信息交換和通訊,實現(xiàn)任何物與互聯(lián)網信息的相互聯(lián)系,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。石油工業(yè)是以石油、天然氣等為對象,進行地質勘探、鉆井、開采、煉制等以提供燃料油、潤滑油、化工原料等的重要工業(yè)部門,石油行業(yè)是一個產業(yè)鏈很長的行業(yè),因此,需要采用先進的管理理念、技術手段和方法,對產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)有效管理,形成閉環(huán)的生產過程和設備資產生命周期管理,而物聯(lián)網技術的有效利用和充分發(fā)展,正是實現(xiàn)石油工業(yè)上述戰(zhàn)略和管理目標最好的途徑。

2物聯(lián)網在石油工業(yè)中的應用現(xiàn)狀

石油行業(yè)是較早利用物聯(lián)網的行業(yè),在物聯(lián)網概念提出之前,石油行業(yè)就廣泛應用DCS、SCADA、PLC等控制系統(tǒng),實現(xiàn)信息的感知、傳輸和處理,目前我國各大石油公司均加強了與地方政府、相關行業(yè)以及大專院校的戰(zhàn)略合作,開展了物聯(lián)網應用研究工作。物聯(lián)網在石油行業(yè)主要應用于石油石化行業(yè)物流、產品及資產跟蹤管理、石油鉆井監(jiān)控、抽油井及海上采油平臺監(jiān)控、油田儀表無線抄表、石油管道輸送監(jiān)測及應急管理等方面。

2.1石油開發(fā)與生產領域

2.1.1鉆井設備制造、運輸及倉儲

將RFID標簽嵌入到鉆桿制造的整個流程中,對整個生產過程進行監(jiān)控,包括合格品的儲存、銷售、流通及使用,不合格品的后期返工處理等。

2.1.2油井內射孔槍的扳機觸發(fā)

RFID技術在原油生產中被應用于油井內射孔槍的扳機觸發(fā),淘汰了冗長、笨重的槍伽瑪射線定位工具,這項技術為石油公司節(jié)省大量的資金。

2.1.3海洋石油工程

海洋石油勘探開發(fā)環(huán)境及設備應用環(huán)境十分惡劣,管理方法采用傳統(tǒng)人工記錄的方法,十分不便,在海洋石油勘探生產中利用物聯(lián)網技術,可以實時監(jiān)控所有設備,保證生產連續(xù)穩(wěn)定。

2.1.4石油集輸

利用物聯(lián)網和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)以及CMDA/GPRS通信技術,建立石油行業(yè)鉆井、輸油管、油罐車信息監(jiān)控平臺,對石油行業(yè)野外鉆探、油罐運輸、輸油管線實時監(jiān)控,各監(jiān)控儀表狀態(tài)參數(shù)無線采集,從而實現(xiàn)對資源的集中、高效、統(tǒng)一管理。

2.2煉油化工領域

2.2.1煉油裝置閥門、管道及設備的監(jiān)控

煉廠使用RFID標簽來捕獲主要容器中的壓力安全泄壓閥,管道和工藝設備的相關信息,以保持記錄相關的關鍵參數(shù)和工藝信息。

2.2.2煉油廠使用RFID作為疏散系統(tǒng)

英國石油公司的某煉油廠,啟用使用射頻識別技術(RFID)的人員疏散系統(tǒng)。這種定位安全系統(tǒng)將用于追蹤該區(qū)域2000多人的職員、承包商和游客的行蹤,將能夠更好地提高職業(yè)健康安全局的安全管理方面的危險化學品管理標準。

2.3油品存儲與銷售

2.3.1產品配送:運送活動及油輪跟蹤為了削減船隊(車隊)運營的成本,石油和天然氣公司必須能夠實時管理自己的卡車和船運,最大限度地減少成本較高的車輛和司機的等候時間,并優(yōu)化資產績效,應用RFID技術的車隊管理解決方案,可以跟蹤油品交付以及原油/汽油油輪的活動。

