基于川慶鉆探一體化平臺的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)研究

溫馨+錢浩東+雍鵬

[摘 要]工程技術(shù)數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到數(shù)據(jù)的可用性和可靠程度，對鉆井工程、油氣田開發(fā)工程和生產(chǎn)運(yùn)行管理都有至關(guān)重要的影響。川慶鉆探一體化平臺是工程技術(shù)數(shù)據(jù)采集的源頭，因此，如何從源頭提高數(shù)據(jù)質(zhì)量是數(shù)據(jù)應(yīng)用的關(guān)鍵。本文基于川慶鉆探一體化平臺開展數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)研究，應(yīng)用信息技術(shù)從整體上提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，以確保數(shù)據(jù)的一致性、完整性、準(zhǔn)確性和及時(shí)性，為后期開展數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]信息平臺；數(shù)據(jù)；質(zhì)量；鉆井

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.22.028

[中圖分類號]TP311.52 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）22-00-02

0 引 言

工程技術(shù)數(shù)據(jù)是石油企業(yè)運(yùn)行管理的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低對鉆井工程、油氣田開發(fā)工程和生產(chǎn)運(yùn)行管理都有至關(guān)重要的影響。川慶鉆探公司于2013年啟動了川慶鉆探一體化平臺建設(shè)項(xiàng)目，通過近幾年的跨專業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，已搭了建物探、鉆井、錄井、測井、井下作業(yè)等各專業(yè)融合的一體化信息平臺。隨著歷史數(shù)據(jù)逐步遷移和新的工程技術(shù)數(shù)據(jù)的不斷采集，一個(gè)龐大的工程技術(shù)一體化數(shù)據(jù)庫已經(jīng)形成。應(yīng)用數(shù)據(jù)推送技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)川慶鉆探一體化平臺自動向A1、A5、A7等統(tǒng)建系統(tǒng)推送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“一次填報(bào)、多系統(tǒng)共享”的目的，減少現(xiàn)場數(shù)據(jù)填報(bào)工作量，確保數(shù)據(jù)的規(guī)范性和一致性。川慶鉆探一體化平臺作為工程數(shù)據(jù)采集的源頭，如何從數(shù)據(jù)源頭提高數(shù)據(jù)質(zhì)量是信息建設(shè)過程中應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn)。因此，本文基于川慶鉆探一體化平臺開展數(shù)據(jù)一致性、完整性、準(zhǔn)確性和及時(shí)性的質(zhì)量控制技術(shù)研究。

1 數(shù)據(jù)一致性

中石油統(tǒng)建系統(tǒng)A1、A5、A7、A12數(shù)據(jù)庫建設(shè)的目標(biāo)各不相同，為了實(shí)現(xiàn)川慶鉆探一體化平臺向統(tǒng)建系統(tǒng)自動推送數(shù)據(jù)的目標(biāo)，一體化數(shù)據(jù)庫的建設(shè)必須滿足統(tǒng)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求。一體化數(shù)據(jù)庫在2013年創(chuàng)建時(shí)以A7系統(tǒng)（工程技術(shù)生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)字段編碼為基礎(chǔ)，初步建立了一體化平臺鉆井、錄井和測井?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)。2016年，A1 2.0版本發(fā)布以后，開展了A1 2.0數(shù)據(jù)模型與一體化數(shù)據(jù)模型的比對分析，根據(jù)比對結(jié)果，升級完善一體化數(shù)據(jù)庫，使一體化數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)集大于統(tǒng)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集，滿足各個(gè)統(tǒng)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求。同時(shí)，在中石油內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了基于A12系統(tǒng)建立井下作業(yè)數(shù)據(jù)模型，把井下作業(yè)數(shù)據(jù)納入一體化數(shù)據(jù)庫，豐富了數(shù)據(jù)資源。

