廣袤的準噶爾盆地，古爾班通古特戈壁荒漠，新疆油田借助油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術，將兩萬多口油氣水井的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)和控制指令匯集到生產(chǎn)指揮中心，實現(xiàn)生產(chǎn)狀態(tài)實時掌握，生產(chǎn)設備集中操控，初步勾勒了未來的油氣生產(chǎn)全新圖景。
近年來，中國石油為了推進工業(yè)化和信息化深度融合，充分結合勘探開發(fā)、生產(chǎn)科研和經(jīng)營管理的實際需求，積極通過信息化建設促進油田業(yè)務轉型升級。
目前，以物聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術已成為促進油氣生產(chǎn)業(yè)務轉型升級和推動油氣生產(chǎn)經(jīng)營高質量發(fā)展的重要支撐。隨著油田信息化建設加快向數(shù)字化、智能化轉型升級，在油氣生產(chǎn)各個領域，物聯(lián)網(wǎng)應用賦能已隨處可見，“萬井物聯(lián)”應用場景也越發(fā)清晰。
發(fā)展總覽
蹚出物聯(lián)網(wǎng)新路
在勘探開發(fā)與管理的領域中，油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是一個極其重要的信息系統(tǒng)建設項目。所謂物聯(lián)網(wǎng)，就是通過信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與網(wǎng)絡連接起來，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。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上延伸和擴展的網(wǎng)絡。利用油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)，不僅可以對生產(chǎn)過程進行可視化監(jiān)控，還可以實現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸和發(fā)布，為數(shù)智油田提供保障，確保油田生產(chǎn)持續(xù)、管理穩(wěn)定、高效運行。
按照集團公司數(shù)字化轉型智能化發(fā)展要求，近年來，新疆油田以數(shù)智油田為目標，深入開展準噶爾盆地油氣田油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術體系研究和現(xiàn)場應用建設，取得了顯著成效。
回首過去，新疆油田的油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設之路并不平坦。
20世紀90年代開始，新疆油田率先啟動了油田數(shù)字化建設，先后實現(xiàn)了彩南、石西、陸梁3家沙漠整裝油田的井站自動化，由此啟動了新疆油田油氣生產(chǎn)自動化的建設進程，成為石油系統(tǒng)的先行者、油氣生產(chǎn)建設的榜樣、落實工業(yè)化和信息化的深度融合的典范。
2013年，集團公司開始實施油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設項目，進一步推動各油氣田物聯(lián)網(wǎng)研究與應用。新疆油田作為集團公司物聯(lián)網(wǎng)項目方案的主要編制單位之一，在風城油田作業(yè)區(qū)1號稠油處理站和采油二廠積極開展項目建設，邊研究邊總結，取得了較好的建設效果和經(jīng)濟效益。
2017年，新疆油田應用全新的技術成果開展紅山油田的油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設，2018年持續(xù)建設、驗證、完善、提升了新疆油田新一代油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術體系。2019年，新疆油田第一個物聯(lián)網(wǎng)推廣項目——百口泉采油廠、陸梁油田作業(yè)區(qū)、風城油田作業(yè)區(qū)開工建設，拉開了新疆油田大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)建設的序幕。
到2024年末，新疆油田將基本實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全覆蓋，達到“全面感知、自動操控”的目標，為新型油田管理區(qū)建設提供基礎支撐。
新疆油田在開展物聯(lián)網(wǎng)示范工程建設過程中面臨著建設成本高、維護難度大等問題。如何克服這些難題，能否建立低成本物聯(lián)網(wǎng)工程？對此，新疆油田積極探索，開展科技攻關及適應性研究，最終蹚出了一條低成本物聯(lián)網(wǎng)建設和應用的新路子。
