编者按：本文来自《数字油田在中国——油田物联网技术》一书节选，先期发表，以飨读者。这是目前我国唯一的一本关于油田物联网技术的专著，对于我国深入推进油田物联网建设具有十分重要的指导意义，更重要的是这本专著对于初期与发展中的油田物联网建设中紧迫的人才需求培训是一部难得的教科书。
此书将在“第三届数字油田高端论坛暨第二届国际学术交流会议”上首发。
高志亮
（长安大学数字油田研究所，QQ：457217552）
油田物联网，是一个全新的概念，油田物联网技术，是物联网技术在油田数字化管理建设中的应用。油田物联网作为数字油田的重要组成部分，油田物联网的建设与发展，对数字油田建设具有着十分重要的作用和意义。
油田物联网是在物联网提出后出现的一个新生事物，它集成了油田数字化管理建设的全部技术与内容，是数字油田新型技术之一。
在1999年提出之后，人们在利用数字油田的时代机遇，采用各种方式实现油田的数字化，其中数字化管理建设，就是数字油田的最重要的一个组成部分。物联网技术的出现，物联网的理念与技术又给数字化管理建设注入了新的思想，从而使二者结合形成了油田物联网技术与油田物联网建设工程。
数字化管理，2008年由长庆油田首先提出，由此引发了一次不小的轰动，同时也极大地推动了数字油田的建设与发展。
长庆油田的贡献，在于将原来大家单一油田网络工程和静态数据数字化入库建设的数字油田，扩展到油田井场、站、库、集输管网的数字化管理与油田井场、站、库、集输管网全面感知的数据采集与智能控制上，提出了“三端五系统三个辅助”的建设思想，从而把数字油田进行了功能上的扩展，更重要的是把一般概念意义上的数字油田实现了真正意义上的数字油田的实践。
油田物联网，2009年在“感知中国”提出之后，在我国油田企业普遍提出了油田物联网理念，实际之前的油井监测监控技术，实质上就是物联网传感器技术在油田中的应用。
目前，无论称之为数字化管理建设，还是称之为油田物联网建设，这一新兴的油田现代技术，得到了广泛的认可，在全国各大油田都有示范建设，并且还在积极推进中。例如，中国石油将油田物联网列为其数字油田建设系统中的子系统，命名为A11，正在实施推广中。
这就是油田数字化管理与油田物联网建设的基本背景。
一般来说，人们在进行油田物联网建设之前，都会问，它有什么用？对于作用，目前虽然说法不一，但是，根据我们多年的跟踪研究，在我国油田物联网建设比较好的单位认为，其作用可归纳为这样几点：
1）改变了油田企业的生产运行方式。
2）减员增效，降低生产成本，减少工人劳动强度与风险。
3）改变了生产组织方式，节能降耗，利于推进绿色油田建设。
这就是说，通过油田物联网建设，具有三个很重要的作用，表现在“改变、降低、绿色”三个关键词上。显而易见，其作用是十分大的。
但是，要能够最有说服力地让人们心悦诚服，就需要我们来证明这三点结论是可靠的、成立的。为此，我们不妨把其作为三个命题来加以论证，看其是否成立。
“改变了油田企业的生产运行方式”，这是我们需要论证的第一个命题。
一般来说，能改变一个行业、企业的生产运行方式，一定是一个重大的变革，或是一次重大的体制、制度或技术的革命。油田物联网作为数字油田中的一个方面的技术，能否改变油田企业的生产运行方式，这需要我们很好地研究与讨论。
为了能够叙述的比较清楚，具有说服力，我们必须要抓住这样几点来讨论：
首先，我们需要分析，看看油田物联网建设到底涵盖了油田企业的哪些业务。
其次，要清楚地知道，油田物联网技术同油田技术体系形成一个什么样的结合机制。
最后，油田企业生产过程包含了哪些业务与环节，油田物联网技术提供了哪些保证，使得原有的、传统的方式发生了哪些改变。
我们只有基于这样几点，才能将油田物联网技术的作用说得更清楚，也就是将“改变了油田企业的生产运行方式”证明好。
1）油田物联网建设涵盖的油田业务
根据我们对油田生产过程和业务技术的理解与认识，油气生产业务主要在油气田公司的采油采气厂，不但各油气田公司，各采油、采气厂，各采油区块开采油气生产情况的不同，油气开采的工艺方式、方法也有所不同，而且还有很大的差异性。但简单归类，按照一般性的油气生产业务划分，主要包括以下几个方面：
（1）油（气）井举升（含稠油热采、天然气、煤层气等）
（2）计量（体积量油、重力量油、功图量油、量油车等）
（3）注入（注水、注聚合物、三元、注天然气、二氧化碳、高温蒸汽等）
（4）集输（含转油、集气、增压等）管网
（5）油、气、水处理（含原油处理、天然气处理、水处理）
从这五个方面的划分，基本勾勒出了一个线索，就是油田油气生产过程是：油气井采油—计量—集输—处理—输出。油气离开采油区域后，其它业务就不属于采油厂的生产过程了。
这些业务形成一个油气生产业务流程，也就是油气从油气井采出到油气水分离，再输送到炼油厂这个过程，构成油气生产业务链，其生产业务关系为：