川慶鉆探公司與西南油氣田公司共同建立了一套數(shù)據(jù)傳輸流程和數(shù)據(jù)審核流程，實(shí)現(xiàn)了工程技術(shù)數(shù)據(jù)正常推送。川慶鉆探一體化平臺作為工程數(shù)據(jù)采集的源頭，應(yīng)用數(shù)據(jù)同步技術(shù)，將數(shù)據(jù)自動推送到中間庫，再由中間庫向A1、A5、A7、A12等系統(tǒng)同步推送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)井場數(shù)據(jù)“一次填報(bào)、多系統(tǒng)共享”的目的，確保數(shù)據(jù)的一致性，減輕作業(yè)隊(duì)填報(bào)數(shù)據(jù)的工作量，從根本上解決了數(shù)據(jù)重復(fù)填報(bào)、數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊的問題。

2 數(shù)據(jù)完整性

數(shù)據(jù)完整性是指數(shù)據(jù)要完整覆蓋和表達(dá)相關(guān)的業(yè)務(wù)范圍、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)項(xiàng)及數(shù)據(jù)屬性等要求。川慶鉆探一體化平臺的鉆井、錄井、測井、井下作業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對工程技術(shù)數(shù)據(jù)完整性的控制。

2.1 歷史數(shù)據(jù)完整性控制

川慶公司鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫創(chuàng)建于2000年，到2013年底，數(shù)據(jù)庫共有2 000余口井的數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)是寶貴的信息資源，是開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析的基礎(chǔ)。為了準(zhǔn)確完整地將大量歷史數(shù)據(jù)遷移至川慶一體化數(shù)據(jù)庫中，自主開發(fā)了數(shù)據(jù)遷移工具。應(yīng)用數(shù)據(jù)遷移工具將鉆井、錄井、測井歷史數(shù)據(jù)遷移至工程一體化數(shù)據(jù)庫中，確保了歷史數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也為大規(guī)模歷史數(shù)據(jù)遷移、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用挖掘奠定了數(shù)據(jù)應(yīng)用通道。

歷史數(shù)據(jù)遷移流程是以井號為主線，將歷史數(shù)據(jù)庫與目標(biāo)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)系配置，針對數(shù)據(jù)表不匹配的情況進(jìn)行配置修改，配置完成后向目標(biāo)數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)入數(shù)據(jù)。由于每個(gè)數(shù)據(jù)庫都具有不同的特性，存在部分?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)入失敗的情況，軟件根據(jù)預(yù)設(shè)的處理規(guī)則自動處理，若軟件無法自動處理則輸出數(shù)據(jù)集，由管理員手動修改后再次導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中，直至所有數(shù)據(jù)全部完成遷移。數(shù)據(jù)遷移完成后再次進(jìn)行數(shù)據(jù)的完整性、一致性、記錄條數(shù)等檢查，確保數(shù)據(jù)遷移成功。

2.2 川慶鉆探一體化平臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對數(shù)據(jù)完整性的控制

2.2.1 鉆井?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)

鉆井?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)（見圖1）包含了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、鉆井主要設(shè)備情況、井身結(jié)構(gòu)、井控?cái)?shù)據(jù)與鉆具組合等17項(xiàng)數(shù)據(jù)填報(bào)模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)井場鉆井?dāng)?shù)據(jù)的采集，并通過川慶內(nèi)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至一體化數(shù)據(jù)庫中。為了實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)完整性的控制，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的填寫規(guī)范進(jìn)行了設(shè)置，例如關(guān)鍵數(shù)據(jù)設(shè)置為必填項(xiàng)，設(shè)定數(shù)值取值范圍，錄入的數(shù)據(jù)必須符合要求才能保存成功。

