隨著傳感器
、RFID、通信網絡、雲計算等新技術的成熟和日益普及
，物聯網技術的應用越來越廣泛，並逐漸在數字化油田
、數字化醫療、智能電網、智能交通等多個領域中應用。它能夠實現人類社會與物理係統的"智能"整合
，實現工業化和信息化的融合
，被認為是繼計算機和互聯網之後的"第三次IT浪潮"。目(mu)前(qian)，國(guo)家(jia)大(da)力(li)推(tui)進(jin)信(xin)息(xi)化(hua)與(yu)工(gong)業(ye)化(hua)的(de)融(rong)合(he)，以(yi)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)改(gai)造(zao)傳(chuan)統(tong)產(chan)業(ye)
，政(zheng)府(fu)和(he)企(qi)業(ye)對(dui)物(wu)聯(lian)網(wang)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)日(ri)益(yi)顯(xian)現(xian)。石(shi)油(you)行(xing)業(ye)是(shi)一(yi)個(ge)跨(kua)學(xue)科(ke)、duozhuanyexianghupeihedejishugaodumijixingxingye。shiyouxingyedexinxihuayizhibansuizhexingyedefazhan
，bingfahuizhejudadezuoyong。shuzihuayoutianshiyoutianxinxihuadegaojijieduan，shiyoutianxinxihuadadaowangluohua
、數字化、模型化和科學化的全新標誌。通過應用驅動和技術研發創新引領的互動式發展，基於物聯網技術的數字化油田建設，在油田數據采集
、遠程監測
、物資管理以及地麵全麵信息化等領域有非常廣闊的應用前景。

　　物聯網概述

　　物聯網(InternetofThings，簡稱IOT)，顧名思義就是"物物相連的互聯網"，它是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位係統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議
，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊
，以實現智能化識別、定位、跟蹤
、監控和管理的一種網絡。物聯網的本質內涵是3C(Computation,Communication,Control)融合
，是基於計算進程與物理進程深度融合的新計算模式，是計算、通信

、控製與物理等多學科的交叉與融合。物聯網的功能特征是全麵感知信息、可靠傳遞信息和智能處理信息，以實現對物體實施智能化的控製與管理。

　　物聯網是在計算機互聯網的基礎上，利用RFID、無線數據通信等技術，構造一個覆蓋世界上萬事萬物的"InternetofThings"。在這個網絡中，物品(商品)能夠彼此進行"交流"
，而無需人的幹預。其實質是利用射頻自動識別(RFID)技術，通過計算機互聯網實現物品(商品)的自動識別和信息的互聯與共享。物聯網可分為三層：一是感知層
，即物聯網的皮膚和五官識別物體
，采集信息;二是網絡層，即物聯網的神經中樞和大腦信息傳遞和處理;三是應用層，即物聯網與行業專業技術的深度融合，與行業需求結合
，實現行業智能化。

　　近年來
，物聯網技術發展迅速，並取得了許多令人矚目的研究成果，其中較具影響力的包括國際電信聯盟發布的《ITU互聯網報告2005：物聯網》
、歐洲信息社會與媒體委員會發布的《2020年的物聯網：未來之路》、IBM的"智慧地球"項目。據相關分析報告，全球物聯網市場規模將出現快速增長，2007年全球市場規模達到700億美元
，2008年達到780億美元
，到2012年將超過1400億美元
，年增長率接近20%。