2.3.2油庫實時監(jiān)測石油的儲存條件要求非常嚴格,需要對油庫周圍的環(huán)境進行實時監(jiān)控,充分利用無線傳感器網,并將采集到的數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控中心,中心處理分析后加以顯示,同時也把處理結果發(fā)送給移動監(jiān)測器,它能實時收到油庫的各種參數(shù)信息。

3存在的問題

3.1安全問題

目前物聯(lián)網的安全研究處于起步階段,缺乏技術標準和方法,未形成綜合全面的物聯(lián)網安全體系。保護個人隱私問題不僅僅在于生產制造領域,而是在整個應用環(huán)節(jié)中,RFID的應用不能涉及消費者的隱私信息。另一個問題是,射頻識別標簽發(fā)送的企業(yè)/個人物品信息可能被截獲和篡改,因此企業(yè)在考慮物聯(lián)網建設時,首先應考慮不涉及物聯(lián)網安全的領域進行實踐?;ヂ?lián)網本身的安全問題產生在物聯(lián)網上后果將更加嚴重,因此,要確保物聯(lián)網獲取數(shù)據(jù)的合法用途。

3.2成本問題

對于大多數(shù)公司而言,標簽的成本和支撐的RFID設備的成本仍然是普及應用的障礙。目前,標簽遠比條碼昂貴,隨著標簽成本的下降,石油公司可能會選擇采用新的RFID標簽技術以降低成本。

3.3技術問題

圍繞著RFID市場的若干技術問題,也帶來諸多挑戰(zhàn),RFID技術市場仍不一致和不成熟。雖然已經在硬件取得了很大進展,但市場仍然處于發(fā)展的初期階段,許多中間件系統(tǒng)能夠處理標簽數(shù)據(jù),但與舊系統(tǒng)進行連通和協(xié)作的能力仍然未能得到證實。此外,RFID的使用中圍繞電子產品代碼的標準需要統(tǒng)一。物聯(lián)網的實施可能會很復雜,會觸及整個企業(yè)的多個方面以及整個供應鏈系統(tǒng)。

3.4標準不統(tǒng)一

ISO、EPCglobal、IEEE分別制定不同的RFID標準,而且RFID硬件供應商比如Hitachi,不顧既定標準而完全按自己的方式制作。ISO標準涵蓋了RFID應用的全部領域,從零售店中的電子防盜裝置到非接觸式智能卡,EPCglobal由UCC、EAN兩大標準化組織聯(lián)合成立,它關注的領域較窄,主要針對應用于供應鏈管理中攜帶有限數(shù)據(jù)的標簽,在生產制造領域,缺少統(tǒng)一的標準也許將推遲RFID應用。

4物聯(lián)網在石油工業(yè)中的發(fā)展前景

石油化工行業(yè)物聯(lián)網的研究和建設,目標是利用物聯(lián)網技術,在全行業(yè)建立起一個高效的應用大平臺,支持生產、經營、物流、安全、環(huán)保等業(yè)務領域。物聯(lián)網系統(tǒng)的建立可以充分發(fā)揮市場機制的作用,將技術廠商、科研機構與生產企業(yè)結合起來,實現(xiàn)資源的整合、功能的拓展和服務的升級。物聯(lián)網的應用,是石油工業(yè)與電子信息業(yè)、物流運輸業(yè)、裝備制造業(yè)等多產業(yè)協(xié)作的典型案例,多方產業(yè)在該系統(tǒng)中得到高度融合,以信息化提升石油石化產業(yè)鏈協(xié)作水平,實現(xiàn)整個價值鏈的效益最大化。針對當前物聯(lián)網技術的不成熟和存在的諸多問題以及石油工業(yè)的復雜、特殊性,我們在技術上大力發(fā)展、攻關的同時,更重要的是在應用規(guī)劃和評價機制上進行突破,并建立統(tǒng)一的標準,形成具有行業(yè)特色的物聯(lián)網管理平臺。

