智能化管理系統(tǒng)在錄井生產運行中的應用展望

黃祥正，陳 春，鄭 輝

（川慶鉆探工程有限公司地質勘探開發(fā)研究院，成都 610051）

0 引言

錄井生產管理發(fā)展至今已經實現(xiàn)計算機人機交互和自動化管理，擺脫了原始人工手動記錄的工作模式，既減少了人力又極大提高了工作效率，為錄井生產管理智能化發(fā)展奠定了基礎。智能化發(fā)展的核心要素應具備自動地獲取和存取知識的能力、邏輯判斷與推理的能力、問題求解的能力和自動學習的能力。隨著5G 技術的普及，構建井場高速物聯(lián)網(wǎng)，不同專業(yè)、不同單位一體化協(xié)同運作已成為提高工作效率的主要模式。本文從錄井生產運行管理面臨的問題出發(fā)，并結合實際情況闡述智能化在錄井生產運行管理中的應用。

1 生產運行管理面臨的問題

錄井生產運行必須緊跟鉆機運行安排和外部市場情況，充分發(fā)揮生產運行管理組織、指揮、協(xié)調、監(jiān)督、服務職能，統(tǒng)籌內外部資源配置，做好各項生產準備，強化生產流程監(jiān)管，對運行過程中出現(xiàn)的問題，各單位、各專業(yè)部門及時協(xié)調，密切配合，杜絕出現(xiàn)溝通脫節(jié)情況發(fā)生，確保生產安全，保障生產順利進行。但是，實際上通常面對多區(qū)域、多甲方、多單位的不同生產模式和要求，運行管理經常面臨的問題是，偏遠地區(qū)井場組網(wǎng)困難，運行變更程序得不到及時反饋，生產指令不能及時上傳下達，隊伍設備運行效率低下，遠程傳輸?shù)魯?shù)據(jù)，前后端統(tǒng)計數(shù)據(jù)不對口等，這些問題已成為有效控制運行成本，提高運行效率的關鍵因素。

2 智能化管理系統(tǒng)的亮點

智能化管理系統(tǒng)就是針對以上生產運行中存在的問題，利用5G 網(wǎng)絡建立多部門（單位）多專業(yè)生產動態(tài)數(shù)據(jù)共享，整合生產信息、運行計劃、組織協(xié)調、現(xiàn)場管理、應急反應、后臺監(jiān)控等模塊，實現(xiàn)生產協(xié)調、現(xiàn)場作業(yè)、技術支撐、后勤管理服務的一體化集成。通過智能化管理系統(tǒng)實現(xiàn)生產進度信息聯(lián)動，實現(xiàn)對原始數(shù)據(jù)的智能監(jiān)測和檢測，對邏輯數(shù)據(jù)智能判別，對自動預警和人機復核聯(lián)動，對現(xiàn)場生產信息不同維度的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，一鍵完成月度、季度和年度的相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，為過程監(jiān)管、考評提供動態(tài)管理依據(jù)。

3 發(fā)展方向

3.1 改進現(xiàn)場錄井數(shù)據(jù)采集傳輸方式

一是借助于新一代芯片技術，研發(fā)出采集儀、測量設備的隨鉆自動化、智能化數(shù)據(jù)“采集伴侶”，持續(xù)更新、改進設備實施，通過采集“采集伴侶”，自動識別和讀取儀器、儀表實時數(shù)據(jù)，自動遠端傳輸至錄井裝備，不斷提升智能化、自動化作業(yè)水平。開展新采集終端、傳感儀，尤其是隨鉆智能化采集設備、儀器、儀表的研發(fā)和生產應用，實現(xiàn)油氣勘探裝備的整體更新?lián)Q代，以適應數(shù)字化轉型智能化的時代。二是利用“5G＋物聯(lián)網(wǎng)”技術，“有線+無線”布網(wǎng)方式結合，優(yōu)化和改進油氣井勘探前端局域網(wǎng)架構，適當增加可發(fā)展現(xiàn)場錄井數(shù)據(jù)采集無線傳輸，構建起井場高速物聯(lián)網(wǎng)，降低整個網(wǎng)絡建設成本，還可以借助于網(wǎng)絡架構的優(yōu)化，縮短各節(jié)點間的數(shù)據(jù)交互距離，既能減少人工布線工作量，又能解決后期因井場作業(yè)經常損壞線纜而造成的數(shù)據(jù)傳送問題，還能借助于5G 技術的“高效率、低延時”特點，大大提升數(shù)據(jù)采集效率和降低數(shù)據(jù)存儲入庫時延。三是借助于5G 技術的優(yōu)勢，將井場錄井數(shù)據(jù)快速傳輸回遠端，自動入庫，供基地工程技術人員、專家、決策支持人員使用。在上述智能化轉型的基礎上發(fā)展現(xiàn)場儀器遠程標定、效驗，實現(xiàn)前后端雙向監(jiān)控，遠程移動端監(jiān)控等。

