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    破局广域覆盖难题 胜利油田联合中国联通与华为探索5G+智慧油井

    2020年4月29日 18:15  CCTIME飞象网  

    飞象网讯 自2019年10月开始,总部位于山东省东营市的全国重点油田—中石化胜利油田与中国联通、华为开展5G在油气行业的应用场景探索。经过半年来的努力,目前三方已在东营孤东采油厂多个油井成功完成基于5G的智慧油井监控,这是国内油气行业首次引入5G技术应用于关键业务系统,将为后续包括5G、云、AI在内的新一代信息技术在资源勘探发掘领域的应用带来重要的借鉴和参考价值。

    油气行业向数字化、网络化、智能化转型 通信技术升级成关键

    作为中国的支柱产业之一,油气行业正在把数字化、网络化、智能化转型视为未来发展的重要战略方向。一方面,受过去几年油价大幅下降的影响,油气行业对产业升级的渴求较为强烈;另一方面,随着5G、云、AI等新一代信息技术的飞速发展,也为油气行业的转型升级提供了一条全新的进阶路径。

    胜利油田隶属于中石化集团,是我国重要的石油工业基地,工作区域主要分布在山东省的东营、滨州、德州、济南、潍坊等8个市以及新疆、内蒙古等5个省、自治区。近60年来,胜利油田为保障国家能源安全发挥了重要作用,今天与国内油气行业的主流企业一样,都在走向转型升级的路上。

    图、油气行业的数字化、网络化、智能化转型浪潮已来

    作为油气行业重要的生产场景,对油气水井作业数据进行采集和对作业现场进行视频监控成为行业的重要诉求。对于特大型油气企业来说,无论是涉及的油气水井规模,还是涉及到的空间范围,实现如此广域、大规模的网络连接都是一个巨大的工程,以胜利油田为例,截至2018年底,其油田探矿权登记面积8.99万平方千米,采矿权登记面积6501.8平方千米,共发现油气田81个,油气水井总数约4.4万口。

    近年来,为提升生产效率和人均产出,胜利油田采用了包括光纤、4G、无线网桥等多种方式实现油井监控及生产作业数据回传,有效支撑了生产作业。但长期观察下来,这几类方式也各自存在一定的弊端,包括部署不方便、传输带宽较。ㄖ氐闾逑衷谏闲兴俾什还唬、无线频谱非标、产业链不丰富、综合维护成本高等,迫切需要一种具备综合优势的通信技术。

    联合探索5G赋能智慧油井 破局广域网络覆盖难题

    随着5G产业的逐步成熟,5G网络在全省各地市开始加快部署,产业各方将视野投向了5G这一在带宽、时延、连接密度等特性上具备显著优势的通信技术,各方希望通过5G解决油气行业长期以来在广域网络覆盖上存在的痛点难题。

    图、胜利油田5G+智慧油井试点现场

    应对数据采集和高清视频监控对上行速率的高要求,胜利油田、中国联通东营分公司、华为三方经过实地调研和深入探讨,联合推出5G+智慧油井解决方案并在油井较为密集的孤东采油厂开展试点验证工作。仅用时一个月,在胜利油田孤东采油厂管理一区开通5G基站,对该采油区的十多个井位进行覆盖,在监控杆上部署CPE形态的5G终端,成功实现将油井的视频监控及各类作业现场数据通过5G网络回传至采油厂的生产监控中心,目前已经稳定运行近两个月时间,5G网络及5G终端的性能和可靠性得到了初步的验证。

    图、监控中心通过大屏幕观看通过5G网络回传的油井生产作业现场实况

    由于基站部署高度较高(30-40米),油田区域天然地势开阔、无明显阻挡,三方对上行覆盖能力和上传速率进行了详细的摸测,用以指导开阔场景下的5G网络规划,同时验证1080P视频分辨率、码流3-4Mbps速率需求下边缘区域的上传能力。

    测试方式为使用5G终端(华为CPE Pro),驱车背离小区方向缓慢行驶,同时开启连续上传业务,进行上传覆盖能力拉远测试:

    Ø    当前终端在100m处,实测覆盖电平RSRP在-75dBm左右,上传边缘速率在158Mbps左右;

    Ø    当前终端在500m处,实测覆盖电平RSRP在-91dBm左右,上传边缘速率在60Mbps左右;

    Ø    当前终端在2km处,实测覆盖电平RSRP在-105dBm左右,上传边缘速率在11Mbps左右。

    综合考虑现场扇区高度、下倾角、多口油井同时不间断上传等实际应用环境,5G基站在2km以内可满足数十个1080P分辨率的高清视频监控对网络的需求,也对后续进一步扩大规模验证(单站点为40-50口油井提供高清视频回传能力)、打造综合成本最优的广域网络覆盖解决方案提供了坚实的基础。此外,针对降低数据处理时延、降低传输带宽占用、数据安全(不出园区)的需求,后续将通过建设MEC(边缘计算)来实现。

    图、高密度的油井分布为扩大规模验证提供了最佳试点场景

    打造5G+云+AI数字化底座助力胜利油田数字化、网络化、智能化转型

    当前全国范围内正在加快数字基建、新基建建设,数字基建包括5G、大数据中心(云)、工业互联网、人工智能等重点方向,也是数字化时代、数字化社会的核心要素。下一阶段,胜利油田、中国联通、华为三方将携手更多产业生态合作伙伴,联合打造5G+云+AI的数字化底座,试点验证5G等新一代信息技术进入更多生产及管理场景,进一步满足对网络连接、云服务、算力的需求,切实解决企业数字化、智能化转型中遇到的各种问题,让自身能够更加聚焦价值创造,走在高质量发展的前列。

    编 辑:孙秀杰
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