2018年，新疆油田以設立物聯(lián)網(wǎng)技術應用實驗室為契機，著手開展新型無源無線傳感技術、低功耗油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術及自主控制技術研究，充分發(fā)揮實驗室的作用，對高低溫、沙塵等惡劣環(huán)境下的儀表設備檢定等進行適應性測試，對物聯(lián)網(wǎng)建設所涉及的設備及其廠商進行統(tǒng)一規(guī)范性評估和管理，驗證進場設備性能、規(guī)格、通信等各項指標是否滿足物聯(lián)網(wǎng)建設需求，確保入場設備的合規(guī)性與可靠性，保障物聯(lián)網(wǎng)建設質量和標準化。
新疆油田油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)從設計、試點到投運，都圍繞“兩低四新”（低成本、低功耗；新架構、新技術、新產(chǎn)品、新平臺）開展技術創(chuàng)新。
新疆油田油井區(qū)域覆蓋范圍廣，傳統(tǒng)無線傳輸方式開展物聯(lián)網(wǎng)建設成本與設備采購成本較高，這是制約新疆油田物聯(lián)網(wǎng)全面覆蓋的重要原因。新疆油田在網(wǎng)絡接入方式上統(tǒng)籌考慮本地地形地貌、天氣環(huán)境、帶寬需求、投入成本、供配電等因素，研究低功耗網(wǎng)絡傳輸技術，低功耗新型數(shù)據(jù)傳輸技術架構，采用星型組網(wǎng)結構，減少改變中間部分鏈路，大大降低前期工作量和后期維護成本。其中單井儀表及施工造價從過去的2.5萬元降低到 1萬元左右，降幅達60%，后期運維成本和難度同步降低；結合太陽能技術，現(xiàn)場無線儀表電池壽命從原來的1-2年延長到3-5年。
為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的自動化和準確性，新疆油田持續(xù)進行技術創(chuàng)新，形成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設可推廣的五個關鍵成果，“一體化數(shù)字電控箱”、非侵入管夾式一體化溫度變送器、邊緣計算、低沖次位移采集示功儀、聲表面波傳感技術的應用，并申請新疆油田所屬新型儀表專利7項，成果成功運用于物聯(lián)網(wǎng)建設中，降低了物資采購費用和后期維護資金，確保了低成本物聯(lián)網(wǎng)建設架構在新疆油田的有效應用。
“兩低四新”新型物聯(lián)網(wǎng)技術較傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相比，建設成本降低40%-60%，縮短建設周期，降低后期運維難度，形成油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設低成本、廣覆蓋的新模式。
低成本物聯(lián)網(wǎng)建設充分激發(fā)了科研人員的潛力，科研人員通過研制出適合新疆油田發(fā)展的新產(chǎn)品，走出了一條適合新疆油田的低功耗、低成本物聯(lián)網(wǎng)建設新路子，為今后物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模推廣打下了堅實基礎，拓寬了思路。
幾年來，新疆油田通過大規(guī)模油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設與應用管理，建成了覆蓋油氣生產(chǎn)全鏈條的物聯(lián)網(wǎng)，取得組織扁平化、人員精簡化、生產(chǎn)智能化、安全可視化、節(jié)能低碳化的效果，形成了新型油田生產(chǎn)管理模式，構建起“監(jiān)控中心-現(xiàn)場班組”的兩級扁平化架構，生產(chǎn)運行轉變?yōu)椤盁o人值守、遠程監(jiān)控、按需巡檢”，逐步凸顯“一少、一專、兩集中”（現(xiàn)場值守崗位少，專業(yè)化運維管理，監(jiān)控工作集中、運維工作集中）的新型管理特點。生產(chǎn)向智能化、可視化轉變，數(shù)字化、智能化建設與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)深度融合，業(yè)務工作實現(xiàn)“筆尖”到“指尖”的數(shù)字化管理模式轉型，管理方式也由“人工判斷+經(jīng)驗分析”向“自動預警+智能分析”轉變，生產(chǎn)指揮效率提高35%；異常處理由“事后處置”向“事前預防、事中控制”轉變，連續(xù)多年實現(xiàn)綠色清潔生產(chǎn)，無重大污染事故。
隨著邊緣計算等新技術的成熟和日益普及，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用越來越廣泛。目前，新疆油田數(shù)智技術公司物聯(lián)網(wǎng)技術團隊已全身心投入到新技術運維仿真實驗室的研究與建設中，為進一步夯實物聯(lián)網(wǎng)建設與深化應用、實現(xiàn)降本增效、助力新疆油田全面建設5000萬噸現(xiàn)代化綜合性能源公司奮斗目標的早日實現(xiàn)。
方案編制
筑牢智能化基石
通過智能化手段，物聯(lián)網(wǎng)建設為新疆油田管理插上了科技的翅膀。它像一張看不見的網(wǎng)，控制著油田生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)，在油井監(jiān)控、設備管理、安全生產(chǎn)、數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化等領域展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。