图1 油气生产业务流程与生产过程
图1是一般油气田生产业务流程与生产过程的普遍方式，包含了油气举升、计量、集输、油水处理、油气储运五大块，也就是五个环节，即使特殊的油田也大同小异。人们不用增加任何其它技术，油气也都必须从油气井中采出油气，然后将油气从井口处送到集输站，所不同的是车辆运送或管输。在这个过程中，要实施产量计量，然后对油气水进行分离处理，处理好污水和污泥等，最后输送出去（到炼油厂，这块不是采油厂的业务），采油厂的业务即完成。只是在整个过程中还有一个环节，就是注水开发，提高采收率，进行工艺改进、油井作业等，不是这个工作链路上必然环节，却是不可或缺的技术业务。
从以上叙述中，不难看出，这五个简单的环节划分，基本上是缺一不可的，构成了油气生产运行方式，都要在生产运行中步步到位，假设减少一个环节就完不成油气生产任务。这样的话，要说油田物联网建设“改变了油田企业的生产运行方式”，我们认为还做不到。因为：
（1）在油气生产过程中，这五个环节一个也不能少，即使实施了油田物联网工程建设，也没有可能改变或者减少其中的任何一个环节。
（2）在油气生产过程中，油田物联网没有使生产油气生产中的某一个工艺技术改变，原有的生产工艺技术还在用。
（3）油气的生产过程专业性非常强，我们如果要改变某一个环节，需要很大的专业技术的革命才可以改变。
由此可以证明，油田物联网建设不可能，或者说现在还没有“改变油田企业的生产运行方式”的能力。但是，油田物联网建设后，可以说“改变了油田企业的生产运行管理方式”，对此，可以证明。
首先，“油气生产运行管理方式”，关键在于做什么？管什么？这样就要看在油田企业的生产过程中，人们需要知道什么？最关注的地方是什么？影响工作效率的是什么等。一般来说，人们最想知道的几个关键是：
（1）在生产过程中每一个抽油机的运行工况，包括电机的电量、电压。
（2）在生产过程中每一口油气井的井况，包括压力、温度和油气井是否结垢、结腊；动液面、静液面等。
（3）生产过程每一口油气井每一刻的产量，包括日、月、年的产量统计分析。
（4）生产过程注水开发时的日注水量、压力，总注水量等。
（5）生产过程油气输送、联合站中的运行环节。而在联合站中，又包括：
①实现联合站沉降罐、油罐、污水罐、净水罐等罐位实时监控，即可实时知道沉降罐油水界面及高度。
②输油泵运行参数监测，外输管线流量、温度、压力实时显示。
③实现注水岗注水罐液位监测、注水泵运行电流、压力变化，注水干线压力等状况参数监测。
④实现污水岗污水处理过程自动化，定时监测污水处理机泵情况。污泥罐罐位显示，自动处理污泥压滤流程。
⑤实现联合站破乳剂、净水剂、悬浮剂等化学药剂的加药计量和自动化加药控制。
⑥实现联合站重要管线的压力、流量显示，重要流程运行状况显示，重点机泵设备和阀门的远程关断控制。
⑦实现污泥拉运、药剂拉运的地秤计量控制。
⑧集输站车辆运行与接交油气过程控制与结算自动化。
等等。
我们大体地列举了这些关注点，这些都是工程技术人员和领导最想第一时间知道的情况和需要第一时间掌握的动态。因为，这些都是油田生产过程中的关键点，关键环节上的重要参数，掌握这些参数，就可以组织生产，实施决策和指挥调动。所以，如果能够及时、准确、实时地知道，就可以及时、准确、实时地做出正确的决策。
其次，用什么方法知道与掌握这些动态？人工，这是最传统的做法，人员24小时轮岗坚守记录，然后打印报表报送。还有就是在管线上安装部分仪表，在储油罐上装仪表人工抄录等。特点是慢，耗费人员精力，人员操控风险大。除此外，还有很多很复杂的环节与设备，如油气井内部的井况，抽油机的工况，大罐的溢出等，就没有很好的办法了。人工知道动态变化，只是观察与经验总结，而且不一定任何人都能知道。要想精确地、实时地记录，只有安装传感器。
传感器是通过敏感元件感知，实现数据采集，间接地分析、计算得出相应的结果。这个过程就是数据采集、数据处理、数据分析，数据应用。由于大量采用了无线传感器，形成了油田井区数字采集与传输的网络体系，可以实现远程反馈控制，就构成了油田物联网的数字化管理。
由此可以看出，数字化的过程就是，把生产过程想知道还未知的事物通过尽可能多地安装传感器，进行数据采集，数据利用无线通讯方式传输到控制中心，数据处理后就可以知道生产动态过程中的设备、生产运行变化。由此实现远程的控制与管理，远程的指挥调动。
由此足以证明，这个命题将其改为“改变了生产运行管理方式”是成立的。
需要强调的是，在数字化时代，数字油田技术可以将油田中的任何事物数字化，然后可以知道无论采油井在什么位置，无论采气井在哪个方位，无论有多少个传感器，采集多少数据都可以传输到一个地方进行集成。然后用这些数据进行分析，形成辅助决策，比如抽油机安装位移传感器和荷载传感器，采集的数据形成功图，就可以对油井的井况进行诊断，人们不用到现场，就可以知道这口井现在的状况，决定是否继续生产，是否需要作业。人们将原来依靠人工很长时间完成的事，目前可以在很短的时间内，在计算机、在网上就完成了，这个过程就是数字化的管理，是油田管理上的一次革命。
