經(jīng)過50多年的勘探和和開采,勝利油田逐步走上了建設數(shù)字油田、智能油田的道路,希望運用信息化提高企業(yè)核心業(yè)務能力、經(jīng)營管理能力,提升企業(yè)效率和效益。2015年,銳捷網(wǎng)絡以第一名成績中標(70%份額)中石化油田生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)橋項目,服務于勝利油田四化建設。兩年來銳捷工程師深入油田生產(chǎn)現(xiàn)場,與客戶密切配合,定制優(yōu)化,2000多臺套無線網(wǎng)橋設備完成規(guī)模部署,歷經(jīng)兩年嚴酷野外惡劣環(huán)境的考驗穩(wěn)定運行,為勝利油田成功搭建起高速、安全、穩(wěn)定的無線生產(chǎn)網(wǎng),有效破解了生產(chǎn)信息化“最后一公里”的難題。
邁向“四化” 人工“巡井”弊端凸顯
50多年來,勝利油田累計探明石油地質(zhì)儲量53.87億噸,探明天然氣地質(zhì)儲量2676.1億立方米,生產(chǎn)原油10.87億噸,為推動我國經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻。然而老油田包袱重,生產(chǎn)效率和人均產(chǎn)出不高,經(jīng)營抗風險能力弱,勝利油田未雨綢繆,從2012年6月開始,勝利油田作為中石化油田板塊試點單位全面啟動了以“標準化設計、模塊化建設、標準化采購、信息化提升”為主要內(nèi)容的“四化”建設工作,打造智慧油田,逐步形成了生產(chǎn)管理的新模式。
作為信息化提升的重要環(huán)節(jié),勝利油田迫切需要通信網(wǎng)絡高速路早日“通車”,其中非常重要的一個原因就是“巡井”——這是采油生產(chǎn)中最重要、最繁重的環(huán)節(jié)之一。無論是白天黑夜,還是刮風下雨,油田相關人員都得帶上測溫儀、電流表、管鉗等諸多設備,一天至少巡查7次。由于基礎生產(chǎn)數(shù)據(jù)需要依靠人工現(xiàn)場抄錄離線錄入,問題和隱患靠人工巡檢發(fā)現(xiàn)等,導致油田勞動生產(chǎn)率低下,安全環(huán)保風險性大等問題日益突出。另外,勝利油田因地理位置分布較廣,偷盜原油、破壞開采、傳輸設施等種種不法行為在各油田時有發(fā)生,嚴重影響油田的安全生產(chǎn)。
如何利用信息化手段改善以上老油田的生產(chǎn)運行問題呢?規(guī)劃、設計和部署油區(qū)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的自動采集回傳,保障生產(chǎn)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控圖像、生產(chǎn)控制指令等穩(wěn)定性和實時性至關重要。
在油田生產(chǎn)現(xiàn)場架設專門有線線路,受到地理環(huán)境復雜,與地方政府乃至農(nóng)戶協(xié)調(diào)難、施工周期長、成本高等因素影響,幾乎是不可完成的任務。另外,流量成本高和公網(wǎng)安全問題也不能大規(guī)模用4G技術,而建私網(wǎng)LTE帶寬又是掣肘,不能承載高清視頻監(jiān)控。最終,經(jīng)過試驗論證,無線網(wǎng)橋成為視頻監(jiān)控和生產(chǎn)數(shù)據(jù)回傳的首選方案。
量身定制 為油田場景研發(fā)“高速無線網(wǎng)橋”
然而,在傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控業(yè)務中,通常采用是是速率較低的802.11n技術,單基站只能提供幾十兆的遠距離傳輸性能;考慮到多終端的競爭損耗,分配到十幾個遠端設備,每臺帶寬僅有三四兆,不能滿足實施高清視頻監(jiān)控的帶寬要求。基于上述原因,高速無線網(wǎng)橋成為勝利油田生產(chǎn)網(wǎng)建設需要率先突破的目標。針對油田數(shù)據(jù)回傳、監(jiān)控場景的地理位置偏遠、環(huán)境惡劣、高帶寬和安全要求等因素,銳捷網(wǎng)絡為其量身定制了解決方案,研發(fā)人員、售后服務人員等與集成商一起,無懼野外嚴苛環(huán)境,細致入微地做實施指導和網(wǎng)絡優(yōu)化,為勝利油田生產(chǎn)網(wǎng)搭建起高品質(zhì)無線網(wǎng)橋,打通了最后一公里的天塹,為油田的生產(chǎn)和管理提供全面支撐,為大幅提高生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本打下了堅實的網(wǎng)絡基礎。
