鉆完井持續(xù)改進系統(tǒng)的開發(fā)及應用

魏 剛

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術分公司，天津塘沽 300452）

中國海洋石油總公司在2003年開始引入鉆完井信息系統(tǒng)Wellview[1-3]對現(xiàn)場鉆完井報表進行管理，該系統(tǒng)可通過人工錄入日報內容自動生成完工報告，進一步減少了現(xiàn)場監(jiān)督的工作量，實現(xiàn)了報表管理的信息化。該系統(tǒng)是為了實現(xiàn)單井報表功能開發(fā)的，因此，對數(shù)據(jù)的進一步利用上功能有限。為進一步充分利用鉆完井數(shù)據(jù)，分析出平臺間橫向作業(yè)，同平臺縱向作業(yè)單項作業(yè)的效率，開發(fā)出了鉆完井持續(xù)改進系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過自動提取Wellview軟件里的基礎數(shù)據(jù)，并通過簡單標定，可進一步分析平臺間，同平臺不同井的作業(yè)效率，鉆進效率，非生產(chǎn)時間等，通過對作業(yè)的數(shù)據(jù)分析，進一步使項目組人員掌握現(xiàn)場作業(yè)的效率提升點，進一步挖掘效率提升空間。

1 系統(tǒng)總體設計

系統(tǒng)開發(fā)目的：通過鉆完井持續(xù)改進系統(tǒng)軟件的應用及時發(fā)現(xiàn)實際作業(yè)與計劃作業(yè)時間的差異，分析出阻礙達到“技術極限”的瓶頸，提出系統(tǒng)的解決方案，最終提高鉆完井作業(yè)時效。

系統(tǒng)功能及用途：通過基礎數(shù)據(jù)的自動導入，能夠快速生成各種圖表，用于鉆完井時效的統(tǒng)計，分析；指導技術人員進行更合理的設計；指導現(xiàn)場，減少非生產(chǎn)時間，提高作業(yè)效率[6]。

鉆完井持續(xù)改進系統(tǒng)設計為瀏覽器（B/S）模式+客戶端軟件（C/S）模式，陸地辦公室人員通過帳號及密碼即可登錄瀏覽器模式[4-5]?？紤]鉆井平臺通訊網(wǎng)絡速度相對較慢，無法流暢按照（B/S）模式遠程訪問陸地數(shù)據(jù)系統(tǒng)，提出以離線的模式重構軟件，在鉆井作業(yè)現(xiàn)場要能提供井上的作業(yè)數(shù)據(jù)給甲方，因此原服務器端的業(yè)務數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析功能要重構到井上客戶端（見表1），同時具備離線導出，服務端具備數(shù)據(jù)導入及合并數(shù)據(jù)的功能。因此，在B/S模式的基礎上，通過軟件重構開發(fā)出客戶端軟件應用在鉆井作業(yè)現(xiàn)場。

圖1 系統(tǒng)總體架構

表1 B/S模式-C/S模式重構及模塊功能表

軟件編寫采用Java+JSP語言，數(shù)據(jù)庫為SQL Server。軟件采用模塊化設計，具備標準化的組件接口，通過封裝等手段，使功能模塊具備通用化特征，可以根據(jù)一定標準，應用到其他軟件系統(tǒng)上，各功能模塊的代碼具有良好的可讀性，可以根據(jù)需要，進行完善和功能擴展。

2 軟件功能模塊

（1）系統(tǒng)管理模塊

系統(tǒng)管理模塊的主要功能主要包括兩部分，第一部分是面對管理員的，提供用戶添加、刪除、編輯、權限設置及基礎數(shù)據(jù)維護等功能；第二部分是面對用戶的，提供用戶登錄、驗證、修改密碼等功能。

（2）數(shù)據(jù)導入模塊

數(shù)據(jù)導入模塊，包括自動導入及手動導入功能，手動導入WellView數(shù)據(jù)時可選擇“全部導入”或“更新導入”，另外可以通過系統(tǒng)管理模塊設置自動導入Wellview數(shù)據(jù)時間，定時導入WellView中的數(shù)據(jù)，并可查詢導入井的相關信息。

（3）統(tǒng)計分析模塊

① 數(shù)據(jù)標定

數(shù)據(jù)標定通過自動提取Wellview報表，包括作業(yè)階段、作業(yè)簡述、時效代碼、作業(yè)描述，作業(yè)時間段，通過標定行程（該時間段鉆具的行程）、效率代碼（詳細的作業(yè)項目）、非生產(chǎn)時間歸屬（詳細的非生產(chǎn)時間所屬的責任單位），如起下鉆，下套管，鉆進等，即可自動統(tǒng)計出操作效率、鉆進效率及詳細非生產(chǎn)時間分析結果。數(shù)據(jù)標定里面的數(shù)據(jù)均可以導出EXCEL格式。

② 作業(yè)效率統(tǒng)計

作業(yè)效率統(tǒng)計功能包括單井速度圖形統(tǒng)計、速度統(tǒng)計圖、速度統(tǒng)計表。單井速度圖形統(tǒng)計可查詢單井起下鉆效率。速度統(tǒng)計圖里可按油田區(qū)塊查詢效率統(tǒng)計圖，也可輸入井名查詢效率統(tǒng)計圖。速度統(tǒng)計里主要查詢整體區(qū)塊速度表及單井速度表。可實現(xiàn)單井同類作業(yè)的縱向對比，多井同類作業(yè)的橫向對比，不同鉆井平臺間同類作業(yè)的對比，數(shù)據(jù)及圖表的導出等功能。