为了对井场现场观察得比较真实和远程监控，在井场安装视频摄像机，可以随时进行对现场远程监控，实景还可以24小时录像，保存备查。
由此可以得出，在油田公司或者采油厂的指挥中心对现场进行管理与指挥调动完全可以实现，这样就把距离上百公里以外的现场和设备，甚至生产运行过程看得清楚、听得明白，瞬间指挥到位。所以，出现了“电子巡井”，就是工程技术人员每隔一定的时间对全部的油气水井进行一个巡回的电子浏览，可以远程实现监管，“预警报警”、“远程启停”等等。由此可以形成“让数字说话，用数字指挥”的新局面，将传统的采油厂生产现场，由过去的逐级上报、请示上级的指示，随后再逐级下达的模式，转化为数字化管理建设后的前端（现场）和后端（指挥中心），构成点对点的直接关系，节省了时间、节省了成本、提高了管理与控制的效率。这样的管理，只有在数字化的时代可以完全做到。
这个论述说明，油田物联网建设从客观上讲，有很好的作用，完全可以改变油气生产运行过程的管理方式。
关于减员增效、降低成本，减少工人劳动强度与风险，这是我们需要论证的第二个问题。
在第一个命题的论述中，我们证明了油田物联网建设“改变了油气生产运行的管理方式”，同时可以看出，在油田生产业务过程中基本涵盖了油田公司或者采油厂所有的工种，包括采油工、巡井工、计量工、电工、仪表工、采气工、集输工、泵工等，附带的辅助工种和服务工种更多，涉及的岗位有采油岗、计量岗、维修岗、仪修岗、注水岗、水处理岗、集输岗等。目前大多油田公司现有的生产管理方式，还是依靠人工看井、人工巡井，人工操作。显然，这些岗位的职能目前还主要由人工操作完成，劳动强度大，生产效率低，安全风险高。
我们要在油田公司减员增效，降低成本，减小工人劳动强度，降低劳动风险，只有实施油田物联网建设，才可以实现数字化管理的这一目标。
实施数字化管理建设，是在生产设备上安装传感器，传感器实现数据采集，所采集的数据采用有线或者无线的方式，远程传送到控制中心。工程技术人员对数据进行处理、分析后，实现远程指挥与控制。由此可以在一定的岗位上，尤其是安全性、风险性比较大的岗位上，减少岗位人员。人员裁减后其工作效率不减，反而还提高，这就起到了增效减员的作用了。
据测算，油气生产中的一个中心站，假设一个流程是8个岗位，每个岗位需要3个人轮班，每一个岗位按照8小时一个班，一个流程至少需要24个人员值守和操作。全油田以站为中心的辐射状的井场，生产一线工人，占去了油田企业员工数量的2/3还多。按照现代企业模式和经济性要求，一方面要提高产量，扩大生产规模，随着井区扩边、滚动开发，用工量不断地增长。一方面又要控制成本，减少用工人数。一方面在不断招收员工，解决强体力劳动用工紧张；一方面又要提高工作效率和减少劳动过程的风险。劳动风险越来越大，事故率频发因素增多等等，构成了很多矛盾，交织在一起，长期困扰着油田企业的管理与发展，采用人海战术是国内油田的基本做法，它给企业带来了很大的负担。
在国外，很多国际企业在上个世纪中叶就已经遇到了今天我们才遇到的问题，就是艰苦行业用工紧张，难以招到一线员工，而且人员成本过高，工人岗位风险大，事故赔偿率高，油田整体生产成本过高，经济效益降低。因此，国外解决的办法是实现油田作业过程的自动化，提高自动化的程度，以减少企业的用工压力，化解矛盾，降低风险。国际油田企业的做法构成一个完整的系统，如图所示：
图2 国外数字油田建设基本模式
这是国外数字油田建设的一个基本模式，即从数据到信息的过程。实质上这是国际油田在上个世纪就实施的一个自动化控制的通用做法。他们以设备为中心的数据采集，传输、集成、辅助决策的油田管理系统，构成了从数据到信息的一个过程，也是国外数字油田建设的一个基本模式。
从国外的做法看，我国油田企业再以人海战术发展油田建设，大量依靠人员管理油田生产过程，将会阻碍油田企业的未来发展，必须利用现代信息化、数字化、智能化的技术，解决人员劳动强度大，岗位风险高，艰苦一线伤亡事故多，赔偿率高，对油田企业很不利的问题。根据我国很多企业实施油田物联网建设的效果证明，在我国实施这一做法也是可行的。在此，我们可以用记者对某油田的报道证明。
据记者报道：“数字化管理建设——看井房“退役”，点火棍“下岗”。记者在白豹油田丛式井场看到，仅靠一套简单的视频装置，井场的看井房及住井人员同时消失了。据统计，已有650座看井房光荣“退役”。由于自动化点火系统的建成，上千座井站加热炉原来人工操作使用的“点火棍”含羞“下岗”。
西峰油田第一联合站经理告诉记者，数字化让油区治安中的一些传统管理方式悄然转变，以前靠人海战术分区域巡逻的保安人员,被集中起来进行资源共享，而安装在油区关键路段的“电子哨卡”，24小时对油区的一切动向实时监控，有效遏制了不法分子的不法行为。”（见中国石油新闻中心报道：大长庆是怎样长大的，2010）
