什么是油田？

1959 年 9 月 26 日 16 时许，松嫩平原上一个叫做大同的小镇附近被命名为“松基三井”的油井里黑色的油流喷射而出，标志一个世界级特大型陆相砂岩油田的诞生。大庆油田开始生产后，我国甩掉了中国“贫油”的帽子。

油气勘探

利用各种勘探技术和设施设备进行数据采集，找到储油气的圈闭，并探明油气田面积，油气层情况和产出能力。许多油田或探区是在人迹罕至的地区，决策和管理层难以感性地了解油田的自然环境、地质、工程、建设、交通的真实情况。如果将数据接入图扑的可视化大屏，管理者就能实时掌握油田的勘探进程和油藏开发的重要数据。

石油勘探可分为调查和勘探两个阶段。调查阶段主要任务是通过地面地质调查或地球物理测量或地球化学探测调查油气藏存在的条件，了解地质概况后可用反射波地震勘探法进行详查。在详查确定的可能含油的构造上，采用钻探井的方法，通过取岩心和测试油气层以证实油气层是否存在。钻探后需详细研究油气藏的地质特征（含油层变化规律，压力系统和产量动态，油、气、水情况），算准储量，为油藏开发取得全部必要的数据。

当我们利用地质法、地球物理法、地球化学法和钻探法获得油气田原始数据后，再经过数据融合、处理、转换，形成日产量趋势、油田资源分布、油田产量排名的可视化图表。将油田的复杂性整体客观地展示给管理者，让他们在勘探、施工、建设的各个阶段提前对工程进行合理的规划，让许多部署方案、开发方案在选址、选线、运行环节上更合理，降低风险，提高经济效益。

环境保护

随着国家“双碳”政策的推行，低碳排放、保护环境与企业利益息息相关。石油天然气开采是重污染产业，开采过程中大气污染物主要包括天然气净化厂尾气、油气处理与集输系统无组织逸散烃类废气，主要污染物为 SO2 和 VOCs。

在石油生产、贮运、炼制加工及使用过程中，因事故、不正常 *** 作及检修等原因，都会有石油烃类的溢出和排放，造成大气环境、土壤、地下水的污染。如产生温室效应、破坏臭氧层、土壤结构等，形成寸草不生的环境。通过图扑可视化大屏的监测，及时发现问题。采用原位生物修复技术、异位生物修复技术、植物修复技术、生物处理法或者通过过滤设备等，净化空气和水源。

// 油田水处理过滤器

主要适用于处理废水经反应后絮体比重接近于水的各类废水。根据含油污水的水质特征及回注水水质要求，主要去除因子为悬浮物、石油类物质、硫化物及铁，且保证处理后的回注水中颗粒物直径 < 10 μm。过滤水可以再利用，以保护我国的淡水资源。

清水罐可用于储存清水，和消防系统连结，不再另设消防用水池，减少占地面积，保护环境。

借助 HT 可视化技术还可以获得油田信息以外的基础信息，如地籍、气象、水文、天然地震、植被和其他矿产等与空间系统有关的信息，有助于油田区域内的的管理、建设、环境保护和自然灾难的预防。

石油开采

当完成油藏的勘探，确定了油藏类型和储量，就会进行钻井作业、固井。当射孔钻开油气层、地面设施建设完毕，安装完井口装置，标志着石油开采的基础条件已经具备。

// 油井开发

运用井架、 *** 作平台、柴油机、钻机、钻具、泥浆泵、发电机和测试装备以及燃料油罐、锅炉等从地面将地层钻成孔眼。向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥。用射孔d射开目的层位的套管及水泥环，构成地层至井筒的连通孔道，以便于采油、采气等作业。

钻探设备的数字孪生体与实体设备共享数据信息，监控设备功率、转速变化、运作状态等数据，实现数字化管理。结合地震资料的实时采集以及与历史地震数据 、勘探开发数据的综合分析比较，实现油气储量的精准计算 、富集高产区的精确预测和地质风险的准确识别。

// 采油方式

自喷采油和人工举升采油是采油的两种方式，自喷采油是由于地下含油层压力较高,凭其自身压力就可以使原油从井口喷出的采油方式。人工举升采油则是利用各种类型的泵把原油从井中抽出，目前我国石油开采以人工举升采油为主。运用 Hightopo 自主研发核心产品 HT for Web，实现可交互式的 Web 二维场景，点击抽油机可下钻到设备详情页。

按举升方式，分气举采油和深井泵采油两类。其中深井泵采油又有有杆泵采油、螺杆泵采油等。有杆泵采油依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流到井内的原油举升到地面。