4.1石油行業(yè)物聯(lián)網應用規(guī)劃研究

石油行業(yè)鉆井、輸油管、油罐車監(jiān)控是“物聯(lián)網”新時代的產物,是集全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)以及CMDA/GPRS通信技術于一體的綜合平臺,主要針對石油行業(yè)野外鉆探、油罐運輸、輸油管線等業(yè)務需求,實現(xiàn)對運輸車輛實時監(jiān)控,各監(jiān)控儀表狀態(tài)參數(shù)無線采集,從而實現(xiàn)對石油行業(yè)各資源的集中、高效、統(tǒng)一管理。未來主要應用方面包括:

4.1.1石油設備智能測控

將物聯(lián)網技術推廣應用到石油勘探、開采、運輸?shù)拳h(huán)節(jié),建立油井生產智能遠程測控系統(tǒng),實現(xiàn)對石油生產設備的智能測控和管理,促進中國石油的安全生產和科學管理。
4.1.2石油產品追蹤和售賣管理

實現(xiàn)對石油產品的數(shù)字化物流,推動上下游協(xié)作廠商共同應用先進物流管理技術,建設一個相互支持的石油現(xiàn)代物流群,提高石油供應鏈的協(xié)調性。

4.1.3石油工業(yè)排污實時監(jiān)控

在石油化工高污染行業(yè),支持其智能排污監(jiān)控系統(tǒng)的建立與完善,實現(xiàn)智能排污自動監(jiān)控裝置、水質數(shù)據(jù)監(jiān)控裝置、水質參數(shù)檢測儀等設備的集成應用,對重點排污監(jiān)控企業(yè)實行實時監(jiān)測、自動報警,遠程關閉排污口,防止突發(fā)性環(huán)境污染事故的發(fā)生。

4.1.4石油安全生產管理

重點應用傳感器、無線射頻識別、移動通信等技術實現(xiàn)石油行業(yè)重大危險源的識別與監(jiān)測,建設和完善安全監(jiān)測網絡系統(tǒng),提升石油安全生產過程的監(jiān)控和應急響應水平。

4.2評價機制研究

物聯(lián)網的應用更重要的是要建立物聯(lián)網技術及應用的評價模型,用來評價物聯(lián)網在石油及相關行業(yè)中是否得到成功應用,其結果通過宏觀路線圖來體現(xiàn),包括進行石油勘探、鉆井、生產、煉油和產品制造等技術領域的使用和評價。通過評價模型及時的發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網在應用過程中的問題,通過不斷的更新、升級,使得物聯(lián)網真正起到產業(yè)發(fā)展推手的作用。4.3物聯(lián)網標準研究對物聯(lián)網標準的研究,不只是研究其數(shù)據(jù)標準,還應研究軟件架構、數(shù)據(jù)交換格式、空中協(xié)議,安全要求和最佳實踐框架等所有相關技術層面的標準化,統(tǒng)一標準不僅可以加強整個相關產業(yè)鏈之間的合作,而且可以推進物聯(lián)網技術的發(fā)展。為與物聯(lián)網標準相適應,石油公司以及它們的供應商將被要求重新設計他們的信息共享和數(shù)據(jù)管理的程序和策略,并且要求進一步整合現(xiàn)有的企業(yè)應用程序,以方便數(shù)據(jù)交換。

5結束語

目前,物聯(lián)網已成為信息技術領域未來競爭的制高點和產業(yè)升級的核心驅動力,誰抓住了物聯(lián)網的發(fā)展機遇,掌握了領先的物聯(lián)網技術、實現(xiàn)了物聯(lián)網產業(yè)化發(fā)展,誰就將掌握物聯(lián)網領域的國際話語權,從而在世界新一輪科技革命競爭中占據(jù)制高點。對于石油工業(yè)而言,當前正是借助物聯(lián)網大力革新的最佳契機,利用物聯(lián)網技術,可以以較低的投資和使用成本實現(xiàn)對工業(yè)全流程的“泛在感知”,獲取傳統(tǒng)由于成本原因無法在線監(jiān)測的重要工業(yè)過程參數(shù),并以此為基礎實施優(yōu)化控制,來達到提高產品質量和節(jié)能降耗的目標。當然,這一過程需要全社會各行各業(yè)的支持,尤其是相關政策的大力扶植和推進作用,隨著物聯(lián)網技術在石油行業(yè)中的逐漸發(fā)展,必然會對整個石油行業(yè)以及與之相關的產業(yè)帶來利好的影響,并且也為物聯(lián)網本身的完善和持續(xù)發(fā)展帶來契機。