另据报道：——鼠标轻点“一指禅”，管理有了“千里眼、顺风耳”。油田数字化指挥中心的大屏幕上，管理人员可以实时看到整个长庆油气的生产情况，细到每口油井、每个储油罐，甚至油田的7823辆车运行情况，全部一目了然。数字化管理将现场搬进“办公室”，从投球、计量到停启井等，以前每天需要人工上井手脚联动才能完成的作业，而今在办公室操作电脑就可以完成，劳动效率成倍提高，劳动强度大大降低，也大大减少了用工总量。以白155区块为例，百万吨规模用工总量由原来的1719人下降到1000人。（资料来源：同上）
显然，在我国油田企业降低成本、减员增效，减少员工劳动强度已不再是摆在人们面前的普通问题，而是必须加以解决的突出问题了。实践是检验真理的唯一标准，很多企业开始实施油田物联网建设，正在改变这种局面，并且具有长期的规划。这说明第二个命题也是成立的。
需要强调的是，数字油田建设的根本目的之一，也是用来解决油田企业强体力劳动和降低成本的问题，油田物联网技术就是具体的落实。目前在一些油田企业在加大对油井的精细化管理，油田物联网技术在发挥重要的作用。有学者用“医生”“护士”比喻，过去每一口井都要安排人来看护，现在指挥中心坐着“油井医生”远程诊断、看病，集输站住着“油井的护士”，只要医生发出诊断命令，护士用最短的时间去看护，很快就解决了问题。不需要再象过去一样，只有工程技术人员接到报告，还要到现场查看，再汇报给领导研究，再提出治理和看护。时间长、动作慢、损失大。油田物联网技术完全解决了这一难题。
改变了生产组织方式，节能降耗，成为绿色油田，这是我们需要论证的第三个命题。
油田生产是一个点多、线长、面广，高耗能、高成本的过程。油田企业优化生产过程，必须提高组织管理能力，优化生产环节。要节能降耗，降低成本，就要从生产过程控制做起，要在每一个环节上精细控制，让油田变成自动化、智能化的绿色油田。
改变油田企业生产的组织方式，就是要对生产过程面临的点多、线长、面广进行优化。主要是针对这个特殊的行业，即野外、海上生产作业的难题，对一些生产设备远程监测监控，可以使得生产组织方式发生变化。如图所示。
图3 油井设备监测监控的数字化模型
图3所解决的问题，是油田企业生产过程利用传感器采集数据后形成功图，使得生产过程中组织方式发生变化的一个模型图。就是在油田生产设备和井口上安装传感器，采集套压、回压、温度等数据，包括在抽油机上实施变频控制，通过变频控制减少用电量。在抽油机上安装位移、荷载传感器采集数据形成功图，通过功图诊断，工程技术人员在远程根据功图诊断结果，可以及时对有“病灶”的油井及时发现，及时作业，减少抽油机空抽、少抽，解决“大马力，少拉，不拉货”的问题。对一些低产井进行远程控制，采取对应措施，实施间隙采油，可以大大降低耗能。这样，油田的生产组织方式不再是领导下指令，工人干活的方式了。
显然，对于油气生产的组织方式，通过自动化的过程可以优化，减少人工操作缓慢，不到位，风险大这些问题。我们再以记者的报道为证。
据报道：长庆年油气当量从1000万吨增长到3000万吨，产量增长了3倍，而员工人数一直保持在7万人。按照发展规划，长庆油田未来要实现油气当量5000万吨，人员仍要保持在7万人左右。传统的管理模式显然已经无法满足“大油田管理、大规模建设”的需要。如何更好地体现以人为本，彻底转变不适应的生产方式，进一步改善员工的工作生活环境，降低工作强度，提高生产管理效率，考验着油田决策层的智慧。”（见中国石油新闻中心报道：大长庆是怎样长大的）
毋庸置疑，油田物联网技术是最好的选择。根据这些报道，应该可以很好地证明这一点。
对于节能降耗、绿色油田，这是完全可以实现的，比如安装了大量的数字化、智能化的产品，建立了良好的生产管理与运行机制，生产组织的优化后，对于油井及生产设备中问题能够及时地了解与控制，减少抽油机的空耗，降低损失，减少排放和耗能，自然也就迈向绿色油田。
特别是在油田物联网建设后，油田企业的管理中心发生了变化，“前端”和“后端”成为点对点的关系，决策指挥调动中心可以直接对前端的油气井做远程的控制，“前端”以基本生产单元过程控制为核心，“后端”以油气藏研究为中心，可以有更多的精力研究地下地质、油气藏的问题，并辐射到经营管理与决策支持，有效地提升了油田企业的高效管理。
由此可以证明，第三个命题也是成立的。
当然，油田物联网建设的作用还不仅仅就这么几点，我们只是抽取了几个重要的观点和问题作为命题加以阐述，这里不再一一论证。
由此说明，油田物联网的作用是十分显著的。
可以想象，知道了油田物联网的作用，自然意义也就很明确了。也就是说论证了作用，是否就没必要再论证意义了？否，油田物联网建设的意义还是需要很好地说清楚的，如果不说清油田物联网建设的意义，油田物联网建设的作用是勉强的。因为没有理论的指导，就不可能有好的实践。所以，这是一个高度问题。