　　運用物聯網技術構建數字化油田

　　數(shu)字(zi)化(hua)油(you)田(tian)是(shi)實(shi)際(ji)油(you)田(tian)的(de)虛(xu)擬(ni)表(biao)示(shi)，能(neng)夠(gou)彙(hui)集(ji)該(gai)油(you)田(tian)的(de)自(zi)然(ran)和(he)人(ren)文(wen)信(xin)息(xi)，人(ren)們(men)可(ke)以(yi)對(dui)該(gai)虛(xu)擬(ni)體(ti)進(jin)行(xing)探(tan)查(zha)和(he)互(hu)動(dong)。油(you)田(tian)生(sheng)產(chan)信(xin)息(xi)和(he)地(di)理(li)信(xin)息(xi)息(xi)息(xi)相(xiang)關(guan)
，通(tong)過(guo)信(xin)息(xi)、基礎建設
，提高企業對外部各種關鍵信息及時獲取、快速反應的能力，同時
，通過企業信息化和數字化油田的建設
，改善區域內部信息溝通、數據整合能力。數字化油田的核心是為石油企業建立數據和信息資產的共享機製和管理體係，在信息共享的基礎上，麵向石油勘探
、開發、地麵建設、儲(chu)運(yun)銷(xiao)售(shou)以(yi)及(ji)企(qi)業(ye)管(guan)理(li)等(deng)各(ge)生(sheng)產(chan)環(huan)節(jie)，建(jian)立(li)多(duo)專(zhuan)業(ye)的(de)綜(zong)合(he)數(shu)據(ju)體(ti)係(xi)，並(bing)與(yu)各(ge)專(zhuan)業(ye)的(de)應(ying)用(yong)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)高(gao)度(du)融(rong)合(he)。在(zai)建(jian)立(li)油(you)田(tian)生(sheng)產(chan)和(he)管(guan)理(li)流(liu)程(cheng)優(you)化(hua)應(ying)用(yong)模(mo)型(xing)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，利(li)用(yong)虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)技(ji)術(shu)對(dui)數(shu)據(ju)實(shi)現(xian)可(ke)視(shi)化(hua)和(he)多(duo)維(wei)表(biao)達(da)
，並(bing)且(qie)通(tong)過(guo)智(zhi)能(neng)化(hua)分(fen)析(xi)模(mo)型(xing)，為(wei)企(qi)業(ye)的(de)經(jing)營(ying)管(guan)理(li)提(ti)供(gong)良(liang)好(hao)的(de)信(xin)息(xi)支(zhi)撐(cheng)環(huan)境(jing)。基(ji)於(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)技(ji)術(shu)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)油(you)田(tian)是(shi)針(zhen)對(dui)油(you)田(tian)勘(kan)探(tan)開(kai)發(fa)信(xin)息(xi)化(hua)管(guan)理(li)而(er)專(zhuan)門(men)開(kai)發(fa)的(de)，以(yi)滿(man)足(zu)油(you)田(tian)日(ri)常(chang)生(sheng)產(chan)運(yun)行(xing)、生產管理、生產監控、設備管理、成果展示的需求，是一套集石油勘探開發生產信息的采集、傳輸、存儲
、處理、分析、發布
、管理和應用於一體，規範、統一
、安全、高效的全新現代化生產經營綜合數據於一體的管理應用平台。

　　在物聯網技術支持下的"數字化油田"是把地震區
、井場、站庫等油田生產製造現場為數據采集源點;采用自動化數據采集設備(比如傳感器)，通過局域光纖網、GPRS/CDMA、微波通訊網等傳輸手段，將地震數據、井下測量的地層和井筒數據、井口測量的設備運行和流體屬性數據等海量數據實時采集進入信息管理中心的數據倉庫;按照科學的過程如數據模型進行數據的組織與管理，在此基礎上通過大量的業務模型進行知識集成，通過應用智能識別

、數據融合、移動計算、雲計算等技術
，進而支持石油地質綜合研究、youzangfenxidengkexueyanjiuhezaixianmoni，wanchengshengchanshishizhenduan
，kexueyanjiudechengguozhichiyoutianshengchandezonghejuece，juecexinxifankuidaoshengchanzhizaoxianchangjinerwanchenghuanjingjiance
、單元整合
、過程模擬、參can數shu優you化hua和he控kong製zhi。運yun用yong物wu聯lian網wang技ji術shu構gou建jian數shu字zi化hua油you田tian
，不bu僅jin可ke以yi實shi現xian跨kua地di域yu協xie同tong工gong作zuo，緊jin密mi連lian接jie生sheng產chan經jing營ying的de各ge個ge環huan節jie，還hai可ke以yi實shi現xian油you田tian業ye務wu與yu技ji術shu的de整zheng合he、油田數據集成
、油田狀態自動監測以及地麵建設全麵信息化。同時
，還可以建立虛擬的數字地質模型
，實現油藏描述的可視化和互動性。

　　物聯網應用實例--油水井生產遠程監控分析優化係統

　　油井生產遠程監控分析優化係統通過網絡遠程采集油井的功圖
、壓力、溫度、電流


、功率
、扭矩等數據，實現油井生產工況實時診斷;遠程實時產液量計量;用電消耗計量及能耗分析;應用扭矩法、電能法、功率曲線法等計算和調節抽油機平衡;基於診斷基礎上的油井工作參數優化設計;基於診斷
、優化設計結果的專家解決方案發布;基於油井工況診斷和工藝參數設計結果
，遠程實時實現對油井的"大閉環"智能控製，如圖1所示。注水井生產遠程監控分析優化係統通過網絡遠程采集注水井的壓力、流量等數據
，根據注水井配水要求，進行當前流量和配注量的比對

，利用PID算法自動調節閥門開度。同時將即時流量數據和累計流量數據以及各種壓力數據
，傳送到RTU，利用CDMAGPRS網絡將數據傳回到油田企業內部網計算服務器。工況分析優化服務器將現場監控終端采集的數據進行超限報警、注水量計算、報表、曲線、圖示等數據統計;工況分析;參數優化設計等。Web發布係統根據係統設定的權限和管理範圍，對管理的水井進行定製查詢和統計
、展示等。該係統使得注水設備具有物聯網的"計算、網絡通信、精確控製、遠程協作和自治"五大功能
，如圖2所示。