// 有杆泵

抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械能，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。抽油杆工作时，动力设备将高速旋转运动通过减速箱传递给曲柄，带动曲柄作低速旋转；曲柄通过连杆带动游梁作上下摆动；挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动井下深井泵作上下往复运动，把油抽到地面。抽油泵是将机械能转化为流体压能的设备，主要组成：工作筒(外筒和衬套)、柱塞、游动凡尔(排出阀)、固定凡尔(吸入阀)。

综合运用各类传感技术、有线/无线通信技术以及数据分析技术，以智能控制为手段，围绕杆泵抽油系统的各个环节，如抽油机、抽油杆、抽油泵，对抽油工况及各种运行参数进行收集、处理和挖掘，优化参数配置，提升采油效率，降低运行成本，保持安全稳定高效生产。

// 油气水三相分离器

油田油水井中安装于泵下的一种“固、液、气”三相分离装置。油气水混合物高速进入预脱气室，靠旋流分离及重力作用脱出大量的原油伴生气，预脱气后的油水混合物经导流管高速进入分配器与水洗室，在含有破乳剂的活性水层内洗涤破乳，进行稳流，降低来液的雷诺系数，再经聚结整流后，流入沉降分离室进一步沉降分离，脱气原油翻过隔板进入油室，并经流量计计量，控制后流出分离器，水相靠压力平衡经导管进入水室，从而达到油气水三相分离的目的。实现了原油脱水、原油脱天然气和天然气脱轻质油；还要做到污水回收、天然气回收和轻质油回收。

通过 HT 可视化监控三相分离器的各项数据，将油田生产的自动化与信息化相结合，将物联网、云计算技术应用到油气生产流程中，已经成为国内数字油田建设的主流方向。

// 注水电动增压泵

注水是一种二次采油方法。通过注水井向地层注水，将地下原油驱替到生产井，增加一次采油后原油的采收率。

// 注水井

用来向油层注水的井。在油田开发过程中，通过专门的注水井将水注入油藏，保持或恢复油层压力，使油藏有较强的驱动力，以提高油藏的开采速度和采收率。利用注水设备把质量合乎要求的水从注水井注入油层，以保持油层压力，这个过程称为油田注水。油田注水是油田开发过程中向地层补充能量、提高油田采收率的重要手段之一。注水井管理技术水平的高低决定着油田开发效果的好坏，同时也决定着油田开发寿命的长短。

油气集输

油气正式开采后需要将分散的油井所生产的石油、伴生天然气和其他产品集中起来，经过各项设备的处理、初加工，再将合格的油和天然气分别外输到炼油厂和天然气用户。可通过 HT 可视化平台将油田的各种空间实体自然地组织在一起，将彻底打破油田各专业信息平台横向分割的局面，形成集勘探—开发—工程—集输为一体的油田信息系统。

// 加热炉

指用火焰加热原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备。它是油气集输系统中应用最多的一种油田专用设备，其作用是将原油、天然气，油水混合物、油气水混合物加热至工艺所需要温度，满足油气集输工艺及加工工艺的要求。从采油井口至原油外输整个集输系统，各个环节都要使用加热炉。加热炉也是一种高耗能设备，正确地 *** 作使用加热炉，对提高热效率、降低燃料消耗具有重要意义。

// 储油罐

是一种储存油品的容器，油库的主要设施，在管道运输中是输油管的油源接口。按材质可分为非金属油罐和金属油罐两大类。金属油罐因造价低、不易渗漏、施工方便、维护容易而得到广泛使用。球形油罐具有耐压、节约材料等特点，多用于石油液化气系统。

可视化系统上可以方便地集合设备管网密集的油田信息、几万公里的油气长输管线和配套的几万座原油储罐信息，形成数字规划、管理、安全监测、设计制图的能力。

物联网主要技术。在物联网应用中有三项关键技术为物联网开辟出极为广阔的应用前景：

1、传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

2、RFID标签：也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景，这也是为什么“物流”这个词总是与“物联网”同时出现。

3、嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

物联网应用领域。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

当许多非技术人员听到“物联网”（IoT）的时候，他们的眼睛变得呆滞，他们露出困倦或迷惑的表情。对那些在科技行业中的人来说，这是从两个方面看的——对一些人来说，这是一个巨大的炒作，但对另一些人来说，这是一个巨大的经济机会。商机，唯一的问题是“什么”和“什么时候”。

我已经把物联网(IoT)是“什么”分成了两个主要的领域，即人类物联网（人类物联网（HIoT））和工业物联网（IIoT）。

熟悉人类物联网（HIoT）的Nike FuelBand、FITTUS、Nest和RANVV，在工业物联网（IIoT）世界中连接商用HVAC和车队系统的情况也一样。例如Digi International、ELon + 209%梯队和飞思卡尔半导体公司都在大范围地追求这一空间。叶我在工业物联网（IIoT）上发表了一篇深刻的潜水论文，但是我会给你下面的删节版本。