油田物联网建设的意义是重大的，在这里我们至少提出三点：
1）油田物联网建设是数字油田建设的重要组成部分。
2）油田物联网建设是油田实现科学化管理，提高油田企业地位和竞争力的科学技术之一。
3）油田物联网建设是国家倡导的“两化”深度融合战略在油田中的重要体现与落实。
其实，仅看这三点就不需要展开一一地论述了，显然可以看出油田物联网建设具有深厚的背景和重大的意义的。因为，这三点从一般到特殊，从普通到高端，从油田企业到国家战略的意义都涵盖了。但是，我们还是有必要进一步地加以说明。
数字油田自1999年提出后建设已经取得了很大的成就，我们在《数字油田在中国——理论、实践和发展》一书中作了详尽地论述。数字油田包含了油田数字化建设的全部内容，因此，毫无疑问，油田物联网是数字油田的重要组成部分：
1）数字油田的基本概念和原理告诉我们，数字油田是指全面数字化了的油田。就是将油田中所有的事物（盆地、地面、井中、油藏）全部转化为数字，通过数据转换为信息，从而寻找更多的油气资源，发现剩余油，提高采收率，延长油田的生命周期。油田物联网技术一个最基本的功能就是安装更多的传感器，采集更多的数据，让“油田中所有的事物（盆地、地面、井中、油藏）全部转化为数字”，油田物联网正是遵循了这样一个基本的原则，在做着这样的一件事，所以，油田物联网就是数字油田的一个组成部分。
2）数字油田提出之后，人们在积极地寻求数字油田从理论到实践的发展，其中的数字化管理建设就是数字油田的具体实践，数字化管理的基本技术就是利用传感器技术，采用无线技术和网络技术，完成对油田的数字化，也就油田物联网的一个过程。所以，数字油田为油田物联网提供了理论、原理的支持，油田数字化管理是在数字油田建设中从理论到实践的一个飞跃，油田物联网是在数字油田理论指导下，集成了油田数字化技术后成为一个油田现代化的新型技术。这一新型技术有效地改变了油田生产过程中的运行管理方式，实现节能降耗，减轻工人劳动强度与风险，让油田成为绿色的油田，提高了油田在国际竞争中地位与管理水平，因此，油田物联网建设的意义是巨大的。
3）在我国，大力倡导“两化”（信息化与工业化）深度融合，将其作为国家战略的重要举措，在数字油田建设中包含了更加丰富的内涵与外延。今年我国又提出“新四化”（信息化、工业化、城镇化和农业现代化）战略，其中信息化是关键，而油田物联网建设就是在油田落实“新四化”最重要的技术，是油田技术与信息技术结合、融合，使得油田企业在管理模式上发生了质的变化，提高了油田实现科学化管理水准，增强了油田企业的实力和竞争力。因此，油田物联网建设，是油田企业落实国家“两化”深度融合战略的具体实践。
油田数字化管理模式是什么样？就是快捷、简单、方便，准确、高效，将劳动强度、安全风险、生产成本降低到最低。
在目前，油田物联网建设还有一个问题，就是油田物联网仅改变了油田企业生产过程的管理运行方式和劳动组织架构。但是，数字油田建设还没有完成油田企业整体经营模式的改变，这个模式应该是油田数字化的管理模式。这实质上是要求数字油田的物联网建设，一定要成为数字油田时代先进特征的体现，就是通过油田物联网建设后，数字化管理技术改变油田企业的传统的管理模式，不应该在特别先进的数字化技术背景下，油田生产中还沿用传统的管理方式，这对于数字油田时代是不相符的。对此，我们描绘的场景以此为愿景。
1）远程办公场景。
油田地处偏远，沙漠、山区、海域，分散而路远，很多基层与职工需要上报计划和工作请示，包括职工请假，都要跑到机关来请主管领导，甚至厂长批准。但是，往往不是领导开会，就是出差、下基层，很远的路要跑上很多次，加大了基层单位和职工的时间成本，职工经常怨气很大。利用数字油田办公系统，领导可以随时、随地审批公文和基层申报及职工请假等手续。这样就节约了职工的时间成本，还可以及时解决职工着急的事情，会得到尽快的答复，领导也可以随时随地的办公。
主要技术：数字油田中的智能办公系统与油田企业的行政管理流程得到充分的融合，利用了移动网络和优化软件系统技术，使管理业务和管理方式发生了变革，工作时效性得到了提升。
2）数字化管理场景。
生产调度。在油田的各种生产设备上安装各类传感器等自动化和智能化的设备，采集各类数据经过各种通讯方式与技术传输到控制室里，然后进行数据处理、数据集成与管理，数据分析，从而出现了传统油田生产过程的简化与优化。这一模式主要表现在三个层面的变化：在生产一线的层面上，以基本生产单元过程控制为核心功能的生产管理系统，重点实现对基本生产单元过程的控制和管理，主要采用物联网技术与方法完成数据采集与传输。在中间层面上，以公司生产指挥调度、安全环保监控、应急抢险为核心功能的生产运行指挥系统，主要采用数字化管理与平台技术完成数据集成与分析及应用。在深层次层面上，是高效管理与正确有效的决策。在一般的决策中，很难对模糊地带量化与清晰的表达，原因就是没有足够的数据做支持，油田物联网技术为油田企业在重大问题的决策中可以提供更多的数据，保证能够在第一时间内完成准确的决策，实现远程指挥调动与控制。
