隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快步發(fā)展，世界各主要國家陸續(xù)將物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)制定為新的國家戰(zhàn)略。進(jìn)入2012年，隨著我國“物聯(lián)網(wǎng)十二五規(guī)劃”的發(fā)布，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)從國家層面上被視為引領(lǐng)時代發(fā)展的核心技術(shù)，成為推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)勁引擎。

石油和化工行業(yè)作為支撐國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性行業(yè)，關(guān)系到國家的能源安全與發(fā)展穩(wěn)定。因此，石油和化工行業(yè)也成為物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重點行業(yè)。立足于此，我國的國家石油集團(tuán)都加快了建設(shè)油田物聯(lián)網(wǎng)的步伐，各相關(guān)技術(shù)服務(wù)公司積極應(yīng)對，共同推動油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的進(jìn)程，攜手跨進(jìn)全面建設(shè)油田物聯(lián)網(wǎng)的新時代。

北京雅丹石油技術(shù)開發(fā)有限公司副總經(jīng)理閆學(xué)峰

就有關(guān)油田物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)、工程建設(shè)等方面的問題，本刊記者日前專題采訪了長期從事石油工程信息化軟件開發(fā)研究與油田生產(chǎn)實時監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計工作的北京雅丹石油技術(shù)開發(fā)有限公司副總經(jīng)理閆學(xué)峰。

記者：您能否簡單介紹一下當(dāng)前油田自動化與信息化建設(shè)方面存在的主要問題？

閆學(xué)峰：在“十一五”期間，我國各大石油集團(tuán)立足于生產(chǎn)實際，加大投入，推動油田信息化建設(shè)，取得了長足的進(jìn)步。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，以及“十二五”規(guī)劃的出臺，使得油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的大幕徐徐拉開，各石油集團(tuán)、技術(shù)服務(wù)公司共同合作，將攜手跨進(jìn)全面建設(shè)油田物聯(lián)網(wǎng)的時代。

在當(dāng)前模式下，存在的主要問題如下：

（1）控制對象不統(tǒng)一，覆蓋的管理范圍差異大?，F(xiàn)有的智能控制大多針對單個的作業(yè)流程和對象，油氣田內(nèi)不同的作業(yè)區(qū)由于項目建設(shè)投入不同，控制對象的管理范圍也不一樣，實時控制能力弱，特別是在單井上。

（2）建設(shè)方案不統(tǒng)一，建設(shè)水平參差不齊。運(yùn)行平臺的管理功能各不相同，現(xiàn)有的自動化智能控制油氣田內(nèi)不同的作業(yè)區(qū)實施方案和策劃差異。

（3）系統(tǒng)接口不統(tǒng)一，無法實現(xiàn)系統(tǒng)間高效信息流轉(zhuǎn)。現(xiàn)有自動化控制系統(tǒng)采用了不同的軟件實現(xiàn)管理和控制，未考慮互聯(lián)互通。

（4）數(shù)據(jù)規(guī)范不統(tǒng)一，實物數(shù)據(jù)無法共享。現(xiàn)場的控制采集設(shè)備提交數(shù)據(jù)的格式不統(tǒng)一，給油田集中數(shù)據(jù)管理帶來了很大的難度，導(dǎo)致相關(guān)決策輔助信息的獲取非常困難。

（5）數(shù)據(jù)采集與傳輸設(shè)備自身狀態(tài)的監(jiān)測與管理未受到足夠重視。主要是在單井采集數(shù)據(jù)采集與傳輸設(shè)備上，由于其長期置身于各種不同自然環(huán)境下，自身狀態(tài)監(jiān)測與管理不到位導(dǎo)致故障頻發(fā)、生產(chǎn)信息的間斷以及現(xiàn)場維護(hù)人員工作量異常繁重，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)分析診斷的準(zhǔn)確性與優(yōu)化措施效果。

記者：油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)主要在哪些方面？

閆學(xué)峰：油田物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)涵蓋油田公司的各個方面，根據(jù)主體對象和主要功能的不同主要包括油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)和工程技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)等方面：

——油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)：油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的主體對象是油氣生產(chǎn)全過程，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)特點，包括采集與控制、數(shù)據(jù)傳輸、工況分析預(yù)測、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備管理、生產(chǎn)運(yùn)行管理五個子系統(tǒng)，其主要功能包括油氣生產(chǎn)動態(tài)實時監(jiān)控、生產(chǎn)信息統(tǒng)計分析、生產(chǎn)工況實時診斷、工藝流程智能優(yōu)化、關(guān)鍵告警集中表現(xiàn)、生產(chǎn)KPI 動態(tài)展示、生產(chǎn)設(shè)備管理、生產(chǎn)指揮調(diào)度等。