而這張“網(wǎng)”成功實施的核心，正是新疆油田物聯(lián)網(wǎng)實施工程方案。物聯(lián)網(wǎng)方案的編制不僅開啟了新疆油田大規(guī)模、全范圍物聯(lián)網(wǎng)建設的璀璨篇章，更為新疆油田數(shù)智變革和發(fā)展提供了堅實的支持。
新疆油田在油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設要追溯到20世紀90年代。
但隨著數(shù)字化技術的發(fā)展，油田生產(chǎn)也面臨著向智能化邁進的需求和挑戰(zhàn)。如何利用數(shù)字化技術提升油田生產(chǎn)效率、降低成本、保障安全、優(yōu)化資源配置，是擺在新疆石油人眼前的現(xiàn)實問題。在隨后的幾年間，新疆油田持續(xù)探索，加速物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設。
2018年，按照新疆油田信息化頂層設計，“十四五”末實現(xiàn)油氣田物聯(lián)網(wǎng)全覆蓋的目標，新疆油田以百口泉、陸梁、風城油田為基礎啟動了方案編制工作，形成了以數(shù)智技術公司和各生產(chǎn)單位組成的聯(lián)合專班，專班成員下沉各生產(chǎn)單位，采集數(shù)據(jù)，征集意見建議，結合高標準要求開始了實施方案的編制工作。
只有明確了方向，才能確保方案編制的每一步都緊扣主題，不偏離軌道。方案編制之初，專班成員對三個油田的現(xiàn)狀進行了深入的調研和溝通，并制定了一系列的方案解決策略。
終于，2019年底，集合了全體數(shù)據(jù)公司以及專班成員智慧和汗水的《2019年物聯(lián)網(wǎng)實施工程》方案正式編制完成，為隨后相繼出臺的物聯(lián)網(wǎng)方案等打下了堅實的基礎。
在緊接著的2020年至2024年，新疆油田馬不停蹄相繼開展了準東、采氣一廠等7家單位的物聯(lián)網(wǎng)建設推進工作，實施井數(shù)1.7萬余口，站數(shù)兩千余座，為新疆油田最終實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全覆蓋夯實了基礎。同時，在物聯(lián)網(wǎng)方案編制和實施過程中，新疆油田在生產(chǎn)運行、運維管理、技術研究等方面也取得了卓越的建設成果——
在生產(chǎn)運行方面，新疆油田建立了一個時序數(shù)據(jù)庫、一個數(shù)據(jù)中臺、一套數(shù)據(jù)規(guī)范，實現(xiàn)不同系統(tǒng)多源數(shù)據(jù)的整合與一體化應用。目前已匯聚兩萬余口井、兩千余個站庫、60余萬個數(shù)據(jù)采集點的實時數(shù)據(jù)，支撐30余套系統(tǒng)運行，加快數(shù)據(jù)價值的釋放過程，實現(xiàn)油田數(shù)據(jù)的高效共享。
在運維管理方面，新疆油田建立了油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)工控系統(tǒng)OTS仿真實驗室（自主化運維聯(lián)合實訓基地），具備開展油氣集輸工藝流程操作/控制系統(tǒng)操作培訓能力，提升了工控系統(tǒng)自主運維水平；創(chuàng)建兩級培訓模式，公司級負責理論與技能培訓，廠級實驗室負責實操培訓，并搭建廠級儀修培訓基地、維修操作間，提高運維人員理論水平和現(xiàn)場操作技能，打造一批“一崗多能，人盡其用”“懂原理、懂構造、懂用途、懂性能，會操作、會維護、會排除故障”的高質量基層儀修隊伍。在中國石油近兩屆技術技能大賽（數(shù)字化運維）職業(yè)技能競賽中，新疆油田共獲得兩金1銀6銅、團體二等獎的優(yōu)異成績。
在技術研究方面，新疆油田開展了工業(yè)監(jiān)控云平臺的研發(fā)與應用，具備生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)自動采集、生產(chǎn)過程實時控制、生產(chǎn)設備狀態(tài)監(jiān)控以及生產(chǎn)預警分析等功能，實現(xiàn)了生產(chǎn)業(yè)務全流程覆蓋和分析應用。目前該平臺已在準東采油廠、百口泉采油廠、采氣一廠等8家單位應用，實現(xiàn)了油氣生產(chǎn)的集中管控。同時，開展生產(chǎn)預警預測智能化模塊建設，形成了井、間、站、公共設備4類單元百余個預報警模型，在采油一廠、百口泉采油廠、石西油田作業(yè)區(qū)3家單位部署應用，模型預報警準確率由62%提升至85%。
此外，新疆油田在油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方案編制到建設實施各階段均高度重視標準化工作。圍繞物聯(lián)網(wǎng)設計、實施、應用、運維4方面，主編或參編5項標準，其中國家標準1項、行業(yè)標準1項、企業(yè)標準3項，有效指導了標準化設計、規(guī)范化實施、低成本建設、簡易化運維。
“未來，新疆油田將加快物聯(lián)網(wǎng)建設步伐，推進油氣生產(chǎn)向智能化轉型，為油田提質增效和高質量發(fā)展注入新動能。”數(shù)智技術公司副經(jīng)理張亞順說。
標準制定
助力數(shù)字化轉型
