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数字化油田建设中通信技术的应用分析方俊

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：方俊贾鸿皓

[导读] 摘要：数字化油田技术中的通信技术逐渐发展，通信技术主要应用于石油的传递与运输过程中，通过通信技术的使用使得数字化油田传输效率得以提升，增强石油化工中的工作效率，加快工作完成的速度，数字化油田中的通信技术使得在数字化油田产业中工作的安全性能得以提升，本文将详细论述数字化油田中的通信技术的主要应用及就如何提升该应用作出论述。

        西安长庆科技工程有限责任公司陕西西安 710018
        摘要：数字化油田技术中的通信技术逐渐发展，通信技术主要应用于石油的传递与运输过程中，通过通信技术的使用使得数字化油田传输效率得以提升，增强石油化工中的工作效率，加快工作完成的速度，数字化油田中的通信技术使得在数字化油田产业中工作的安全性能得以提升，本文将详细论述数字化油田中的通信技术的主要应用及就如何提升该应用作出论述。
        关键词：数字化；油田建设；通信技术；应用
        1 油田通信技术概述
        油田生产中的通信技术的应用，解决油田生产数据传输的技术难点问题。将高新的网络技术应用于油田生产的实践中，众多网络运营商的竞争，为油田通信网络的应用提供最佳的服务。
        油田通信工程的建设，必须满足大量数据的采集和处理的需要。具有油田生产数据的共享功能，促使油田通信技术达标，才能更好地为数字化油田生产提供保障措施。将无线通信技术与广域网结合起来，通过油田内部网络系统的应用，对油田生产数据实施科学化的管理，保证油田生产数据的采集和处理，达到最佳的状态，提高油田通信技术的应用效果，满足数字化油田生产的需求。
        油田通信网络需要实时的维护管理，保证网络的畅通，避免给油田生产带来不利的影响。油田通信技术措施是利用通信网络系统，实施传输油田生产数据。优选最佳的油田通信设备，避免设备发生故障，而影响到数据传输的有效性。
        作为油田的通信网络系统必须具有足够的可靠性，设计最优化的油田网络的结构，选用先进的网络传输设备。保证油田数据的保密性，对网络系统进行安全维护，设置数据安全的防火墙，避免黑客等的入侵，保证油田数据管理的安全，促使油田生产数据的管理更好的为油田生产提供帮助。
        加强对油田通信工程建设施工质量的监督，建立完善的施工质量监管制度，对不符合标准的网络设备及设施进行改造，为后续的数据传输提供最有效的条件。加强对通信网络建设施工全过程的监督和管理，落实质量标准，优化施工质量的验收措施，保证施工的质量达标。
        采用先进的技术措施，保证油田通信网络系统高效运行。油田网络的整体构思先进，应用先进的虚拟技术措施，通过云计算等功能，将油田数据管理纳入到现代化油田通信技术的开发中，促使油田通信技术的进步。使虚拟技术与现实技术融合在一起，保证数据传输的速度，达到油田生产管理的技术要求。
        基于油田生产的特殊性，对油田通信技术实施标准化管理措施，保证油田通讯系统的高效运行。合理解决油田通信系统存在的漏洞和问题，通过不断优化油田通信技术的措施，提高油田通信技术的应用价值，保证数字化油田生产的顺利进行。
        2数字化油田建设中的通信技术应用
        2.1油区核心网
        长期以来，油区通信多以网络交换机和光电转换器进行组网。核心侧多使用三层路由网络交换机，接入侧采用普通二层小型网络交换机或光电转换器进行传输。由于使用效果不够理想。近年来，油区通信网络中的核心侧开始采用电信级的PTN（主流）、IPRAN或OTN技术，使用PTN、IPRAN或OTN组建油区核心网，组网比较灵活，可以形成环型结构，网络具有延迟低、安全性高、可靠性好、日常维护难度低等特点。
        2.2油区接入网
        在油水气井自动化建设前期，数据采集使用无线ZigBee、WIFI和无线网桥等方式，但由于信道干扰、带宽、天气与地理环境等因素的影响，井场数据传输的可靠性和稳定性相对较差。

