錄井現(xiàn)場數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)膶崿F(xiàn)與應(yīng)用研究

楊洋

（大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司，黑龍江 大慶 163000）

1 前言

地質(zhì)錄井通過在鉆井現(xiàn)場實時快速分析鉆井工程信息及地層信息，實現(xiàn)對鉆井工程狀況及儲層含油氣的評價，對于指導(dǎo)油氣開發(fā)、高效鉆井等意義重大，在油氣勘探開發(fā)中發(fā)揮了重要作用。地質(zhì)錄井錄井采集的數(shù)據(jù)及時、數(shù)據(jù)量大、信息豐富，獲取的是第一手的儲層資料及實時的鉆井?dāng)?shù)據(jù)，對于監(jiān)測油氣顯示、發(fā)現(xiàn)鉆井工程異常、指導(dǎo)高效鉆井具有重要意義，受到錄井生產(chǎn)管理部門、甲方勘探?jīng)Q策部門的高度關(guān)注。因此，數(shù)據(jù)反饋的及時性、準(zhǔn)確性顯得尤為重要。由于地質(zhì)錄井工作的特殊性，錄井小隊分散、作業(yè)距離遠(yuǎn)、多分布在偏僻無人區(qū)，給信息的采集與傳輸帶來了難題，亟待發(fā)展傳輸速度快、覆蓋范圍廣、信號穩(wěn)定的傳輸網(wǎng)絡(luò)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星傳輸技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，依靠衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，建立起連接錄井現(xiàn)場小隊綜合錄井儀、地質(zhì)工作站、基地的中心數(shù)據(jù)庫、用戶端的數(shù)據(jù)傳輸及應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，實時采集、傳輸錄井現(xiàn)場的綜合錄井?dāng)?shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)，通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)交刂行臄?shù)據(jù)庫，然后，基地各用戶端連接到數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的瀏覽及應(yīng)用。錄井?dāng)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸及應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的建立不僅能夠及時反饋錄井現(xiàn)場的各種數(shù)據(jù)信息，方便基地用戶對數(shù)據(jù)的應(yīng)用及專家進(jìn)行勘探?jīng)Q策，還極大地提升了錄井信息傳輸及資料應(yīng)用水平，對于提升地質(zhì)錄井在勘探開發(fā)中的作用具有重要意義，有利于地質(zhì)錄井行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 錄井?dāng)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)總體設(shè)計

2.1 系統(tǒng)組成

錄井現(xiàn)場數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的建立，需要考慮錄井工作實際情況，錄井現(xiàn)場小隊比較分散，且多在偏僻地域，普通網(wǎng)絡(luò)信號難以覆蓋。錄井現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)種類多，以綜合錄井儀數(shù)據(jù)和地質(zhì)數(shù)據(jù)為主，數(shù)據(jù)量相對較大，對網(wǎng)絡(luò)速度有一定的要求。并且對網(wǎng)絡(luò)信號穩(wěn)定性有要求，傳輸信號的誤碼率要求低。衛(wèi)星通信為錄井?dāng)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸提供了可靠的途徑，其傳輸?shù)乃俣瓤?、覆蓋范圍廣、信號穩(wěn)定，為錄井現(xiàn)場與基地連接構(gòu)建了穩(wěn)定的橋梁?；谛l(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的錄井現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)如圖1 所示，在錄井現(xiàn)場構(gòu)建起連接綜合錄井儀、地質(zhì)工作站、衛(wèi)星服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)數(shù)據(jù)采集及傳輸軟件，將錄井現(xiàn)場的綜合錄井儀數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集及傳輸軟件進(jìn)行采集，然后，通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，在基地的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)接收到數(shù)據(jù)后，存儲在基地數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，進(jìn)行數(shù)據(jù)的實時發(fā)布、瀏覽下載、應(yīng)用功能開發(fā)，同時，為了保障數(shù)據(jù)的安全，開發(fā)系統(tǒng)安全管理模塊，強化對用戶權(quán)限及數(shù)據(jù)安全的管理。

圖1 錄井現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計

2.2 系統(tǒng)特點

錄井現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)了錄井現(xiàn)場與基地的連接，數(shù)據(jù)傳輸速度更快、信息反饋更加及時，極大提升了錄井信息水平，其特點主要有以下幾點：

（1）實現(xiàn)了錄井現(xiàn)場小隊與基地的互聯(lián)，信息反饋及時準(zhǔn)確。錄井現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在錄井小隊與基地之間建立起了信息通信的橋梁，能夠?qū)崟r通信，改變了錄井小隊分散、信息閉塞、管理難度大的情況，極大地方便了信息的交換，方便基地及時掌握錄井現(xiàn)場情況。