工业物联网（IIoT）和人类物联网（HIoT）在未来几年的主要区别在于工业物联网（IIoT）将包含一个世纪以来存在的“棕色油田”基础设施，如商业锅炉和舰队跟踪，而人类物联网（HIoT）则是一组新的“绿色”服务和技术，它们必须构建INFREST结构随着它的成长。

工业物联网(IIoT)的设计需要对解决空间的深刻理解和连接几十年制造的系统的能力。工业物联网(IIoT)支持解决方案供应商，如Digi、Agelon和FiSele，它们在工业控制领域有扎实的根基。在用户体验（UX）和像Nest、FITBIT和RANVV这样的设备设计方面，EN的飞跃。“足够好”的概念不适用于工业界。

正如我们以前的物联网I（IoT）分割纸中提到的，工业物联网（IIoT）端点必须比人类物联网(HIoT)端点更健壮。如果不能生成和传输的数据用于分析，则嵌入在端点中的传感器没有多大帮助。我把这些集合点称为“网关”。

有许多向量可以用来测量端点的“鲁棒性”。下面的表格总结了这些向量：

· 产品生命周期:工业物联网（IIoT）产品有很长的产品周期, 产品通常必须在极端条件下运行, 例如在锅炉旁边, 在汽车和喷气引擎中, 浸泡在腐蚀性液体中, 位于沙漠、雨林、火山、高空等敌对的地理环境· 市场机会: 工业物联网(IIoT)使用布朗菲尔德来描述将超过一个世纪的在职机械和电气系统连接到互联网的机会, 因此可以提供新的基于云的服务和分析后端。认为100年老锅炉和暖通空调系统在高上升

· 解决方案集成: 在数十年的使用中安装和升级的系统系统 (如旧的暖通空调锅炉) 必须至少可以在许多级别的一个 (物理、电气、ABI、API 和网络协议接口) 上进行互 *** 作

· 安全: 诸如暖通空调和电源控制等工业系统必须是安全的, 以防止未经授权的访问和滥用有形基础设施。即使是像温度控制这样简单的特性也会影响深远的现实世界

· 人工交互: 工业物联网（IIoT）系统是基于规则的。因此 IIoT 数据流是不对称的, 主要是上游的, 从传感器到网关到云服务, 只有较小的控制反馈流回下游

· 可用性: 我们通过计数 "九" 来衡量可用性, 并查看每个可用级别上剩余的可用时间。四到五九通常被称为 "高可用性" (HA), 是您在 IIoT 世界中期望的

· 对 Internet 的访问: 工业物联网（IIoT） 系统无法承担对云的连续互联网访问。网络接口失败, 网络本身有时会失败, 外部干扰可能会暂时压倒通信信道的噪音, 并有效地切断连接等

· 对失败的响应: 由于组件和子系统的故障预期, 工业系统必须能够恢复故障。这些系统的设计, 以优雅和确定性的方式失败-一些拯救生命和健康, 如发电和医疗仪器, 其他节省金钱, 资源和时间, 如航空公司调度系统, 使他们可以重新启动修复后快速

· 网络拓扑: 工业物联网（IIoT） 终端设备通常被设计为与更广泛的社区结盟, 以便利用资源和实现更大规模的目标

· 物理连接: 网关应该是本地物理网络不可知的。工业物联网（IIoT） 使用任何物理网络最适合的: 双绞线、电力线、以太网、无线、蜂窝、卫星等

工业互联网的东西工业物联网(IIoT) 青睐的组件和解决方案供应商, 如数码, 梯队, 和飞思卡尔从工业控制世界谁拥有丰富的经验, 各种遗留的工业连接解决方案。这些供应商专门了解特定的工业使用模型, 然后创建领域专门知识, 将这些使用模型转换为传感器、执行器、控制逻辑、数据聚合、本地网络连接和服务层。他们在过去一个世纪建立的遗留工业设备方面积累了经验, 并在数十年的时间里与客户建立了信任。