在信息化時代的浪潮中，數(shù)字化轉型已成為各行各業(yè)轉型升級的必由之路。作為國民經(jīng)濟的重要支柱，油氣行業(yè)也緊跟時代步伐，加快推進物聯(lián)網(wǎng)技術在油氣生產(chǎn)中的深度應用。新疆油田通過構建和完善物聯(lián)網(wǎng)標準體系，為新疆油田的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設提供了重要的技術支撐和規(guī)范化指導，也讓新疆油田在數(shù)字化轉型道路上邁出更堅實的一步。
利用新一代信息和智能化技術，關注物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算和數(shù)據(jù)技術等熱點，不斷完善油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術標準體系建設，是推進新疆油田數(shù)字化轉型的需要，更是鑄牢油田降本增效、自主可控可持續(xù)發(fā)展基石的需要。
油氣物聯(lián)網(wǎng)技術對油氣生產(chǎn)數(shù)字化轉型、生產(chǎn)方式優(yōu)化、生產(chǎn)成本降低具有重要的推動作用。而相關標準的制定與實施，則是指導油氣田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設、促進油氣生產(chǎn)信息系統(tǒng)應用的關鍵支撐。因此，新疆油田高度重視標準建設，以適應新疆油田技術和生產(chǎn)發(fā)展需要為目標，持續(xù)完善完油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)標準體系。
近年來，新疆油田兼顧油氣物聯(lián)網(wǎng)建設頂層設計和基層架構，持續(xù)強化物聯(lián)網(wǎng)標準的制定、實施，先后參與制定了一系列相關標準和規(guī)范，逐漸形成了一個“企標指導落地應用、行標領銜行業(yè)發(fā)展、國標強化基礎支撐”完整高效的標準體系，實現(xiàn)標準與油氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展結合、行業(yè)標準與國家標準結合、國內標準與國際標準結合，為推動油田數(shù)字化轉型智能化發(fā)展提供了有力支撐。
新疆油田結合油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設所涉及的要素、活動等內容，逐步完善了油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設標準體系，涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)基礎、技術、建設運維和應用等四大部分，貫穿了物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃設計、建設實施、運行應用全生命周期，促進油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)在整個能源行業(yè)的標準化應用與健康發(fā)展，有效指導了油氣田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設，滿足了油氣田生產(chǎn)精細化管理需要。
新疆油田物聯(lián)網(wǎng)標準的制定和實施，為數(shù)字化轉型提供了有力支撐。其中的《油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設規(guī)范 低功率窄帶》這一標準，作為國內首個油氣田低功耗窄帶通信技術應用標準，提供了基于低功率窄帶LoRa（遠距離無線電）+技術的油氣田低成本物聯(lián)網(wǎng)建設模式的技術要求、指標約束，為構建新疆油田“兩低四新”低成本物聯(lián)網(wǎng)建設模式奠定了基礎。
目前，這一技術標準已在新疆油田乃至中石油實施應用在上萬口油水井，實現(xiàn)了井場數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸和監(jiān)控，單井物聯(lián)網(wǎng)建設成本降低了60%，有力地促進了新疆油田物聯(lián)網(wǎng)建設的規(guī)?；瘜嵤┖拖到y(tǒng)化應用，為油田的提質增效和高質量發(fā)展提供了有力保障。
新疆油田井、站物聯(lián)網(wǎng)基本實現(xiàn)了全覆蓋，構建了“無人值守、監(jiān)控指揮、按需巡檢”的油氣生產(chǎn)管理新模式，管理方式由“人工判斷+經(jīng)驗分析”向“自動預警+智能分析”轉變，替代生產(chǎn)一線54%的勞動量，生產(chǎn)指揮效率提高35%，進一步提高了生產(chǎn)效率、提升了管理水平、優(yōu)化了一線用工、降低了生產(chǎn)成本和安全風險，實現(xiàn)提質增效高質量發(fā)展。同時，助推了新疆油田物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的高質量發(fā)展。
“新疆油田物聯(lián)網(wǎng)標準體系的構建和數(shù)字化轉型是一個持續(xù)創(chuàng)新和不斷完善的過程。通過構建科學的技術標準體系，加強技術創(chuàng)新和持續(xù)改進，新疆油田將推動油氣行業(yè)向更加自動化、智能化、高效化的方向發(fā)展，為國家的能源安全和經(jīng)濟發(fā)展作出更大的貢獻?！毙陆吞锕鞠嚓P負責人說。