作者:武佳賀 周浩 宮俊峰 賈麗娟 單位:吉化集團信息網絡技術有限公司

物聯(lián)網在石油中應用篇3

0引言

物聯(lián)網技術作為近年來的新興技術,它的概念是在1995年被比爾蓋茨提出的,只是當時各種硬件設施和軟件設施以及周邊設備都還沒能夠去支撐物聯(lián)網技術的發(fā)展,所以在當時并沒有得到重視。但現(xiàn)如今,物聯(lián)網技術作為綜合發(fā)展能力較強的一項新技術,已經涉及到了很多領域,涵蓋了我們生活的各個方面,為企業(yè)降低成本和提高效率提供了很大的幫助。石油行業(yè)包括油田地質勘探、油田開發(fā)、石油開采、鉆井、煉制加工、輸送等多個環(huán)節(jié),因此想要提升自動化和智能化水平,就需要重視物聯(lián)網技術的應用發(fā)展。

1物聯(lián)網概述

物聯(lián)網是建立在互聯(lián)網基礎上的,把用戶端拓展和延伸到物與物之間的信息通訊交換,從而實現(xiàn)管理、監(jiān)控、定位、智能化識別以及跟蹤[1]。物聯(lián)網產業(yè)架構主要分為三層:分別是感知層、傳輸層以及應用層。其中感知層用來識別、采集數(shù)據(jù);傳輸層進行數(shù)據(jù)傳輸;應用層主要功能是將數(shù)據(jù)進行處理和分析,然后應用于各個領域。

2物聯(lián)網在石油行業(yè)的應用

石油物聯(lián)網是利用各種在線的、實時測量的感知設備,諸如安裝在油氣水井、管道、油氣處理、加工、儲運設備上的各種儀表、射頻識別標簽(RFID)和油氣田勘探開發(fā)生產現(xiàn)場的視頻攝像機、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,將采集到的數(shù)據(jù)連接到企業(yè)網或互聯(lián)網,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理[2]。

2.1在石油鉆井中的應用

石油鉆井開發(fā)過程中,存在許多不確定性因素,如地質環(huán)境、地層參數(shù)等,為提高鉆井效益,利用物聯(lián)網技術對鉆井數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和采集,并實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心,對工程參數(shù)分析后,反饋和指導鉆井現(xiàn)場,從而實現(xiàn)對鉆井過程的預警和控制,實現(xiàn)鉆井過程的科學化指導及閉環(huán)管理,提高鉆井效率。在物聯(lián)網時代,應用傳感器技術能夠實現(xiàn)對鉆井設備的狀態(tài)監(jiān)控,如對柴油機、頂驅進行監(jiān)控,可以達到減少油耗、及時發(fā)現(xiàn)設備故障的目的;應用傳感器技術能夠實現(xiàn)對有害氣體的檢測、鉆井液的檢測,減少事故發(fā)生的隱患;應用無線傳輸技術能夠實現(xiàn)對鉆井參數(shù)的實時采集,及時調整和控制井眼軌跡;通過定位技術、射頻技術,可以實現(xiàn)復雜作業(yè)環(huán)境下的人員、機器、設備、工具、物料及基礎設施的協(xié)調管理和有效控制。尤其對于海上鉆井平臺來說,其工作環(huán)境非常惡劣,大部分地區(qū)常規(guī)網絡覆蓋不到,只能通過衛(wèi)星通訊或自建網絡來監(jiān)控井壓力、流速、溫度和其他重要參數(shù),成本較高。采用物聯(lián)網可以以較低的成本在關鍵設備上裝上傳感器,實現(xiàn)低成本、實時而又精準的監(jiān)控。物聯(lián)網技術在石油鉆井中的應用,對于挖掘石油鉆井數(shù)據(jù)潛在價值,優(yōu)化鉆井生產決策,完善石油鉆井系統(tǒng),降低生產成本,增加生產能效具有重要意義[3]。