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1物联网技术
11物联网技术的简介
物联网技术是来源于互联网，人们通过发挥自身的主观能动性在其基础上进行了深入的研究，极大的加强其实用性和兼容性，通过感应装置的设计及使用实现物与物之间的连接，这样就可以帮助人们实现互联网技术下的有效控制。信息化的建设为物联网技术的发展与推广营造了较好的基础，同时也加强了智慧城市建设步伐。目前的城市交通规划、能源、交通等领域中，物联网技术也应用的非常普遍，并且极大程度的提高了人们的生活质量，这对于人类社会的发展而言是较大的突破。
12物联网技术的特征
互联网技术的合理运用是物联网技术的重要前提，离开了互联网，物联网技术的优势则无法显现出来。同样这种优势的体现也需要通过性能较好的感应装置来实现，这对于各地区城市的管道铺设、线路设计及规划而言都是非常实用的。在这些工程的设计和施工中，大量数据的采集及信息的反馈都需要互联网的支持才能实现。较强的信号识别系统也是非常重要的影响因素，在物联网技术的使用中，各种信号感应装置传达出的信息也是不同的，需要技术人员将这种识别系统进行有针对性的改进，较强的兼容性和感应能力都是非常重要的，这些对于其智能化优势的实现也是非常有利的。
2物联网技术在智慧城市建设中的应用
智慧城市最主要的特征就是智能，通过物联网技术的使用可以有效的控制及维护城市的秩序，确保各项事业的有序进行。其建设的目的是更好的为人们服务，在当前的城市化建设中表现的都非常的明显，主要表现在教育、经济、交通、医疗等领域，为人们的生产生活带来了较大的便捷。
21城市管理的智慧化
城市管理的智慧化对于政府职能的实现是非常有利的，并且可以通过物联网技术实现政务平台的构建，让市民及时的获取相关的信息，并积极的参与到监督管理工作中。物联网技术的使用下，对于政府兴建的基础工程的监督与监管也是非常有利的，通过有效的数据分析与信息的反馈，相关部门可以及时的进行监控，这样可以在一定程度上提高其质量管理的效率。在城市的安全管理中，物联网技术也发挥出了较强的作用，在突发事件的处理中，政府可以及时的采取措施进行救援与物资的输送，这种优势是其他技术无法比拟的，同时可以极大限度的降低人员及财产的伤亡，对于社会的和谐稳定是非常有利的。
22农业发展的智慧化
农业经济的发展会受到诸多因素的干扰，物联网技术下的农业发展可以通过相关的感应装置及时的进行数据的反馈，人们可以在这些数据的分析与指导下，有针对性的去解决和改进，这样可以更好的实现农业的稳定健康的发展。对于营林活动的开展而言也是非常有利的，大面积的监控管理有助于合理的开采与种植，这对于可持续发展的实现是非常有效的。
23医疗体系的智慧化
通过医疗体系的智慧化可以很好的改善各地区的就医问题，同时还可以及时的协调各医院的可用资源。可以通过专业的平台来进行药价的调控与管理，可以很好的约束和管理医药企业的生产与销售。
24交通规划的智慧化
交通规划的有效性对于缓解当前的交通压力是非常重要的，物联网技术的使用下可以帮助人们有效的实现路况的监控，这对于道路的疏通是非常有帮助的，同时也可以提高交通事故的处理效率。通过相关数据的分析，政府可以有计划性的进行路段的维修与修建，尽可能的为市民的出行营造较好的行车环境。
25教育智慧化
首先，可以让学校真正进入每一个家庭，建立网络学校、数字化课件、虚拟图书馆等，将教育资源进行充分整合、分享，推动教育普及。同时，还要加快再教育工程的建设，利用强大物联网进行多种形式的就业培训，真正实现教育资源共享的同时，推动学习型社会的建立。
26智慧旅游
旅游对于缓解人们的工作压力是非常有效的，但是目前的旅游现状是比较让人头疼的，节假日的人山人海极大的打消了人们出去旅游的念头，这不仅不利于旅游行业的发展，同时对于这些景点的维护和清理工作也造成了较大的压力。物联网技术下的智慧旅游可以更好的指引人们的旅游活动，及时的反馈各景区的天气、客流量及周边的住宿饮食等信息，就当前的应用现状而言其优势是比较突出的。
27智慧物流
在网络技术的带动下，当前的电子商务覆盖面积是比较大的，同时售出的产品能够很好的满足各种人群的需求，这对于物流行业的发展增加了较大的压力。在智慧物流的改进下，消费者可以享受到快捷的物流，这对于社会的经济增长与生活质量的提升都是大有帮助的。
3总结
通过对物联网技术应用的研究，我们可以明显的感觉到智慧城市建设的优势，不仅可以充分的利用现有社会资源，同时还可以满足人们方方面面的需求，这种资源优化配置下的社会将会发展的更加的稳健。但是仍然要加强对于配套技术的深入研究，这样才能确保在实践中更加的可靠。加强智慧城市的建设需要得到人们的认可和支持，需要不断的加大宣传力度，以便于在丰富的实践中进行改进和拓展，确保社会发展与技术革新的有效实现。
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