3.2 深化大數(shù)據(jù)挖掘技術的應用與實踐

網(wǎng)絡數(shù)據(jù)迅速發(fā)展，平臺數(shù)據(jù)已經從單一的應用模式發(fā)展成為各級互通互用的數(shù)據(jù)集成模式，設備數(shù)量不斷增多，數(shù)據(jù)采集量快速增長，呈現(xiàn)成倍甚至幾何級數(shù)增加，大數(shù)據(jù)平臺應運而生。但這也帶來了一系列不可避免的問題，比如由于井場設備、儀器故障、人工失誤，造成大量冗余、“垃圾”數(shù)據(jù)同步入庫；由于數(shù)據(jù)量龐大，給后端監(jiān)控人員帶來了沉重負擔，監(jiān)控信息的后續(xù)核查工作量大，根本無法及時、迅速或者全部識別、排除和修正錯誤數(shù)據(jù)，都會大大降低油氣田勘探數(shù)據(jù)的應用價值?；谏鲜鰡栴}，未來智能化轉型時代，就需要在充分利用和發(fā)揮大數(shù)據(jù)挖掘技術優(yōu)勢的基礎上，研發(fā)出一套智能化的“線上數(shù)據(jù)智能化校修正”機制或技術，并應用于生產實踐，自動在入庫前、入庫后根據(jù)鄰近井、臨近勘探區(qū)域的大數(shù)據(jù)自動提取、自動對比從而實現(xiàn)智能發(fā)現(xiàn)、識別“臟數(shù)據(jù)、污數(shù)據(jù)、低價值數(shù)據(jù)”，自動向監(jiān)控人員發(fā)出警示，提出機器校正方案或意見，并可根據(jù)技術人員的指令進行自動化修校正。另外，在優(yōu)化部署人工智能數(shù)據(jù)平臺是的基礎上，借助于大數(shù)據(jù)價值挖掘技術，確保生產數(shù)據(jù)的安全性和有效性，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)的應用價值，還可以加大對鉆井模型、地質導向軌跡、井筒質量、試油方案以及壓裂注采模型的建立和評估等科研成果數(shù)據(jù)的在線管理和應用，將現(xiàn)有成熟的人工作業(yè)方案、方法進行機器算法實現(xiàn)或智能化改進，實現(xiàn)科研非結構化數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)的智能搜索、流程管理，將人工解釋處理、分析評價轉化為機器解釋作業(yè)和評估，并在此基礎上，自動給出解釋結論或論證結果等，為專家、技術人員、決策人員提供導向。

3.3 井場VR 虛擬應用

5G 物聯(lián)網(wǎng)的一大優(yōu)點就是可以人工智能虛擬現(xiàn)實，可以充分利用5G 技術的低延時、高速率、大容量等特點，建立高效數(shù)據(jù)采集傳輸通道，通過井場組網(wǎng)高效鏈接油氣田勘探前、后端，在上述基礎上，結合高清視頻采集和監(jiān)控設備和虛擬現(xiàn)實技術（VR），在遠端構建起360 度無死角的井場虛擬環(huán)境，讓后端工程師可以不親赴現(xiàn)場就能完全、清晰地看見井場實際作業(yè)動態(tài)、環(huán)境等，從而實現(xiàn)后端支撐人員親臨前線的效果。再比如，通過建立分析化驗虛擬工作室，后端支撐人員可通過共享數(shù)據(jù)虛擬操作技術指導與前端生產人員共享即時成果；建立設備維修工作室虛擬場景，在遇到現(xiàn)場工作人員無法判斷設備問題時，即可通過基地設備工作室進行遠程線上線下同步診斷教學，既可以解決現(xiàn)場問題又同時對現(xiàn)場人員進行了培訓實踐。

3.4 借助于“云計算”優(yōu)勢，提升專業(yè)數(shù)據(jù)和復雜模型的快速計算和評價

相對于傳統(tǒng)的機器數(shù)據(jù)計算，云計算因為其成組、成套服務器和數(shù)量龐大的計算芯片組合，優(yōu)化的計算資源調配，使其在大數(shù)據(jù)計算、復雜模型的計算上具有無法比擬的優(yōu)勢。所以我們一方面可以在匯集多專業(yè)的數(shù)據(jù)平臺構建起人工智能虛擬現(xiàn)實平臺的基礎上，借助于“云計算”的優(yōu)勢，提升大數(shù)據(jù)的計算能力，實現(xiàn)3D 模型高速計算、快速得到結果，趨勢分析和結果預測進行多維度評估。還可以通過加載區(qū)塊三維地震數(shù)據(jù)體和單井鉆井工程、錄井、測井、試井和開發(fā)等全套信息，虛擬地下的復雜工作條件，進行斷層預判、工程時效、井筒質量、水平軌跡等等演示預測結果對比，優(yōu)化工程方案，可以對生產數(shù)據(jù)進行自動統(tǒng)計、分類統(tǒng)計，使生產過程圖示化、動態(tài)化，服務于生產應用實踐和研究。

4 結語

信息技術發(fā)展日新月異，整合模塊化、數(shù)字化、虛擬化、智能化的信息應用已經呈現(xiàn)出多種方式，石油工業(yè)技術的發(fā)展相對滯后，尤其是現(xiàn)場勘探和開發(fā)中智能化大有可為，以上為借助科技信息時代的相應技術對智能化管理系統(tǒng)在錄井生產運行中的應用展望，供同行參考。