　　油井生產實時分析設計專家係統架構

　　注水井生產實時分析優化專家係統架構

　　自2005年開始，大港油田通過試驗、示範、全麵推廣，截至2009年底共實施2000多口油水井生產遠程監控分析優化係統，實現了油水井生產實時采集、實時計算、實時診斷
、實時優化
、實時發布
、實時控製，有力地推動了油田的自動化、信息化
、數字化的發展
，2007年被確立為"港西模式"。"港西模式"為石油物聯網新項目的建設提供樣板。"港西模式"的核心技術是一套基於自動化技術
、計算機技術、網絡技術、係統工程技術以及油氣田開發專業技術

，以提高油田數字化水平、油井產量
、係統效率
、簡化地麵流程為目的，集數據采集
、數據管理、生產動態預測
、工程分析
、遠程計量、油井故障診斷、係統效率及損耗構成
、優化設計、措施方案發布、智能控製等於一體的專家係統。該技術符合物聯網的定義
，廣義上講，就是一個在環境感知的基礎上，深度融合了計算、通(tong)信(xin)和(he)控(kong)製(zhi)能(neng)力(li)的(de)可(ke)控(kong)可(ke)信(xin)可(ke)擴(kuo)展(zhan)的(de)網(wang)絡(luo)化(hua)物(wu)理(li)設(she)備(bei)係(xi)統(tong)
，它(ta)通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)進(jin)程(cheng)和(he)物(wu)理(li)進(jin)程(cheng)相(xiang)互(hu)影(ying)響(xiang)的(de)反(fan)饋(kui)循(xun)環(huan)實(shi)現(xian)深(shen)度(du)融(rong)合(he)和(he)實(shi)時(shi)交(jiao)互(hu)來(lai)增(zeng)加(jia)或(huo)擴(kuo)展(zhan)新(xin)的(de)功(gong)能(neng)，以(yi)安(an)全(quan)、可靠、高效和實時的方式監測或者控製一個物理實體。

　　大港油田港西油田簡化模式，讓計量站
、配水間和傳統的三級布站模式退出曆史舞台，擺脫"地麵工藝調整圍著已建場站轉"的思想束縛，形成以滿足油藏開發需要為標準的地麵工程建設新理念

，實現信息化
、網絡化與油氣田地麵集輸係統成功對接
，屬於物聯網技術的典型應用案例，開辟了油氣生產的新途徑。"港西模式"對於創建節約型企業
，實現老油田高效開發具有重要指導意義。

　　應用前景與展望

　　在我國信息產業科技發展"十一五"規劃和2020年中長期規劃綱要等重要發展規劃中
，寬帶無線移動通信網絡與互聯網絡、物wu聯lian網wang絡luo之zhi間jian的de連lian接jie和he融rong合he是shi最zui重zhong要yao的de發fa展zhan方fang向xiang
，這zhe將jiang創chuang造zao新xin的de產chan業ye鏈lian與yu商shang業ye模mo式shi
，促cu進jin我wo國guo經jing濟ji與yu社she會hui的de可ke持chi續xu發fa展zhan，是shi我wo國guo信xin息xi化hua和he工gong業ye化hua的de快kuai速su融rong合he的de有you力li武wu器qi。石shi油you行xing業ye是shi一yi個ge跨kua學xue科ke、多專業相互配合的技術高度密集型行業。石油行業的信息化一直伴隨著石油行業的發展，並發揮著巨大的作用。

　　石油物聯網作為一項新技術也將逐漸應用到油田生產實踐中。基於物聯網技術的數字化油田建設
，在油田數據采集
、遠程監測、物wu資zi管guan理li以yi及ji地di麵mian全quan麵mian信xin息xi化hua等deng領ling域yu有you非fei常chang廣guang闊kuo的de應ying用yong前qian景jing，不bu僅jin可ke以yi實shi現xian跨kua地di域yu協xie同tong工gong作zuo，緊jin密mi連lian接jie生sheng產chan的de各ge個ge環huan節jie，還hai可ke以yi實shi現xian油you田tian業ye務wu與yu技ji術shu的de整zheng合he，進jin一yi步bu優you化hua油you田tian生sheng產chan經jing營ying管guan理li，拓tuo寬kuan油you田tian勘kan探tan開kai發fa業ye務wu。運yun用yong物wu聯lian網wang技ji術shu構gou建jian數shu字zi化hua油you田tian
，是shi油you田tian信xin息xi化hua建jian設she的de有you效xiao途tu徑jing。隨sui著zhe油you田tian勘kan探tan開kai發fa的de進jin一yi步bu深shen入ru、信息采集與智能計算技術的迅速發展、互聯網與移動通信網的廣泛應用以及與傳感網結合的不斷深入
，油田大規模運用物聯網的時機日趨成熟。