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摘要:本文介紹了利用數據中心構建數字化鉆井施工模式的具體思路方法，并分數字化鉆井隊、鉆井數據中心和鉆井輔助決策平臺三大部分詳細闡述了構建數字化鉆井施工模式的具體內容。這些內容在現場得到了廣泛應用，應用效果證明了其潛在價值的巨大。

關鍵詞:數據中心;數字化鉆井;輔助決策;施工模式

1前言

為了提高石油鉆井管理水平，降低成本，提高經濟效益和競爭能力，充分利用現代化信息技術，以降低開發成本和降低生產成本為目標，建設全新的數字化鉆井施工模式有著重要意義。

2數字化鉆井信息平臺框架

石油鉆井的主流程是從市場信息的收集與分析開始，在構建過程中，全面考慮了鉆井全過程所涉及到的數據以及生產經營活動，以鉆井生產的主流程為線索，從數字化鉆井隊、鉆井數據中心、鉆井輔助決策平臺和遠程通信網絡等四個方面設計了數字化鉆井信息平臺框架，本文著重從前三個方面闡述數字鉆井施工模式的構建方法。

3數字化鉆井隊

數字化鉆井隊主要通過數據采集計算機將安裝在各關鍵部位的傳感器連接起來，再由井場局域網絡將數據采集計算機、數據處理與傳輸計算機、現場監控及其他應用計算機、現場攝像監控解碼器等設備連接起來，然后通過部署在這些機器上的軟件系統完成數據的自動采集、數據人工錄入、數據轉換、數據傳輸、現場工況監測等工作。這些軟硬件集成起來構建了數字化鉆井隊。

3.1數字化鉆井隊的硬件設施

（1）數據采集儀器

數據采集儀器一般是鉆井參數儀或者地質錄井儀，鉆井參數儀一般包括鉆井儀表主機、傳感器、電纜及附件。另外，對于定向井、水平井，還需要配備有關的測斜儀器，便于進行地質導向監控。

（2）計算機及網絡設備

數字化鉆井隊需要在井場組建一個小型的局域網絡。局域網由一臺服務器和若干客戶機組成。計算機的連接方式采用星型拓撲結構，即網絡中的所有計算機都連接到一個共享式Hub或交換機上。這種網絡系統連接簡單，也比較容易擴充。

3.2數字化鉆井隊的配套軟件

（1）實時數據采集、處理軟件

本系統的實時數據來源于綜合錄井儀或鉆井參數儀實時采集的數據。為鉆井工程實時監測與井場信息系統服務器軟件平臺提供規范格式的實時數據,以不同方式為客戶端提供實時數據服務等。

（2）鉆井過程實時監測和遠程傳輸軟件

鉆井過程實時監測分為鉆進過程和起下鉆過程兩個模塊。井場與基地間的數據傳輸可以采用不同的通訊形式，目前經濟簡便的通訊方式為利用普通有線電話網和GPRS移動通訊網，其次是微波通訊和衛星通訊。本軟件可實現以上集中網絡的靈活選用。

（3）工程數據手工錄入維護軟件

該軟件主要實現鉆井現場施工工程與管理數據的錄入、維護和統計。這些數據包括日常管理數據、鉆井設備數據、鉆井隊伍數據等20余類。

（4）地層壓力監測評價軟件

該軟件是根據國外室內研究的最新成果差壓和巖石彈性力學參數之間的關系建立的，根據鉆井參數計算地層壓力，實現地層壓力數據的采集、管理、處理計算、數據圖形輸出一體化。用于提高地層壓力的預測、檢測精度，合理設計鉆井液密度，提高鉆井安全性，保護油氣層。

4鉆井數據中心

鉆井數據中心建設包括鉆井綜合數據庫、數據流及數據加載、數據軟件等方面。

4.1鉆井綜合數據庫設計與實現

數據庫以井的工程生命周期為路線，包括鉆井施工、固井、完井、交井的全部數據以及形成上報統計鉆井資料的數據。既能夠適應高速發展的鉆井系統現狀，同時又具有較好的擴充能力。

鉆井數據庫共設計了355個數據表，3654個數據項，可分為鉆井標準數據庫、鉆井編碼數據庫、鉆井工程設計數據庫、鉆井IADC報表數據庫、鉆井工程數據庫、鉆井實時數據庫、鉆井井史數據庫等大類。

所有的鉆井數據在源頭一次錄入，遠程傳輸至鉆井公司，經過公司技術人員審核后進入鉆井數據中心。鉆井數據的審核流程和交換流程下圖所示:數據庫及配套的錄入系統設計完成后，在勝利油田分別部署了鉆井分公司數據中心、總公司數據中心和局級數據中心。各級鉆井數據中心運行平穩，并發揮著越來越重要的作用。

4.2數據軟件

建立了強大的鉆井數據中心，就必須發揮作用。本文由中國論文聯盟收集整理。

系統實現了鉆井綜合數據庫的WWW，分為公司級、油田級及集團級系統，能夠滿足各級的數據查詢、統計與分析要求。該系統按照鉆井流程將信息分為三大部分：

1）鉆井設計信息模塊。

2）鉆井施工動態信息模塊（包括IADC報表、鉆井日報）。

3）鉆井完井信息。

5鉆井輔助決策平臺

鉆井輔助決策平臺由鉆井輔助設計系統、鉆井動態實時監測與專家診斷系統、鉆井生產指揮系統和事故與復雜情況處理系統等軟件構成。

5.1鉆井工程設計系統

鉆井工程設計系統包括軌道設計子系統、工程設計子系統、鉆井液設計子系統、固井設計子系統等，最終生成圖文并茂的鉆井工程設計書，是設計者與管理者的顧問與助手。

5.2鉆井動態實時監測與專家診斷系統

該系統是以數據表、曲線圖、儀表仿真等方式實時現場工程參數、現場多角度視頻監控、在線交流、視頻會議等。應用該系統對加快鉆井科技的開發，提高鉆井水平，及早發現油氣層、保護油氣層、指導現場施工生產，提高油田勘探開發的整體效益起到重要的作用。

5.3鉆井生產指揮系統

該系統是鉆井生產管理相關信息的總集成，實現了調度銜接的協同工作。包括鉆井隊伍分布狀況及正鉆井的分布狀況的展示、鉆井施工日動態數據的統計，領導和公司相關人員可以在線監控各分公司生產運行情況。

5.4井事故與復雜情況處理系統

通過建立鉆井事故與復雜問題知識數據庫，為鉆井現場和管理人員提供預防措施，利用鉆井過程中的各種信息及早發現鉆井異常，正確判斷鉆井事故和復雜的類型，及時、正確地處理施工井的事故，實現安全、快速、高效鉆井。

6結束語

近幾年，我國政府和石油行業充分體驗到了數字化鉆井施工模式的巨大效益,并努力朝著這個方向發展。

參考文獻

[1]論文：饒蕾、崔杰．用鉆井參數實時監測地層壓力的新方法．石油鉆采工藝，2004(02)

[2]論文：李璞，孫正義．重點井鉆井信息傳輸及處理技術．石油機械，2004(06)