首先,銳捷針對油田場景對原有高性能的無線網(wǎng)橋設備進行深度優(yōu)化,確保生產(chǎn)及監(jiān)控數(shù)據(jù)不卡、不斷、不慢。銳捷無線網(wǎng)橋采用最新的802.11ac技術,單臺基站即可提供300Mbps以上帶寬,輕松承載油田數(shù)據(jù)采集、視頻監(jiān)控等多種業(yè)務。內(nèi)置智能天線的橋接設備還采用了獨有的TDMA優(yōu)化技術,采用時間片調(diào)度收發(fā)方式,改變終端的訪問機制,既能提供生產(chǎn)環(huán)境中的高密度接入,更可以由基站對各遠端的傳輸進行控制,逐次發(fā)送,避免沖突,提升網(wǎng)絡傳輸效率,保障連續(xù)性。
其次,新方案中的銳捷高速橋接設備具備出色的環(huán)境適應能力,可有效避免室外惡劣天氣和環(huán)境影響,完全適應于偏遠油田的條件。在安全性方面,銳捷對標準802.11 MAC協(xié)議進行了深度改造,只有銳捷CPE才能接入,傳統(tǒng)終端無法掃描到SSID,亦無法接入。另外結(jié)合數(shù)據(jù)加密、黑白名單準入控制等技術,有效保障了生產(chǎn)網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)安全。
最值得一提的,考慮到油田場景維護的不便,這套方案的部署效率和維護成本都做了有針對性的優(yōu)化。銳捷網(wǎng)橋設備的內(nèi)置雙極化靈動天線、避雷器、PoE供電方式等,與傳統(tǒng)網(wǎng)橋設備相比,省去80%的配件,安裝時間和成本均可降低50%以上。在維護方面,銳捷網(wǎng)橋設備自帶藍牙窗口,最遠通信距離達15m,在設備故障不在線時,無需運維人員“爬桿”,用手機在桿下即可查看設備狀態(tài)進行調(diào)試,降低了運維難度,保障了人員安全。
“千手觀音” 時刻“守護”勝利油田
“原來巡一口井就需要30分鐘時間,現(xiàn)在我坐在這里,把我們整個指揮中心300多口油水井全都巡一個遍,總共用時也就30分鐘的時間!” 勝利油田下屬采油廠相關負責人對生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)帶來的改變贊不絕口,不僅人員工作強度大大降低,效率成倍提升,而且精度更高,全部設備數(shù)據(jù)實現(xiàn)快速采集與診斷。“我們現(xiàn)在就像一個千手觀音一樣,可以在同一時間把所有的井站設備的生產(chǎn)信息實時抓取到我們整個生產(chǎn)指揮系統(tǒng),在采集過程中,還能對數(shù)據(jù)的準確性進行實時的診斷。”
如今,借助油田無線網(wǎng)絡的搭建,管理人員還可以在監(jiān)控中心對整個油田進行實時監(jiān)控,并可和報警系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動,一旦有人非法闖入油田,系統(tǒng)將進行圖像自動抓拍,監(jiān)控中心產(chǎn)生報警聯(lián)動,第一時間通知相關人員,另外,管理人員可以實施掌握油田生產(chǎn)情況為科學決策提供了可靠的依據(jù),大大提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。
近幾年來,國際油價延續(xù)低迷態(tài)勢,讓國內(nèi)外油企進入“寒冬”。面對市場環(huán)境的重大變化,眾多石油公司是否不再片面追求產(chǎn)量,而將目光轉(zhuǎn)向效益,以求真正實現(xiàn)有質(zhì)量、有效益增長。油田“四化”就是降本增效,增加競爭力的不二法門。勝利油田以“四化”建設為突破口,推動生產(chǎn)運行方式和勞動組織形式的變革,極大地促進了勞動生產(chǎn)率的提高,這些實踐和探索對我國智慧油田建設、油田轉(zhuǎn)型具有歷史性開拓意義。2017年,銳捷網(wǎng)絡再次高分中標中國石化油田生產(chǎn)信息化項目無線網(wǎng)橋項目,后續(xù)又將有數(shù)千套銳捷網(wǎng)橋在勝利油田服役,為“四化”建設添磚加瓦。