数字化管理的核心是在优化生产工艺流程的基础上将数字化与劳动组织架构相结合，按生产流程设置劳动组织架构，实现生产组织方式和劳动组织架构的深刻变革。把油气田数字化管理的重点由后端的决策支持向生产前端的过程控制延伸，充分利用和发挥数字化技术在生产建设中的作用。通过数字化管理，促进地面工艺模式的优化，创造条件使组织设置与生产布局相统一。实现减员增效，精简机构，“让数字说话，用数字指挥”的管理模式。这应该是油田物联网建设后或者说是数字油田建设最大的变革，因此，油田企业必须在管理模式上发生深刻的变革。
3）油藏管理的愿景
油藏，在某种程度上说就是油田企业的生命，人们在很大的程度上就是围绕油藏开展工作，只有将油藏搞清楚了，油田也就清楚了。因此，油田企业其实就是以油气藏经营管理为核心的决策支撑系统。在油藏管理与研究中油田物联网技术提供着大量的动态数据，而且这些数据对于准确地知道油藏的能力具有十分重要的意义，即充分利用油田物联网和数字化管理中的动态数据，加强地质研究，提高采收率。
这就是油田物联网建设的最为重要的意义。
油田物联网建设，不是形象工程。
我们不得不承认，在油田数字化管理工程建设中，有一定的负面影响，就是关于形象工程说。因为，在建设的单位，往往对外宣传和上级领导考察时将油田物联网技术作为一个展示的窗口，这一举动就对数字化管理工程与功能产生了误解。
这里我们需要特别说明的一个问题。就是需要给油田数字化管理建设正名：它确实不是一个形象工程。当然，有时人们参观、学习，在控制中心大屏前给予演示，总觉得在展示一种先进，炫耀一种超前，玩的是别人没有的实力，因此，这是一种错觉和误解。
油田数字化管理建设，最早的功用是对抽油机工况和油气井井况的监测监控，是利用功图对工况和井况进行诊断，这是非常实用的一个数字化的技术，这个技术在没有实现网络化之前，是人工监测。后来发展了视频监控，完成控制中心大屏显示，远程监控，突然间就有点喧宾夺主的感觉了，将最重要的实用技术给淡忘了，视频监控成为主角了。
在此，我们要坚持还原油田数字化管理原来的功用，就是对工况、井况的监测监控，这是很有用的一个油田专项技术。目前还在发展中，不但要完善功图的诊断功能，还要完善计产和计算动液面的功能，这是油田数字化管理的最重要的技术之一，
到目前为止形成的油田物联网技术，这个技术不但将原来的所有数字化技术集成，还形成了传感器节点相连的远程控制与管理的功用，作为油田物联网建设必须发挥好其技术的功能和作用，这个非常重要。因为，技术来不得半点的作假，技术就是为油田生产过程提供服务，它不是什么形象工程。
1）油田物联网技术的价值重在数据采集，是油田生产开发动态数据的主要来源。
在一般人看来，油田物联网建设就是为了给管理者带来方便，能够远程控制，提高效率，这是油田物联网建设最基本的功能之一。其实，对于数字油田来说，油田物联网建设的最重要价值在于数据的采集。
由于油藏深埋地下，油井在几千米的地层中，抽油机只要没有坏，就在不停地抽汲着。但是，是否每次都是有效运行，注满泵，满负荷地在工作呢？这就不一定了。人们如何才能以最快的速度知道，抽油机在最有效地工作，油井是完好的，油泵是有效的，地层压力是满足要求的等等。我们只有通过自动化、智能化的设备代替人，感知先觉，即只有安装各类传感器。人们利用传感器对被测对象的感知，也就是对数据的采集，然后处理、分析，才能知道被测对象的基本状态。所以，油田物联网建设的价值，重在数据采集。
2）油田物联网的价值重在动态数据，是油田地质研究的重要依据
油田物联网建设采集的数据为什么是动态的，这些动态的数据做什么？
在很多人看来，油井生产数据只是知道这个井每天的产量，而产量又是生产部门的事，数据形成的功图，只是生产技术人员的事，与大多数人员没有什么关系。其实，这是一个非常错误的看法。
我们知道，每一口油气井每天每时都需要生产，为了提高产量，每停抽一口井都是一个损失，领导的心都要动一下，都要问为什么？是没有油气了，还是需要作业了，是事故了？但无论什么状况，产量损失是必然的。所以，作为油田生产，就是对每一口油井的经营，做到精心呵护。一般来说，领导和工程技术人员都很想知道每一时刻油气井的生产状况与产量变化，这样就要采集每一时刻的数据，从而动态地观察其变化，这就成了动态数据了。
动态数据不但对于油气生产管理过程中观察每一口井的变化有用，而且每口油气井的生产数据也是地质研究和编制开发方案的一个重要依据，没有每一个单井的历史数据，就没有办法分析这个区域的生产能力，也就没有办法编制新的开发方案。如图5