2.2在采油系統(tǒng)的應用

現(xiàn)階段,絕大多數(shù)油田企業(yè)在測量采油數(shù)據(jù)時還是利用人工定時定點檢測設備的方式來進行統(tǒng)一測量,但基于我國油田油井的地理位置分散比較廣且油井數(shù)量多,石油的作業(yè)量也隨著這兩個因素而增加,導致工作人員的勞動強度也隨之增加,這樣大大降低了采油監(jiān)控設備的時效性和精確性,甚至可能還會出現(xiàn)數(shù)據(jù)出錯或者人為造假的現(xiàn)象發(fā)生。因此,針對這種情況,我們需要將采油現(xiàn)場的實際情況和采油監(jiān)控系統(tǒng)中記錄的各個數(shù)據(jù)信息結合在一起,確保我們最終選擇的處理方法是有跡可循的,并且這個方法是具備科學性、合理性、靈活性以及多樣性的。油罐油田、外部運輸監(jiān)測系統(tǒng)、石油能源中轉基站等都屬于石油采油行業(yè)的工作設備,這些采油設備運行的溫度、運行流量狀態(tài)等都對油田生產出來的原油能源質量有著直接的影響。物聯(lián)網技術應用在油田的生產過程中,通過監(jiān)控數(shù)據(jù)技術和傳感技術來遠程收集所有我們需要的數(shù)據(jù)和信息,不僅能夠從根本上避免生產過程的安全問題,同時,還能夠有效提高石油工程的的整體效率,從而達到降低生產成本、增加生產能效的最終目標。

2.3在資產跟蹤中的應用

在物聯(lián)網技術的應用進程中,傳感網系統(tǒng)是重要的組成部分,能夠長時間并且不間斷的監(jiān)測地理位置,同時把空間和時間聯(lián)動的結合起來,讓石油企業(yè)更加方便快速的收取關鍵數(shù)據(jù)信息。而且,通過物聯(lián)網技術的實時監(jiān)測系統(tǒng),我們可以有效識別石油能源從生產到產出然后到運輸?shù)母鱾€流程環(huán)節(jié)中的實時動態(tài),且監(jiān)測的同時把資產運行流程的各個數(shù)據(jù)都在系統(tǒng)里記錄下來,數(shù)據(jù)被整合到一個單元中,實現(xiàn)數(shù)字化運營,這樣物聯(lián)網技術在資產跟蹤的應用中呈現(xiàn)了極大的效果。

2.4融入了電子提單的應用

目前,我國物聯(lián)網技術在石油行業(yè)物流中的應用已經有了明顯的成效,經濟效率有了顯著的提高。其實,我們國家部分石油公司最早在2003年的時候已經開始使用物聯(lián)網技術,開啟了自動付油和電子提單這片新天地,讓石油企業(yè)往方便便捷的發(fā)展更進一步。并且,把電子提單和智能系統(tǒng)結合在一起,不僅可以把石油企業(yè)的物流管理、資金管理和信息管理實現(xiàn)捆綁管理,還能夠利用物聯(lián)網技術的拓展延伸功能來優(yōu)化整合現(xiàn)有的石油資源,更深層次的去分析和研究這個系統(tǒng)的應用發(fā)展,把這個系統(tǒng)的優(yōu)勢發(fā)展到最大化。與此同時,電子提單的應用,能夠大大降低石油企業(yè)在物流管理中的成本和投入,因為它在功能上有著操作簡單容易且安全方便的優(yōu)勢,同時它的使用范圍也很廣泛。

3物聯(lián)網技術在石油行業(yè)中的未來發(fā)展藍圖

受全球經濟形勢影響,近年來石油產業(yè)格局發(fā)生了顯著變化,能源趨向多元化和低碳化,信息技術的快速發(fā)展及推廣應用,給石油行業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇,油氣市場的全球物聯(lián)網正在逐年增長,2019年起每年的復合年增長率為21.86%,物聯(lián)網的部署已經改變了傳統(tǒng)的經營方式,因為它具有跨遠程位置提供實時信息的優(yōu)勢,使運營對員工來說既高效又安全。物聯(lián)網在石油行業(yè)中的快速滲透,最大限度的減少了勞動力,提高了運營生產力。