③ 非生產(chǎn)時間統(tǒng)計

非生產(chǎn)時間統(tǒng)計包括NPT統(tǒng)計和NPT圖形統(tǒng)計。NPT統(tǒng)計里可查詢整體區(qū)塊NPT分布表及多井NPT分布表。NPT圖形統(tǒng)計里可按NPT原因及作業(yè)階段查詢整體區(qū)塊NPT圖及多井NPT圖?？蓪崿F(xiàn)單井非生產(chǎn)時間的自動統(tǒng)計，單井非生產(chǎn)時間的詳細歸屬，多井（項目、鉆井平臺）非生產(chǎn)時間的對比等功能。

④ 作業(yè)時效統(tǒng)計

作業(yè)時效統(tǒng)計里可查詢整體區(qū)塊及多井鉆井時效比例圖、鉆井時效圖、建井時效比例圖、建井時效圖、分段時效比例圖、分段時效圖。

⑤ 鉆井效率查詢

鉆井效率查詢包含鉆頭關鍵指標、鉆頭統(tǒng)計查詢、井查詢、多井對比。鉆頭關鍵指標中，在“油田”后面的下拉菜單里選擇油田名稱，在操作類型那選擇“錄入”，然后點擊查詢，鉆頭關鍵指標是直接從wellview里面直接提取的單井數(shù)據(jù)，需手動填寫的是單井“鉆井時間（包括劃眼，測斜，接單根時間）”、“鉆具組合類型（馬達，旋轉導向，常規(guī)）”。鉆頭關鍵指標里面的數(shù)據(jù)都可以導出EXCEL格式。鉆頭統(tǒng)計查詢可按區(qū)塊、地層、鉆頭類型、尺寸、鉆速、型號、廠家、進尺查詢。井查詢可按井名查詢。多井對比是按油田區(qū)塊、開鉆日期、鉆頭尺寸、出井深度或輸入井名查詢。鉆頭效率統(tǒng)計功能可統(tǒng)計單井及多口井的鉆頭信息，并可標定鉆井時間（包括劃眼、測斜和接單根時間）進行統(tǒng)計行程效率，也可按按鉆頭類型，鉆頭型號，鉆頭尺寸等進行不同類型的查詢，可統(tǒng)計出某區(qū)域什么型號的鉆頭機械鉆速最高，有利于后期鉆頭的選擇。

圖2 統(tǒng)計分析模塊內容

3 軟件應用效果

鉆完井持續(xù)改進系統(tǒng)至開發(fā)完成上線后，開發(fā)出197項作業(yè)指標，并已在中海油內部應用近200口井，取得了巨大的應用效果。某項目在鉆完井作業(yè)過程中，通過使用鉆完井持續(xù)改進系統(tǒng)，跟蹤人員、項目組人員及現(xiàn)場作業(yè)人員緊密結合，使該項目作業(yè)效率幾乎在各尺寸井段的起下鉆及下套管速度均持續(xù)提高，通過項目前后期作業(yè)對比，提效明顯，見圖3。

4 結論及認識

（1）開發(fā)了一套鉆完井持續(xù)改進系統(tǒng)軟件，結合了中海油鉆完井作業(yè)實際情況，該軟件開發(fā)了B/S模式，并通過軟件重構技術開發(fā)出C/S模式，有利于作業(yè)現(xiàn)場及陸地人員的使用。

（2）該系統(tǒng)通過軟件實現(xiàn)了單井作業(yè)程序查詢及數(shù)據(jù)標定，作業(yè)效率統(tǒng)計，非生產(chǎn)時間統(tǒng)計，作業(yè)時效統(tǒng)計，鉆井效率查詢等功能，完成了鉆完井持續(xù)改進方法的軟件化，是一個典型的“信息與鉆完井”兩化融合產(chǎn)品。

（3）該軟件是項目管理及高效統(tǒng)計的工具，現(xiàn)場監(jiān)督對作業(yè)效率、進度、NPT、鉆頭效率控制的工具，對服務商能力及工具設備評價的工具，設計人員改善設計的工具。

（4）鉆完井持續(xù)改進系統(tǒng)上線以來，已在中海油多個海域近200口井上進行了應用，通過對作業(yè)效率的統(tǒng)計分析，總結出不同平臺間的效率差異，并進行了原因分析，為改善低效平臺作業(yè)效率做出了技術支持。

圖3 某平臺前后期作業(yè)平均效率對比

[1]黃浩，寧可可.淺談海洋石油數(shù)據(jù)庫管理與完善[J].長江大學學報（自然科學版）2008，5（1）：219-221.

[2]張能.海洋鉆完井數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應用研究[J].化工管理，2010（11）：53-55.

[3]胡永堂，張能.海洋鉆完井數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)與應用[J].內蒙古石油化工，2012（3）：22-23.

[4]魏剛，張塏莘，李楊.鉆完井作業(yè)中的“持續(xù)改進方法”及其應用[J].石油科技論壇，2013，32（2）：28-31.

[5]魏剛，袁洪水，林志強，等.海上高難度井作業(yè)風險的實時動態(tài)跟蹤與管理[J]，石油工業(yè)技術監(jiān)督，2017，33（7）：61-64.

[6]葉學芳，何躍.石油鉆井信息系統(tǒng)中多維分析的設計[J].計算機應用與軟件，2010，27（11）：16-19.