图5 某油田油井生产历史数据分析（资料来源：吴起采油厂）
图5是某油田油井生产历史数据分析曲线图，做法是将单井的产量按照天或者年，形成一个数年的产量曲线。从图中可以看出该油田2005年8月至2011年6月投产油井数，日产油，平均单井日产油，综合含水，采油速度等重要信息。还可以分析投产以来年平均递减率，看到整个生产状况为井网不完善的低产，目前具备了一定的含油面积和地质储量规模，也摸清了油藏的产能状况，具备了投入注水开发的条件等。这样就可以编制注水开发方案了。
所以，单井数据对于油田非常重要，单井的动态数据就更重要。从而在油气井安装各种传感器监测生产动态并采集数据，是油田企业数字化建设的最基本的方法，也是获取有效的、有价值的动态数据目前最有效的技术。
物联网建设的价值在于有效地对单井连续地测量和记录动态的数据，这在人工管理是做不到的。
3）物联网技术价值重在能对数据挖掘，是油田企业的资产与财富
随着油田物联网建设的发展和油田生产挖潜、滚动开发的需求，油田生产过程中的各种数据显得越来越重要，尤其对于单井产量、地质研究的各类数据都成为油田企业重要的资产和财富。
对于单井产量的计产，目前非常渴望。因为，单井生产数据的真实性与准确性，反映了这口油气井的基本现状和生产能力，根据这些数据可以真实地分析递减率和产能等。但是，目前各种计产装置无论怎样设计和制作都无法满足单井的产量计量。但是，通过很多学者的研究，认为可以利用功图计产。如果这一功能实现，不但可以实现单井计产，而且可以24h连续计产，每一个时间段计产，人们可以利用这一真实的数据分析油气井的生产现状和产能，并更加准确可靠。
其实，现在已经实现了功图计产，可惜的是，由于算法还不成熟，油气井工况和井况的复杂性，目前在精度上还有很大的差距。但是，相信在众多科技工作者的努力下，这一技术一定会更加的成熟与有用。同时借助各种计产方式所统计的数据，人们在利用各种办法进行统计分析与研究以及数据挖掘，对于油田生产管理和油藏智能化分析，十分有意义。如图所示：
图6根据自动控制检测的数据统计分析结果（资料来源：美国Z.Y）
图6是工程技术人员根据统计学原理对单井产量做出各种统计分析的结果，这些图件可以反映地下储层的变化与产能情况。由此进一步证明油田物联网数据的重要性和作用。所以，对数据的动态检测和管理及应用显得尤为重要，其作用与价值也是显而易见的。
如何认识和评估油田物联网的建设效果与投资回报，这是目前很重要的一个课题。按照我国拥有的油气井比，目前数字化建设的总量还不到10%。如果按照油田物联网第三级需求，全面建设就差的更远。这样我们如何评估效果和回报，就成了一个问题。因为，效果取决于建设单位的认识和投资以及建设的规模。
根据经验得知，建设单位的认识非常重要，认识程度高，一定能做成很高水平的规划和设计，就能加大投资力度，加快建设速度，扩大建设规模。认识一般化，自然就是等待、观望和搞点示范，有时只能当作形象工程，如果这样就没有什么效果了。
油田物联网建设要从高层做起，“一把手”的认识和态度决定了建设高度、深度和速度。高层认识全面，严格要求，全方位地抓，就能建设的好。
在这里需要强调的一点是，建设了就要用，建设了不用，就成为一种浪费，也就没有效果。因此评估建设的效果，可以从以下三点来评估：
1）建设的规模。规模大，就能体现效果，规模小，就体现不出效果。
2）建设的投资。投资大小，决定建设规模，没有投资，也就没有建设，投资小，也就没有规模。
3）建设的应用。建设就是为了用，不用，就没有效果。
事实胜于雄辩，油田物联网建设关键在于要对所采集的数据做很好的分析应用。特别是作为数字油田建设的重要组成部分，在数字油田的数据正常化建设中，油田物联网建设解决了长期以来难以获得动态数据的大问题，通过这一建设，可以连续不断地采集数据，达到数据正常化建设的目的。
关于回报问题，也就是投入产出问题。在这里我们不赞成用投入产出来计算数字油田建设，也不赞成用投入产出来评估油田物联网建设，因为数字化、信息化建设是信息技术、数字化技术渗透在油田专业技术中发挥作用，提升油田企业地位和竞争力的技术，提高油田技术的科技含量，提高油田生产工作效率在很大的程度上是无法评估和计算的。所以，油田物联网建设投资后的效用目前还不能落在吨油成本上。假如说可以按照吨油成本的算法，那么，如何去剥离、划分网络给油田办公、生产管理挣回多少钱，物联网给油田挣回多少钱？
数字油田技术是渗透在专业技术之中发挥作用，同时还有一个特征是先投资后收益，长期效益。要量化回报结果需要大量计算，然而也很难计算出准确的结果。不过知道投资后的回报有多大，可以简单地计算。
（1）油田物联网建设后实现减员增效，据已有规模建设的油田企业报道，可以将一线人员裁减到一半，这样计算用工人员数量，按照每个劳动力最低标准2000元/月核算，一个井区人工成本可以降到50%。
