以往國內主要油田各采油廠單井監控系統普遍采用的無線GPRS、無線 ZigBee 接入僅能滿足基本參數數據采集等低速業務需求,多數外圍站點采用輪詢機制,實時性較差。為了保證各單井以及各站庫數據上傳的時效性,并滿足重點井站和重要卡口的視頻監控等數據業務要求,數據通道需要進行優化和提升,需要采用低延時、高帶寬、具有更高安全性的無線技術進行專網建設。經綜合分析對比,TD-LTE 技術擁有我國自主知識產權、安全性高,同時具有百兆級帶寬大容量、高速率、低延時、覆蓋與移動性能好、上下行速率靈活調整等優勢,非常切合數字化油田建設的寬帶接入需求。
用于油田生產的TD-LTE網絡工作頻率為1.8GHz頻段(1785MHz~1805 MHz),該頻段由國家無線電管理部門于2004年分配給企業用戶,用于寬帶無線接入。中國移動是國內TD-LTE網絡的主要運營商,中國移動TD-LTE網絡室外工作頻率為2.6GHz頻段,室內為2.3GHz頻段。中移的TD-LTE頻段和企業用TD-LTE頻段間隔很大,兩個TD-LTE網絡一般不會相互干擾。1.8GHz TD-LTE 鏈路設計程序顯示,在空曠區域 TD-LTE覆蓋半徑為15km~20km,單基站覆蓋范圍大,能夠滿足數字油田建設廣覆蓋的需求。
目前 LTE 應用于油田生產的場景主要有以下幾方面:
1. 數據采集:油氣水井數據回傳、計量間 / 閥組間數據回傳與控制、中轉站數據回傳與控制、配注間數據回傳與遠程控制,以及其他各類站庫等的數據采集與控制。
2. 視頻監控:對重要的井站進行視頻監控,實時了解其運行狀態,可以節省人力物力、提高生產效率;在重要卡口、重要井站安裝視頻監控系統,防患于未然、保障安全生產。
3. 生產調度:語音調度、指令調度、可視化調度,滿足生產調度要求。
4. 無線辦公:通過無線的延伸,可以將企業信息化的終端由傳統的僅能到辦公室延伸到操作現場,從而使原始信息直接實時進入企業管理系統,提升企業管理系統的準確性和實時性,提升企業管理系統的效率。
5. 視頻應急(搶修)通信:在突發事件情況下,可以通過 TD-LTE 無線網絡視頻應急(搶修)通信車,把事件現場情況通過視頻進行現場情況反饋并應用通信車上的會議電視系統進行會議電視。
6. 移動巡檢、巡檢人員(車輛)定位:通過 TD-LTE 無線網絡,方便移動巡檢,并將巡檢結果實時反饋后臺,能夠通過定位系統對巡檢人員進行準確定位。
無線專網系統在數字油田的應用,對提高油氣開發與加工能力、提高管理決策水平,以及降低經營風險具有重大意義。相關研究表明,數字油田能大幅度降低石油生產成本,油田平均采收率可提高到50%以上。思邁奧油田4G LTE專網通信系統解決方案以行業杰出的軟硬件技術,為油田生產和安全提供了有力的保障,促進了油田生產效率,加快了數字油田建設速度,確保生產更安全,管理更高效。