——工程技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)：工程技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的主體對象是油田工程作業(yè)的全過程，主要包括物探、鉆井、測井、錄井和井下作業(yè)等業(yè)務(wù)范圍，其目標(biāo)定位為一套能夠?qū)崿F(xiàn)油田工程技術(shù)板塊各項業(yè)務(wù)（勘探、鉆井、錄井、測井、井下作業(yè)等）生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集與管理；設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實時分析、診斷、預(yù)警；施工方案設(shè)計；遠(yuǎn)程專家支持；生產(chǎn)調(diào)度指揮；生產(chǎn)動態(tài)KPI展示的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

記者：您能否詳細(xì)介紹一下什么才是油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)？怎樣才能實現(xiàn)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)？

閆學(xué)峰：油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)是面向生產(chǎn)操作過程，通過信息技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)的融合，緊緊圍繞生產(chǎn)運(yùn)行管理，提高生產(chǎn)操作每個單元的自動化程度，保證生產(chǎn)持續(xù)、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行；為優(yōu)化生產(chǎn)管理流程，實施精細(xì)化管理創(chuàng)造條件，提供保障，并根據(jù)生產(chǎn)管理特點，按流程建立勞動組織架構(gòu)，優(yōu)化一線員工布局，從而把人和生產(chǎn)流程的效率發(fā)揮到最佳水平。其建設(shè)目標(biāo)是為了滿足油氣田的日常生產(chǎn)運(yùn)行、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)監(jiān)控、設(shè)備管理、成果展示等需求。

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要廣泛的合作，除了石油集團(tuán)內(nèi)部的資源整合，有效調(diào)配外，也需要大量的技術(shù)服務(wù)公司、硬件生產(chǎn)提供商等合作，形成拳頭優(yōu)勢，有力推動油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，并共享其建設(shè)成果，為石油行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)助力，使其走在時代的前列。此外，加強(qiáng)對油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的理解，強(qiáng)化對部分關(guān)鍵瓶頸技術(shù)的研發(fā)力量，也是保證油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)穩(wěn)步發(fā)展的必要條件。

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將是一個長期的過程，因此，必須堅持持續(xù)建設(shè)、分步完成的建設(shè)路線，以建促改，以改提升，形成系統(tǒng)升級完善的流程方案，最大程度提高油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開放性和可擴(kuò)展性。

記者：油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)將經(jīng)歷哪些階段？各階段有什么特點？

閆學(xué)峰：從建設(shè)目標(biāo)和技術(shù)發(fā)展來看，我個人認(rèn)為，油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將經(jīng)過以下幾個階段：

——需求調(diào)研階段：對于任何事情而言，建立明確的目標(biāo)可以指導(dǎo)和促進(jìn)建設(shè)進(jìn)程的發(fā)展，也可以保證建設(shè)效果的質(zhì)量水平，防止出現(xiàn)建設(shè)雜亂及無效建設(shè)的情況，對于提高建設(shè)效率至關(guān)重要。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)也不例外，在建設(shè)起步之前，需要對油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的功能需求進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研，明確油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)方向，制定其建設(shè)目標(biāo)。在此階段，體現(xiàn)出來的特點是寬角度、全方位、泛思維、重務(wù)實，就是說在需求調(diào)研期間，調(diào)研范圍需涵蓋現(xiàn)有信息化系統(tǒng)的功能與不足分析、領(lǐng)導(dǎo)與專家的意見綜合、使用對象的感官期望搜集等，在需求分析階段，應(yīng)解放思想，敢于想象，不局限于現(xiàn)有技術(shù)水平，充分發(fā)揮各領(lǐng)域人才的創(chuàng)造性思維，為油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)確定奠定基礎(chǔ)，最后還需注意的是需要求真務(wù)實，避免陷入大躍進(jìn)、浮夸風(fēng)等盲目方向，確保功能需求能切實解決油氣生產(chǎn)過程中的具體問題。

——方案架構(gòu)階段：有了詳細(xì)的功能需求，就將展開解決方案的架構(gòu)，解決方案的架構(gòu)是對各期望功能實現(xiàn)方式的規(guī)劃部署，也是整個油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重中之重，解決方案是否先進(jìn)，規(guī)劃系統(tǒng)是否合理，對于整個油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的水平起著決定性作用。在方案架構(gòu)階段，核心特征就是實事求是、分步規(guī)劃，方案架構(gòu)需要結(jié)合實際技術(shù)水平，同時結(jié)合各自的優(yōu)勢，先解決現(xiàn)有技術(shù)條件能夠?qū)崿F(xiàn)功能的方案架構(gòu)，同時又應(yīng)滿足后續(xù)補(bǔ)充完善的實際需求。