3.1系統(tǒng)層面

當今時代,物聯(lián)網技術的應用發(fā)展在石油領域中發(fā)揮著重大的作用,物聯(lián)網技術的應用給予了積極構建相對應的技術網絡平臺的新思路,這個信息平臺,囊括了石油能源從零到一的整個流程,從開始生產到生產出來再到運輸,這些流程的每個細節(jié)都體現(xiàn)在信息平臺中。由此可見,這項應用不僅最大化發(fā)揮出了網絡技術平臺的功能特點,還能夠讓相關的生產廠家和科研機構的聯(lián)系拓展到系統(tǒng)上,從而實現(xiàn)系統(tǒng)功能的延伸,讓石油行業(yè)這個傳統(tǒng)行業(yè)得以實現(xiàn)升級和轉型。物聯(lián)網技術最大程度的把石油領域和電子信息領域以及物流領域甚至更多的領域緊密的關聯(lián)了起來,利用電子信息技術將石油行業(yè)的利用價值和利用效果發(fā)揮到最大上限,給我國的社會收益和經濟收益帶來了最大化的保障。

3.2技術層面

(1)設備預測性維護。大多數(shù)設備運行過程中會出現(xiàn)老化或各種故障,需要定期進行維護,預測性維護是根據(jù)設備當前狀態(tài)進行的,利用傳感器技術對設備進行遠程監(jiān)控,技術人員根據(jù)監(jiān)測情況及時對是否需要關閉、修復或更換設備做出決定。利用物聯(lián)網技術能夠跟蹤零件和設備的劣化,評估設備磨損情況,制定維護方案。傳感器將收集到的數(shù)據(jù)信息反饋到云平臺,為技術人員提供實時數(shù)據(jù),建立預測模型,在設備需要維護時發(fā)出警報信息,大大減少了計劃外停機的需要,同時降低了運營和維護成本。同時通過數(shù)據(jù)分析,對昂貴的設備進行預測性維護,可避免設備故障導致的巨大經濟損失。

(2)石油運輸及管道監(jiān)測。原油開采后運輸?shù)綗捰蛷S,再到加油站,整個傳輸流程特別龐大復雜,包括管道、火車、卡車等。在石油行業(yè)的未來發(fā)展藍圖中,我們需要更加重視并且實現(xiàn)數(shù)字化物流,將它列為重要的技術目標,并且著重分析和研究現(xiàn)代先進的物流管理技術,以便給石油行業(yè)以及相關周邊物流廠家提供更多的便利,讓他們的運轉更加方便快捷。石油管道具有種類多、管道長的特點,管道分布縱橫交錯,尤其是地下管道,管理維護非常復雜。管道泄漏的主要原因是管道老化及腐蝕,管道泄漏不但會造成巨大經濟損失,還會對環(huán)境造成污染,因此管道監(jiān)測極為重要?,F(xiàn)階段對石油管道泄漏的檢驗停留在人工開車巡邏的層面,不但巡檢時間長,且對于部分存在隱患的管道不能進行及時檢查。物聯(lián)網利用傳感器技術監(jiān)測壓力、氣體流量、壓縮機環(huán)境、濃度、溫度和其他變量來預測泄漏。通過建立實時監(jiān)控網絡,對管道進行長時間、高頻率的檢測,檢測結果通過前端檢測裝置傳輸?shù)娇倲?shù)據(jù)庫,并將多個采集節(jié)點進行數(shù)據(jù)整合,實現(xiàn)管道檢測效率的大幅提升。

(3)工業(yè)安全生產管理。石油行業(yè)是資產密集型行業(yè),具有設備價值高、工藝復雜、產業(yè)鏈長、危險性高的行業(yè)特征,一些站點通常位于危險和偏遠山區(qū),應用物聯(lián)網技術,把傳感器嵌入和裝配到設備、油氣管道中,或者作為智能穿戴設備集成到工作服中,可以實時感知人員和設備機器的安全狀態(tài)信息,員工無需在危險環(huán)境下工作,通過遠程監(jiān)控實現(xiàn)準確識別和快速響應,有效縮短控制時間。