（2）傳輸數(shù)據(jù)信息豐富。錄井現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?qū)⒕C合錄井?dāng)?shù)據(jù)及地質(zhì)數(shù)據(jù)及時傳送回基地，其中綜合錄井儀數(shù)據(jù)包括各種鉆井工程參數(shù)、氣測數(shù)據(jù)、鉆井液數(shù)據(jù)等，地質(zhì)數(shù)據(jù)包含錄井巖屑數(shù)據(jù)、巖心數(shù)據(jù)、鉆井液數(shù)據(jù)、巖屑巖心草圖、生產(chǎn)日報等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類型多、信息豐富，為遠(yuǎn)程指揮決策創(chuàng)造了條件。

（3）為基地指導(dǎo)錄井現(xiàn)場施工、勘探?jīng)Q策提供依據(jù)。遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)類型多樣，這些數(shù)據(jù)蘊含豐富的信息，綜合分析這些數(shù)據(jù)，能夠為巖屑剖面歸位、儲層含油氣性評價、鉆井工程異常監(jiān)測、優(yōu)化鉆井等提供參考，對于基地技術(shù)管理人員指導(dǎo)錄井現(xiàn)場施工、進(jìn)行勘探?jīng)Q策提供依據(jù)。

（4）極大地方便相關(guān)方及時現(xiàn)場狀況。錄井現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)不僅實現(xiàn)了錄井小隊與基地的連通，通過基地的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，實現(xiàn)了與各客戶端的連接，方便了甲方及勘探公司及時了解錄井現(xiàn)場油氣顯示情況、監(jiān)測鉆井工程異常情況，以便進(jìn)行勘探?jīng)Q策及情況處置。

3 硬件組成

錄井?dāng)?shù)據(jù)傳輸及應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基于衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，將綜合錄井儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、地質(zhì)計算機、衛(wèi)星計算機、基地數(shù)據(jù)中心服務(wù)器及客戶端等聯(lián)接在一起，實現(xiàn)了錄井現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時傳輸。該系統(tǒng)的硬件組成如下圖2 所示，綜合錄井儀路由器與衛(wèi)星路由器相連，實現(xiàn)了綜合錄井儀采集機與衛(wèi)星的通信。地質(zhì)計算機連接到衛(wèi)星路由器上，衛(wèi)星路由器與衛(wèi)星計算機相連，衛(wèi)星發(fā)射裝置與衛(wèi)星計算機相連，最終實現(xiàn)衛(wèi)星與綜合錄井儀、地質(zhì)計算機連通，在衛(wèi)星計算機上配置有數(shù)據(jù)采集及傳輸軟件，實現(xiàn)對綜合錄井儀及地質(zhì)數(shù)據(jù)的采集與傳輸。在基地數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上連接有衛(wèi)星接收裝置，能夠接收錄井現(xiàn)場衛(wèi)星傳輸過來的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存儲在基地中心服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中，然后，通過因特網(wǎng)或無線局域網(wǎng)絡(luò)，與各客戶端相連，方便基地用戶信息流量、數(shù)據(jù)應(yīng)用、生產(chǎn)決策等。

該系統(tǒng)除了錄井小隊常規(guī)的設(shè)備配置外，需要在錄井現(xiàn)場配備專門的衛(wèi)星計算機及路由器，還需配備衛(wèi)星發(fā)射裝置。在基地需要配備衛(wèi)星接收裝置及專門的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，方便數(shù)據(jù)的接收、存儲及應(yīng)用。

圖2 錄井?dāng)?shù)據(jù)傳輸及應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件組成

4 應(yīng)用情況

錄井衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集及傳輸綜合錄井?dāng)?shù)據(jù)及地質(zhì)數(shù)據(jù)，存儲在基地數(shù)據(jù)庫中，在應(yīng)用端以實時數(shù)據(jù)、鉆井工程曲線、報表的方式進(jìn)行發(fā)布，能夠動態(tài)顯示錄井現(xiàn)場鉆井及氣測參數(shù)變化，通過監(jiān)測參數(shù)變化能夠及時了解錄井現(xiàn)場情況。

實時工程曲線，曲線中有鉆時、鉆壓、扭矩、力壓、套壓、懸重等工程參數(shù)，鉆井液密度、流量、池體積等鉆井液參數(shù)，全烴及組分氣測數(shù)據(jù)等，通過監(jiān)測曲線變化情況，綜合分析參數(shù)變化規(guī)律，結(jié)合鉆井工程情況，判斷有無鉆井異常，對鉆井效率進(jìn)行分析，實現(xiàn)高效安全鉆井。

錄井衛(wèi)星傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)了錄井現(xiàn)場與基地之間的數(shù)據(jù)傳輸，第一時間將錄井現(xiàn)場的綜合錄井參數(shù)及地質(zhì)數(shù)據(jù)傳送回基地，極大地方便了基地管理人員及技術(shù)人員對現(xiàn)場情況的掌握，為勘探?jīng)Q策、工程事故處置提供了依據(jù)，在油氣勘探開發(fā)中發(fā)揮了重要的作用。錄井衛(wèi)星傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)目前已經(jīng)在油田勘探開發(fā)中得到廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮了錄井在油氣勘探開發(fā)中的重要作用，對地質(zhì)錄井行業(yè)發(fā)展具有重要意義。