——建設(shè)實施階段：有了明確的建設(shè)目標(biāo)和切實可行的解決方案，就將進(jìn)入建設(shè)實施階段，此階段是油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的實際體現(xiàn)，通過建設(shè)實施，可以先期實現(xiàn)部分功能，達(dá)到以建促改的現(xiàn)實基礎(chǔ)，通過對建設(shè)過程中暴露的問題進(jìn)行分析研究，對解決方案進(jìn)行局部調(diào)整，達(dá)到整個油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)有條不紊、科學(xué)規(guī)范。在建設(shè)實施階段，應(yīng)充分考慮保護(hù)既有投資，不能陷入推倒重建的誤區(qū)，最大限度的對原有資產(chǎn)進(jìn)行改造升級，保持或提升其應(yīng)用價值。

——調(diào)整優(yōu)化階段：隨著技術(shù)水平的不斷提高，可實現(xiàn)功能將會逐步擴(kuò)展，同時在已實現(xiàn)功能運(yùn)用過程中也會暴露出新的問題，產(chǎn)生新的需求，此時就需要對已建設(shè)系統(tǒng)進(jìn)行完善優(yōu)化。此階段的主要特點是持續(xù)深入、流程規(guī)范，在此期間，應(yīng)逐步完成對不同系統(tǒng)的功能整合，對系統(tǒng)建設(shè)的各方面，尤其是標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議方面進(jìn)行規(guī)范，為后續(xù)優(yōu)化補(bǔ)充提供規(guī)范化的流程。最終實現(xiàn)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的總體目標(biāo)。

記者：雅丹公司對于油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)有哪些方案設(shè)想？

閆學(xué)峰：油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)涵蓋油氣生產(chǎn)的各個方面，雅丹公司根據(jù)自己的專業(yè)優(yōu)勢和技術(shù)水平，針對油氣生產(chǎn)領(lǐng)域“兩化深度融合”的需要，堅持開放性與先進(jìn)性的原則，主要對以下方面進(jìn)行了方案設(shè)計：

首先：針對我國石油企業(yè)總部級技術(shù)與管理的需求，我們設(shè)計了油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)iProd以及油田工程技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

其次：針對我國石油企業(yè)油氣田公司級技術(shù)與管理的需求，設(shè)計了油氣水井生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)iPES和油氣場站庫生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)iPESS以及油氣生產(chǎn)場站智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)iPEVS。

最后，針對采油采氣廠級生產(chǎn)需求，我們設(shè)計了：

iOES油井工況采集控制優(yōu)化系統(tǒng)；

iWES水井工況采集控制優(yōu)化系統(tǒng)；

iGES氣井工況采集控制優(yōu)化系統(tǒng)；

iCbmES煤層氣井工況采集控制優(yōu)化系統(tǒng)；

這些系統(tǒng)從整體層面來看是智慧油田的各級有機(jī)組成，同時從任何單一系統(tǒng)而言，都融匯了物聯(lián)網(wǎng)“全面感知、可靠傳輸、智能應(yīng)用”的本質(zhì)特征，都是功能獨立、完備的系統(tǒng)解決方案。

雅丹決策層的方案體系設(shè)計，符合中國石油石化行業(yè)的發(fā)展特征，能夠讓我們與石油行業(yè)各個層面的用戶保持密切接觸與互動，使方案迅速進(jìn)入實施階段，接受實踐的檢驗，在使用中不斷保持局部的快速更新與完善。

記者：油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)將會帶來哪些新的變化？

閆學(xué)峰：首先,感知層硬件接口的規(guī)范化的實施。將極大增加硬件的互換性，實現(xiàn)好中選優(yōu)的集中采購，降低硬件購置費用。

其次,軟件平臺的通用性和可擴(kuò)展性原則將大大加強(qiáng)。監(jiān)控軟件平臺網(wǎng)絡(luò)化，會降低用戶購買客戶端的成本，避免了專業(yè)應(yīng)用的軟件重復(fù)開發(fā)和引進(jìn)，對于用戶已購置的軟件，通過接口程序開發(fā)，引入系統(tǒng)，實現(xiàn)軟件資產(chǎn)保值增值。

第三,實現(xiàn)跨專業(yè)、跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互融合、信息挖掘加工、知識快速提取，達(dá)到數(shù)據(jù)資產(chǎn)保值增值的目的。

第四,真正實現(xiàn)“以人為本”，強(qiáng)化油田專家經(jīng)驗對油氣生產(chǎn)分析、診斷、優(yōu)化的指導(dǎo)，同時縮短油田專家的培養(yǎng)周期，達(dá)到“系統(tǒng)助力專家分析優(yōu)化，專家促進(jìn)系統(tǒng)完善進(jìn)步”良性循環(huán)。達(dá)到人力資源價值最大化。

最后,在全面感知、可靠傳輸，自學(xué)習(xí)功能的推動下，iProd的專家知識庫將會隨著應(yīng)用的深入而不斷擴(kuò)展完善，使得iProd具備顯著的“進(jìn)化”能力。