2.2.2 試油數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

試油數(shù)據(jù)模型在A12試油數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合川慶公司實(shí)際數(shù)據(jù)需求進(jìn)行了擴(kuò)充優(yōu)化，開發(fā)了一套川慶一體化試油數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、射孔作業(yè)、增產(chǎn)作業(yè)、測試作業(yè)、帶壓作業(yè)及工序模塊。為了實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)完整性的控制，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的填寫規(guī)范進(jìn)行了設(shè)置，例如必須填寫在基礎(chǔ)信息模塊，必須填寫井段、層位等數(shù)據(jù)后頁面才能保存。

3 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性是指數(shù)據(jù)表達(dá)的物理含義準(zhǔn)確，內(nèi)容、范圍正確，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)正確，特定字段的取值應(yīng)在預(yù)定的取值范圍，字段類型設(shè)置應(yīng)與實(shí)際數(shù)據(jù)內(nèi)容相匹配。

3.1 動態(tài)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性控制

動態(tài)數(shù)據(jù)是指在鉆井、試油過程中產(chǎn)生的動態(tài)數(shù)據(jù)，例如井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、日報(bào)數(shù)據(jù)、鉆井液數(shù)據(jù)、井控?cái)?shù)據(jù)、作業(yè)管柱數(shù)據(jù)與射孔數(shù)據(jù)等。動態(tài)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性通過制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和人工審查的方式進(jìn)行控制。

川慶公司企業(yè)的《鉆井信息采集規(guī)范》《井下作業(yè)信息采集規(guī)范》分別對鉆井和試油工程技術(shù)數(shù)據(jù)的錄入規(guī)范提出了相應(yīng)的技術(shù)要求。現(xiàn)場各作業(yè)隊(duì)在填報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。endprint

人工數(shù)據(jù)審查包括每日數(shù)據(jù)審查、每周數(shù)據(jù)審查。每日審查是由鉆井、錄井、試油數(shù)據(jù)審查人員分別對鉆井日報(bào)、錄井日報(bào)、試油日報(bào)進(jìn)行準(zhǔn)確性審查。每周審查由各專業(yè)審查人員按照數(shù)據(jù)規(guī)范采集標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合井隊(duì)實(shí)際的生產(chǎn)作業(yè)情況，對該井每周的生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行審查。

3.2 成果數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性控制

成果數(shù)據(jù)由兩部分構(gòu)成，一部分是鉆井作業(yè)和試油作業(yè)結(jié)束后，動態(tài)數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)程序自動轉(zhuǎn)換為成果數(shù)據(jù)，另一部分是成果報(bào)告，例如鉆井井史、試油井史、錄井完井報(bào)告等。

3.2.1 動態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為成果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性控制

在鉆井作業(yè)和試油作業(yè)過程中產(chǎn)生的動態(tài)數(shù)據(jù)，其中部分動態(tài)數(shù)據(jù)能夠通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動計(jì)算并轉(zhuǎn)換為成果數(shù)據(jù)。該方式避免了人工統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的繁瑣和計(jì)算錯誤，有效提高了成果數(shù)據(jù)的質(zhì)量。動態(tài)數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)換為成果數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項(xiàng)，包括鉆井施工進(jìn)度、鉆井每日時(shí)效、鉆頭使用情況及試油每日時(shí)效等。

（1）鉆井施工進(jìn)度。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中輸入作業(yè)序號、起始井深、終止井深、鉆井作業(yè)項(xiàng)目、井眼尺寸、計(jì)劃施工天數(shù)、累計(jì)計(jì)劃天數(shù)、實(shí)際天數(shù)、累計(jì)實(shí)際天數(shù)與系統(tǒng)自動輸出鉆井施工進(jìn)度圖。

（2）鉆井每日時(shí)效。鉆井日報(bào)中必須填寫時(shí)間和工序，系統(tǒng)通過提取時(shí)間和工序，自動計(jì)算出鉆井每日時(shí)效。