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近几年，油区陆续引入运营商3G、企业私有TD-LTE4G和PON，综合利用无线和有线通信技术解决井场数据传输问题。ZigBee功耗小，传输距离和带宽不高，仅可支持工控数据传输；WIFI和无线网桥通信稳定性相对较差，容易受到气候和地势的影响，只适合小范围边缘网络部署；运营商3G网络，单个基站的上下行带宽偏低，在密集井场区域不适用，容易引起通信拥塞。企业私有TD-LTE4G网络基本满足油区当前需求，可少量承载井场视频监控，但不适合未来大范围井场视频监控的应用；网络交换机适合小型或中小型组网，对于上百口井的油区来说，利用交换机组网存在设备数量多，成本高，网络可靠性差，管理维护压力大，故障难于定位等问题。
        2.3应用效果
        经过多年实际应用，油区通信组网最理想的方式是以有线通信传输为主，利用电信级传输设备（PTN或OTN）组成油区骨干环网，采用PON设备进行接入层汇聚，少量边缘支路可使用无线接入。PON技术应用于油区通信组网的接入侧，其最大的特点是分光器的应用，可支持1：32或1：64分光，辐射到各井场或视频监控点，减少了局端设备数量，降低了区域组网成本，是当前较为理想的末端接入方式，有效地解决了油区网络最后一公里井场数据传输问题。PON技术可以实现多业务的综合接入，包括语音、数据、IPTV，CATV等业务。对油区而言，PON网络可以承载油区的生产物联网、小区网或其他IP业务，能够满足未来油区大范围视频监控及图像识别技术的应用部署。PON的应用解决了传统组网模式中汇聚节点产生的网络瓶颈和减小光缆建设成本之间的矛盾，使得星型和树型两种组网方式的优点完全展现出来，非常适合于密集油井区域的部署。PON采用的无源光网络技术，在物理结构上网络是就近汇聚的树形结构，但在逻辑结构上却是星型结构。物理组网上的树形结构，节约了光缆建设成本，逻辑组网上的星型结构，打破了网络瓶颈。由于应用PON系统后，不存在网络汇聚问题，所以网络当中任何一台设备出现故障，不会对其他节点造成影响，满足了油区组网的安全性和可靠性要求。
        3数字化油田建设中通信技术有待解决的问题
        随着数字通信技术持续发展，无线通信领域取得极大成就，大带宽无线技术在油田地势平坦的区域得到了应用，但当前的大带宽无线技术仅能实现无遮挡传输，绕射能力较差，在山区或丘陵地势的油气区应用效果欠佳，有线传输仍是主流方式，但有线传输的高成本是一个限制瓶颈。考虑到井场综合效益与成本，如何以最具性价比方式解决复杂地势的油区通信问题，是今后数字化油田通信建设的研究热点之一。
        利用油田企业通信的优势，搭建油田信息管理平台，采取先进的管理模式，保证数字化油田生产的顺利进行。实施三网合一的发展理念，将油田企业的生产和生活联系起来，发挥通信技术的优越性，促使油田网络技术的应用达到最佳的状态。不断引进新工艺、新设备和新技术，对油田通信技术的发展态势进行预测，结合油田生产的实际，对油田通信设施进行升级改造，使其适应时代发展的需要。改进企业管理的规章制度，提高通信技术应用的效率，建立安全的数据管理体系，保障油田生产的数据安全，逐步建立健全的油田生产数据数字化档案库，为油田可持续发展奠定基础。
        4结束语
        数字化油田产业中的通信技术需要进一步的完善，油田建设始终是国家的重点建设项目，通信技术同样可以用于石油产业以外的产业，这两种产业都需要进行进一步完善与发展，不断进行提升与改革，促进油田建设的数字化与自动化，提高通信技术的效率。
        参考文献：
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        [2]雷鸣.数字化油田建设中先进通信技术的应用分析[J].中国新通信，2018，20（07）：116.
        [3]高秋华.探究数字化油田建设的有效应用[J].化工管理，2016（13）：110.
        [4]江柏毅.油田通信信息网络系统在数字化油田中的应用[J].科技创新与应用，2015（34）：106.