（2）减少人员劳动风险赔偿损失，现在人员赔偿费高达40-70万。减少人员劳动风险，以智能设备替代人工能做的事，首期投资较大，但是减少人员伤亡，没有赔偿费用，就是一个回报。
（3）利用功图诊断，减少油井空抽，耗电，实施低产井间隙抽油，远程启停，提高采收率所节约的费用，可以折算到吨油成本，降低成本，减少损失。如果能达到20%左右的话，对于一个大规模的油田就可以降低成本达到5%。按照油田企业每年100亿的投资，可以节约5亿元。
（4）时间是有价值的。著名诺贝尔奖获得者，经济学家西奥多.舒尔茨认为正是人类的时间价值的提高，时间就更加的值钱，才会有明显的技术进步和制度创新（见《人类时间价值提高的经济学》）。显然，油田物联网建设后，油田企业的端对端，即“后端”直接对“前端”，在时间成本上大大降低，时间价值的提高，使得油田企业在管理上的成本也随之降低，效率却大大的提高了。我们以记者对某油田的报道为例：——近千名单兵解孤忧，万余名“蓝领”转“白领”。说到看井，采油八厂樊学作业区数字化监控中心值班人员难掩喜悦，以前长期住在偏远井场，既要防盗又要防野兽侵袭，担惊受怕却只看护着一个井组的几口井，数字化完成后，坐在山下的办公室通过视频就可看护好90个井场的400多口井，产生了“千里油区无人影，胜似千军在蹲井”的神奇效果。同时，有近千名员工撤离单井过上了集体生活，有1万多名需要在现场操作的“蓝领”转成“白领”。(见中国石油新闻中心报道：大长庆是怎样长大的，2010.07）。据估算，假如按照1000口油井实施数字化管理建设，一口油井按照1万元的建设费，这就需要一次性投资1000万元，然后每年的维护费每一口平均按100元计，就是10万元。如果按照90个井场400口井，有1000人撤离、裁员的成本，每年节约人工成本和时间成本在500多万元，建设成本只要用2年就收回。可见其经济价值之高。
以上都是根据推理计算，不具有事实说服力。但是，可以肯定的一点，油田物联网建设给油田企业确实带来了恨大的效益，因此，回报也是巨大的。
不言而喻，数字化管理建设是最好的选择，油田物联网技术不在于投入与产出比，更重要的在于它的真实效果与价值。其实，也可以多多少少地看出了投入与产出的比。这就是油田物联网建设的回报与效果。
本章首先对油田物联网建设在油田企业中的作用进行了论证，并在此基础上进一步阐述了油田物联网建设的意义及愿景。最后对油田物联网建设的价值与回报进行了分析。
数字油田是以数据为核心内容建设的系统工程，从数据采集、数据传输、数据存储到数据分析应用，构成一个完整的数字油田数据体系。数字化管理是数字油田的一个重要组成部分，它先于油田物联网建设，开创了数字油田技术的先河，其改变了油田企业的生产运行管理方式和生产组织构架，为油田企业建设与发展发挥了很大的作用。油田物联网技术的出现，可以更大范围地集成油田数字化管理技术的内容，从更新的角度实现油田内的物物相连，从中包含着很多的功能，如智能化、数字化、信息化等现代高科技的功能在内的远程控制、功图计产、设备管理等等。其中的功图计产功能，是油田生产需求非常迫切的一个功能。因为，在目前还没有很好的办法来准确计量单井产量时，如果能够利用油井监测系统实现单井计量，精度可以达到5%的话，那就是数字油田技术上一次革命。因此在数字油田建设中，数字化井场或者油田物联网建设的抽油机监测监控是极其重要的建设内容，不但可以诊断工况与井况，还能计量，这是一举多得的好方法、好技术。当然，这一技术还需要深入、科学的研究，来完善它。
随着物联网技术的发展，特别是大规模的油田物联网建设后的数字化设备、物联网设备自身的管理与远程监测也提上了日程，我们如何能够快速地知道这每一个单一的设备什么时间到期校正、出现问题预期等等的管理，都是随着数字化、物联网建设后出现的新的技术问题。同时，还带来对油田物联网管理和应用的工程技术人员，管理人员的严重不足问题，需要大规模地培训和培养人员。以很好地管理与运用油田物联网技术与设备。
大数据时代已经到来，油田物联网建设之后将会产生大量的数据，这些数据是油田最重要的、最有价值的动态数据。对数据的有效保护、管理和安全存储与挖掘，将是未来数字油田的一个重大的任务，也是油田物联网建设后期的重大任务。利用先进的数据统计分析技术，从数据中获得更多的信息，找到更多的油气资源，提高采收率，成为数字油田今后更加光荣的使命。
总之，对于这些正在发展和出现的新的需求与技术创新，将会成为新的问题，我们编著的《数字油田在中国——油田物联网技术》一书，就是寻求对已有技术的梳理和总结，对未来技术创新的探索与昭示。不管这本书能对大家带来多少价值，我们都在努力地做到实在和完美。我们相信油田物联网建设还会在建设中不断地创新与发展，我们相信数字油田在建设中创新与发展。所以，我们需要大家一起来共同努力，推进数字油田的健康发展。