（3）鉆頭使用情況。填寫每日鉆頭使用情況數(shù)據(jù)表，系統(tǒng)能自動計(jì)算出鉆頭使用情況。

3.2.2 成果數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性控制

工程技術(shù)一體化平臺鉆井?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)和試油數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具有自動生成鉆井井史和試油井史的功能，通過對系統(tǒng)井史輸出模塊進(jìn)行修改完善，使系統(tǒng)自動生成的井史格式與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的格式保持一致。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動生成井史的方式，不僅減輕了整理資料的工作量，更重要的是保證了成果數(shù)據(jù)的規(guī)范性和準(zhǔn)確性，有效提高了成果數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

4 數(shù)據(jù)及時(shí)性

數(shù)據(jù)及時(shí)性是指數(shù)據(jù)在采集、匯交、審核、入庫、服務(wù)及應(yīng)用等方面，滿足業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)的時(shí)效性需求，以及數(shù)據(jù)是否按照規(guī)定的更新頻率進(jìn)行更新。

4.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及時(shí)性控制方法

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括鉆井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、錄井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、壓裂酸化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及地面測試實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集范圍見表1。川慶鉆探公司在中石油內(nèi)部首次實(shí)現(xiàn)了試油實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。

在井場端，井場人員通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸程序能夠及時(shí)查看數(shù)據(jù)傳輸是否正常，若由于網(wǎng)絡(luò)原因出現(xiàn)數(shù)據(jù)中斷的情況，重新連接遠(yuǎn)傳程序即可恢復(fù)數(shù)據(jù)傳輸，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性。

在基地端，管理人員能夠通過川慶鉆探一體化平臺查看井場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括鉆參儀曲線圖、錄井實(shí)時(shí)曲線、酸化壓裂實(shí)時(shí)曲線與地面測試實(shí)時(shí)曲線。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸更新時(shí)間可以手動設(shè)置，最快更新速度為1秒。

4.2 動態(tài)數(shù)據(jù)及時(shí)性控制方法

川慶公司對于動態(tài)數(shù)據(jù)上報(bào)的時(shí)間制定了相應(yīng)的管理制度。日報(bào)數(shù)據(jù)要求井隊(duì)每日9：00以前上報(bào)，鉆具數(shù)據(jù)、井控?cái)?shù)據(jù)、事故復(fù)雜性等動態(tài)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)產(chǎn)生當(dāng)天22：00之前上報(bào)。

為了實(shí)現(xiàn)對動態(tài)數(shù)據(jù)的自動監(jiān)控，開發(fā)了一套工程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)（見圖2）?；毓芾砣藛T應(yīng)用該系統(tǒng)查看當(dāng)天所有鉆井日報(bào)匯報(bào)情況和井場網(wǎng)絡(luò)連接狀況。井隊(duì)上報(bào)數(shù)據(jù)后，則監(jiān)控系統(tǒng)中對應(yīng)的信號點(diǎn)顯示為綠點(diǎn)；如果井隊(duì)未填數(shù)據(jù)或存在網(wǎng)絡(luò)故障，則對應(yīng)的信號點(diǎn)顯示為紅點(diǎn)。工程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對動態(tài)數(shù)據(jù)的自動監(jiān)控，管理員通過查看該系統(tǒng)中信號點(diǎn)的分布情況，能夠快速找到存在問題的節(jié)點(diǎn)，以便及時(shí)解決問題，確保動態(tài)數(shù)據(jù)的及時(shí)性。

5 結(jié) 語

本文基于川慶鉆探一體化平臺開展數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)研究。川慶鉆探一體化平臺在川慶公司推廣應(yīng)用后，確保了工程技術(shù)數(shù)據(jù)的一致性、完整性、準(zhǔn)確性和及時(shí)性，從整體上提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)甲乙雙方數(shù)據(jù)推送提供了技術(shù)支撐，也為后期開展大數(shù)據(jù)挖掘提供了可靠的數(shù)據(jù)資源，是川慶公司在信息化建設(shè)中取得的一項(xiàng)重要成果。

主要參考文獻(xiàn)

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