(4)環(huán)保檢測與能源管理。石油行業(yè)在生產過程和運行中都存在著很高的污染系數(shù),物聯(lián)網與環(huán)保設備的融合,實現(xiàn)了對工業(yè)生產過程中產生的各種污染源及污染治理各個環(huán)節(jié)關鍵指標的實時監(jiān)控,無需任何現(xiàn)場人員,根據(jù)數(shù)據(jù)去調整完善優(yōu)化排污系統(tǒng),提高應用監(jiān)控設備和水質監(jiān)控設備的利用率,讓它們?yōu)槲锫?lián)網技術在石油行業(yè)中的應用提供更多的發(fā)展空間。

(5)庫存管理。通過物聯(lián)網傳感器收集的信息,煉油廠可以得到已交付石油類型的通知,并根據(jù)這些信息做出制造、庫存和運營決策,提供實時庫存管理。除了射頻ID芯片、全球定位系統(tǒng)和智能設備等其他設備外,物聯(lián)網設備還可以通過精確的位置監(jiān)控和更高效的存儲和分發(fā)來促進庫存跟蹤。通過傳感器可以采集每個加油站燃料泵上的消費數(shù)據(jù),通過網絡發(fā)送到云平臺,石油公司基于這些數(shù)據(jù)對燃料的使用效率、庫存量進行分析,以此選擇加油站的地點設置、確定庫存量及其他設備的配置等,達到更為高效合理的分配資源的目的。(6)數(shù)據(jù)整合與智能分析。石油行業(yè)的利潤取決于及時準確的生產數(shù)據(jù)。由于物聯(lián)網由數(shù)以萬計的采集設備組成,每天會收集大量的數(shù)據(jù),如何對這些數(shù)據(jù)進行整合,并分析出其中的關鍵數(shù)據(jù)至關重要。通過對復雜數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一標準化的分類及數(shù)據(jù)挖掘,可以提高生產決策的科學性和準確性。例如,石油企業(yè)可以通過將實時井下鉆井數(shù)據(jù)與附近井的生產數(shù)據(jù)進行比較,來調整他們的鉆井策略。在油田工業(yè)大數(shù)據(jù)智能化方面,我國統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享應用標準尚未形成,優(yōu)化決策的大數(shù)據(jù)系列模型也未完整搭建,這些都是促進石油行業(yè)數(shù)字化發(fā)展的決定因素。

4結語

綜上所述,石油資源作為我們國家發(fā)展建設中重要的戰(zhàn)略能源,它的發(fā)展對我們國家的整體發(fā)展至關重要,對我國的企業(yè)經濟效益和社會建設效益有著重要的意義。物聯(lián)網已經給石油行業(yè)帶來了經證實的好處,如對生產流程的控制、高水平的安全性、基于大數(shù)據(jù)的業(yè)務優(yōu)化等。石油行業(yè)具有地域跨度廣、協(xié)調難度大的特點,因此對物聯(lián)網系統(tǒng)的互用性與安全性提出了更高的要求,我們要更加完善和優(yōu)化物聯(lián)網技術在石油行業(yè)中的應用,提高傳感技術和通信技術以及物流管理技術的整體水平,給石油行業(yè)的建設發(fā)展開拓出更大的空間,為我國石油行業(yè)的發(fā)展做出貢獻。

參考文獻:

[1]武佳賀,周浩,宮俊峰,等.物聯(lián)網在石油行業(yè)中的應用及展望.[J]中國信息界,2011(07):16-18.

[2]喬彥友,李廣文,常原飛,等.基于GIS和物聯(lián)網技術的基礎設施管理信息系統(tǒng).[J]地理信息世界,2010,8(05):17-21.

[3]李維校.物聯(lián)網技術在石油鉆井中的應用研究[J].信息記錄材料,2018,19(05):45-46.

作者:李梅英 陳士金 李瑋燕 單位:航天科工慣性技術有限公司